為進(jìn)一步落實科學(xué)發(fā)展觀,貫徹全國科學(xué)技術(shù)大會精神,堅持“自主創(chuàng)新,重點跨越,支撐發(fā)展,*未來”的科技工作指導(dǎo)方針,依靠科技進(jìn)步和自主創(chuàng)新,支撐有色金屬工業(yè)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展,特制定《有色金屬工業(yè)中長期科技發(fā)展規(guī)劃(2006—2020年)》。
一、前言
有色金屬工業(yè)是以開發(fā)利用礦產(chǎn)資源為主的基礎(chǔ)性行業(yè)。改革開放以來,按照實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值翻兩番的宏偉目標(biāo)和走新型工業(yè)化道路要求,不斷深化改革,調(diào)整結(jié)構(gòu),取得了舉世矚目的成就。特別在“十五”期間,發(fā)展速度*快,經(jīng)濟效益*好,整體實力增長迅速,國際影響力顯著提高。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模連續(xù)跨越,行業(yè)實力明顯增強。2000~2005年期間,十種常用有色金屬產(chǎn)量增長了2.08倍,年均遞增15.8%;2005年達(dá)到1630萬噸,連續(xù)四年位居世界*。傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)品錫占世界產(chǎn)量的36%;鎢、銻、稀土均占80%以上。銅加工材產(chǎn)量為466萬噸,是2000年的2.92倍,年均遞增23.9%,超過美國,世界*;鋁加工材為583萬噸,是2000年的2.69倍,年均遞增21.9%,居世界第二。2005年規(guī)模以上有色金屬工業(yè)企業(yè)資產(chǎn)總額6882億元,是2000年的2.23倍,年均遞增17.4%;銷售收入8090億元,是2000年的3.71倍,年均遞增30.0%;實現(xiàn)利稅847億元,是2000年的5倍,年均遞增38%;利潤達(dá)到543億元,是2000年的8.2倍,年均遞增52.3%;進(jìn)出口貿(mào)易額擴大了2.27倍,年均遞增26.7%。我國已經(jīng)成為有色金屬生產(chǎn)大國,有色金屬行業(yè)綜合實力明顯增強。
有色金屬工業(yè)成就的取得,一靠改革開放環(huán)境,二靠科技進(jìn)步支撐。技術(shù)進(jìn)步和自主創(chuàng)新作為發(fā)展的不竭動力,越來越顯示出其對經(jīng)濟的強勁推動力。經(jīng)過二十多年的不懈奮斗,有色金屬工業(yè)科技發(fā)展令人鼓舞,自主創(chuàng)新能力提高,成效顯著!
1、科技體制改革不斷深化,科技實力增強?萍俭w制改革以來,科技面向經(jīng)濟,院所面向企業(yè),人才結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整,學(xué)科結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,研究與開發(fā)取得明顯進(jìn)展。2001年以來,全行業(yè)獲國家科學(xué)技術(shù)獎41項。其中獲國家技術(shù)發(fā)明一等獎1項、二等獎5項;獲國家科技進(jìn)步一等獎2項、二等獎33項。在國家科技投入保持增長的同時,企業(yè)自身投入的科研經(jīng)費大幅增加。一大批科技創(chuàng)新成果應(yīng)用于生產(chǎn)、建設(shè),轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力,取得了顯著實效,為全行業(yè)技術(shù)提升做出了貢獻(xiàn)。
以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。根據(jù)2004年統(tǒng)計數(shù)據(jù):有色行業(yè)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)6765個,實現(xiàn)銷售收入6730億元,其中新產(chǎn)品銷售收入385.15億元,占總銷售收入的比例為5.7%;全年科技投入68.4億元,其中用于開發(fā)新產(chǎn)品經(jīng)費15.4億元;全行業(yè)科技投入占銷售收入的比例為1.02%;擁有發(fā)明專利774項;全行業(yè)工業(yè)企業(yè)建立科技機構(gòu)448個,這些科技機構(gòu)中從事科技活動人員達(dá)16300多人。初步形成了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新隊伍和科技開發(fā)體系。在國家科技攻關(guān)、重大專項和重點新產(chǎn)品開發(fā)中,企業(yè)發(fā)揮著日益重要的作用。金川、大廠、柿竹園三大資源綜合利用、有色金屬新材料、新產(chǎn)品開發(fā)等越來越多的重大項目,由企業(yè)牽頭,聯(lián)合科研院所、大學(xué)共同完成。
與此同時,在重點科研院所、大學(xué)和企業(yè),建立國家工程研究中心16個,國家和行業(yè)重點實驗室、工業(yè)試驗基地21個,國家認(rèn)定企業(yè)技術(shù)中心16個,為行業(yè)科技創(chuàng)新創(chuàng)造了條件。
2、行業(yè)技術(shù)裝備水平大幅度提高,產(chǎn)業(yè)升級加快。在老礦山深部尋找盲礦體,取得了重要進(jìn)展,有的礦山深部找礦獲得了突破。有色金屬行業(yè)依靠自身力量,能夠建設(shè)年產(chǎn)3000萬噸礦石特大型露天礦,年產(chǎn)300~400萬噸礦石地下大型采選企業(yè);自主研制的系列大型浮選機(16m3~160m3)得到了廣泛應(yīng)用,并已出口國外;低鋁硅比鋁土礦脫硅富集技術(shù)開發(fā)成功,并廣泛應(yīng)用于生產(chǎn),擴大了鋁資源利用量,延長了利用年限。
先進(jìn)的閃速熔煉、富氧熔池熔煉、濕法煉鋅技術(shù),在銅、鎳、鋅冶煉中占主導(dǎo)地位;自主創(chuàng)新的“氧氣底吹-鼓風(fēng)爐還原煉鉛新工藝”正在推廣應(yīng)用,改變著鉛冶煉系統(tǒng)的落后面貌;礦漿電解技術(shù)*在我國成功實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用;具有自主知識產(chǎn)權(quán)的一水硬鋁石選礦拜耳法、富礦強化燒結(jié)法技術(shù),砂狀氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)等成功應(yīng)用,大大提高了我國氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)水平。
自主開發(fā)與創(chuàng)新的200KA、280KA、320KA、350KA系列大型預(yù)焙槽及其工業(yè)應(yīng)用,為新廠建設(shè)和老廠改造提供了先進(jìn)技術(shù),全國已基本淘汰了落后的自焙槽。引進(jìn)的閃速爐和艾薩爐實現(xiàn)了再創(chuàng)新,形成了自主創(chuàng)新成果,在銅、鎳、鉛、錫冶煉中發(fā)揮著重要作用。
低品位銅礦生物提取技術(shù)發(fā)展順利,先后建成了年產(chǎn)1500~2000噸銅的濕法(生物)示范廠4家。自主建設(shè)的紫金礦業(yè)萬噸級生物浸出-萃。娊鉂穹掋~廠已順利投產(chǎn)。
通過引進(jìn)和自主開發(fā)相結(jié)合,銅、鋁及其合金材料、加工技術(shù)水平不斷提高。目前,可以生產(chǎn)銅材250個牌號,2000多個品種,近1萬種規(guī)格;生產(chǎn)鋁板、帶、箔、管、型、線等18大類,200多種合金,2400個品種,13600個規(guī)格。其它稀有金屬材料性能提高,品種增加,基本滿足了高技術(shù)和軍工配套需求。8~12英寸硅單晶及拋光片產(chǎn)業(yè)化規(guī)格逐步增大;具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“高性能炭/炭航空制動材料制備”創(chuàng)新技術(shù)獲國家技術(shù)發(fā)明一等獎;“100MN油壓雙動鋁擠壓技術(shù)與裝備”研制成功并用于生產(chǎn);江西銅業(yè)公司6000噸*電子銅箔廠建成投產(chǎn)。
在有色金屬工業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展,科技進(jìn)步和自主創(chuàng)新能力不斷增強的形勢下,還應(yīng)清醒地看到,有色金屬行業(yè)經(jīng)濟增長過渡依賴資源、能源消耗,環(huán)境污染依然嚴(yán)重;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理,高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后;資源供需矛盾突出,資源、能源利用效率亟待提高;加工新材料高端產(chǎn)品仍需進(jìn)口;行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)自給能力較低,一些領(lǐng)域引進(jìn)技術(shù)的局面尚未改變?傊,與發(fā)達(dá)國家相比,有色金屬工業(yè)整體技術(shù)水平還有較大差距。目前我國已成為有色金屬生產(chǎn)大國,但還不是強國,一個根本原因就在于自主創(chuàng)新能力薄弱。
縱觀世界科技革命迅猛發(fā)展,提高自主創(chuàng)新能力,建設(shè)創(chuàng)新型有色金屬工業(yè),是應(yīng)對新科技革命的需要;是落實科學(xué)發(fā)展觀的需要;是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的需要;也是提高國際競爭力的需要。今后15年,加快科學(xué)技術(shù)發(fā)展,縮小與發(fā)達(dá)國家差距,由有色金屬生產(chǎn)大國向強國轉(zhuǎn)變,還需艱苦的努力。為此,要把自主創(chuàng)新戰(zhàn)略貫徹到有色金屬行業(yè)各個方面,著力增強自主創(chuàng)新能力和國際競爭力,堅定不移地把科技進(jìn)步擺在行業(yè)發(fā)展的突出地位,把自主創(chuàng)新能力作為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變增長方式的中心環(huán)節(jié)。建設(shè)創(chuàng)新型有色金屬工業(yè),一方面面臨科技大發(fā)展的機遇,同時已具備支撐科技創(chuàng)新的諸多有利條件。其一,到2020年實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值翻兩番的目標(biāo),國民經(jīng)濟各行各業(yè)對有色金屬總量、品種、質(zhì)量都提出了新的需求。因此,急需突破資源、能源和環(huán)境對發(fā)展的制約;依靠科技創(chuàng)新改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),增加產(chǎn)品品種,提高產(chǎn)品技術(shù)含量和附加值,掌握市場主動權(quán);著眼長遠(yuǎn),重視前沿技術(shù),開拓新的領(lǐng)域,培育新興產(chǎn)業(yè)。其二,擁有豐富的科技人力資源,有色金屬行業(yè)科技人員總量達(dá)16萬人;研發(fā)人員4萬多人,高素質(zhì)人才不斷得到充實;科技人員占職工隊伍的比例較高,位于各工業(yè)行業(yè)前列。充分利用和發(fā)揮知識型人才資源,是有色金屬行業(yè)科技進(jìn)步、自主創(chuàng)新的人才支撐和智力保證。其三,經(jīng)過50多年的發(fā)展,建立了比較完整的有色金屬技術(shù)研究開發(fā)體系?蒲性核、高等院校、勘查設(shè)計機構(gòu)健全,從地質(zhì)、采選、冶煉到材料、加工等學(xué)科配置比較合理,研究開發(fā)設(shè)施、儀器裝備比較配套,特別是改革開放以來,國際科技交流、合作比較活躍,提供了利用國內(nèi)、國際兩種科技資源的良好環(huán)境,具備了科技發(fā)展的基礎(chǔ)條件。其四,具有較好的科技資源條件,有集中人力、物力、財力組織科技攻關(guān)的傳統(tǒng)和經(jīng)驗。只要企業(yè)、科研院所、大學(xué)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合起來,在有色金屬重要領(lǐng)域,堅持以集成創(chuàng)新、消化吸收再創(chuàng)新為主,有選擇地組織原始創(chuàng)新,奮起直追,在不久的將來,就能迎頭趕上世界先進(jìn)行列。
二、指導(dǎo)思想,發(fā)展目標(biāo),總體安排
到2020年是有色金屬工業(yè)基本實現(xiàn)工業(yè)化的關(guān)鍵時期,全國有色金屬產(chǎn)量和消費量基本接近峰值。在這一時期比以往任何時候更需要科技進(jìn)步和自主創(chuàng)新,從而帶動行業(yè)經(jīng)濟增長方式質(zhì)的飛躍,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)全面升級。要進(jìn)一步落實科學(xué)發(fā)展觀,實施科教興國戰(zhàn)略和人才強國戰(zhàn)略。立足國情和有色金屬行業(yè)現(xiàn)狀,以及未來發(fā)展需要,堅持“自主創(chuàng)新,重點跨越,支撐發(fā)展,*未來”的科技工作指導(dǎo)方針,深入開展科技體制創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新,推動行業(yè)全面進(jìn)步,為有色金屬行業(yè)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展提供強有力地支撐。
1、有色金屬行業(yè)科技發(fā)展的指導(dǎo)思想
按照建設(shè)創(chuàng)新型國家和實施國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要的重大戰(zhàn)略部署,結(jié)合我國有色金屬工業(yè)實際,有色金屬工業(yè)科技發(fā)展的指導(dǎo)思想是企業(yè)主導(dǎo)、強化創(chuàng)新、重點突破、創(chuàng)建強國。要以企業(yè)為主導(dǎo),凝聚全行業(yè)科技資源,堅持持續(xù)自主創(chuàng)新,努力實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)全面升級。
企業(yè)主導(dǎo),就是建立以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系,使企業(yè)成為研究開發(fā)的主體、科技創(chuàng)新活動的主體、技術(shù)集成應(yīng)用的主體,大幅度提升企業(yè)的自主創(chuàng)新能力,建設(shè)創(chuàng)新型有色金屬工業(yè)。
強化創(chuàng)新,就是高效配置科技創(chuàng)新資源,堅持不懈地開展以集成創(chuàng)新、消化吸收再創(chuàng)新為主,有選擇地進(jìn)行原始創(chuàng)新,使之成為有色金屬工業(yè)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的不謁動力。
突破關(guān)鍵,就是從支撐行業(yè)發(fā)展的需求出發(fā),立足中長期,著眼長遠(yuǎn),突破資源、能源、環(huán)境領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)和前沿技術(shù),支撐有色金屬工業(yè)持續(xù)發(fā)展。
創(chuàng)建強國,就是通過持續(xù)自主創(chuàng)新,使行業(yè)的工藝、技術(shù)、裝備水平達(dá)到世界*、產(chǎn)業(yè)規(guī)模合理、產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式,創(chuàng)建有色金屬強國。
2、科技發(fā)展目標(biāo)
到2010年,大中型重點企業(yè)普遍建立技術(shù)中心,完善技術(shù)創(chuàng)新機構(gòu),技術(shù)創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步增強;大型企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、主流產(chǎn)品、重點裝備接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平;把資源、能源、環(huán)境技術(shù)放在優(yōu)先地位,重點突破,支撐發(fā)展。老礦區(qū)、重要礦集區(qū)的地質(zhì)勘查取得重大進(jìn)展,資源儲量增加;礦產(chǎn)資源利用率從目前的55-60%提高3~5個百分點;氧化鋁綜合能耗降到800千克標(biāo)煤/噸以下;電解鋁綜合交流電耗降到14300kwh/噸以下;銅、鉛、鋅產(chǎn)量的70%其綜合能耗接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平;硫的利用率達(dá)到90%,SO2排放量減少10%,工業(yè)用水循環(huán)利用率達(dá)到85%,歷史遺留礦山破壞土地復(fù)墾率達(dá)到20%以上,新建礦山應(yīng)做到邊采礦、邊復(fù)墾,破壞土地復(fù)墾率達(dá)到75%以上;著力發(fā)展資源循環(huán)利用技術(shù),再生資源利用量提高到30%左右;重點發(fā)展有色金屬基礎(chǔ)材料、新材料,新產(chǎn)品產(chǎn)值年均增長20%;強化企業(yè)科技投入主體地位,有色金屬行業(yè)研究開發(fā)的經(jīng)費投入占全行業(yè)銷售收入的1.5%。
到2020年大中型企業(yè)以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系更加完善,創(chuàng)新能力顯著增強;大中型企業(yè)技術(shù)與裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平;資源儲量保障程度顯著提高;礦產(chǎn)資源利用率再提高5個百分點。主要有色金屬單位產(chǎn)品能耗接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平;再生資源循環(huán)利用量提高到40%左右;硫的利用率達(dá)到95%,工業(yè)用水循環(huán)利用率達(dá)到90%,歷史遺留礦山破壞土地復(fù)墾率達(dá)到50%以上,新建礦山破壞土地復(fù)墾率達(dá)到90%以上;有色金屬新材料基本滿足國內(nèi)需要;研究與開發(fā)經(jīng)費投入占銷售收入的2.5%。
3、總體安排
立足國情和有色金屬行業(yè)發(fā)展需要,研究和突破一批重大關(guān)鍵技術(shù),提高科技支撐行業(yè)發(fā)展的能力。依靠科學(xué)技術(shù),解決資源、能源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展問題,實現(xiàn)從資源、能源耗費型向節(jié)約型轉(zhuǎn)變;從先污染后治理傳統(tǒng)模式向清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟轉(zhuǎn)變。同時,重點研究開發(fā)滿足國民經(jīng)濟發(fā)展需求的輕質(zhì)高強結(jié)構(gòu)材料、信息功能材料、高純材料、稀土材料、軍工配套材料等制備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù),達(dá)到有色金屬行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增長方式轉(zhuǎn)變的目的。設(shè)置有色金屬礦產(chǎn)資源、節(jié)能、環(huán)保、基礎(chǔ)材料、新材料5個重點領(lǐng)域。在重點發(fā)展領(lǐng)域中,選擇意義重大,任務(wù)、目標(biāo)明確,基礎(chǔ)較好,能夠解決的關(guān)鍵共性技術(shù)共40項作為重點項目。圍繞行業(yè)發(fā)展目標(biāo),進(jìn)一步突出重點,選出重大共性技術(shù)、重點工程、關(guān)鍵產(chǎn)品等5個重大專項,取得明顯突破和提升,支撐跨越式發(fā)展。另外,針對未來需要及有色金屬行業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)壯大與發(fā)展,有選擇地超前安排前沿技術(shù)10項,*行業(yè)技術(shù)更新?lián)Q代,形成新興產(chǎn)業(yè)。同時要進(jìn)一步深化科技改革,增加科技投入,加強人才隊伍培育,推動行業(yè)創(chuàng)新體系建設(shè),為實現(xiàn)創(chuàng)新型行業(yè)提供可靠保障。
根據(jù)有色金屬工業(yè)緊迫需求和行業(yè)實際,行業(yè)科技發(fā)展戰(zhàn)略重點是:一是優(yōu)先發(fā)展資源、能源、環(huán)境共性技術(shù),解決行業(yè)重大瓶頸問題。二是把握未來有色金屬新材料發(fā)展趨勢,把掌握新材料產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)作為迎頭趕上世界先進(jìn)水平的重點。三是著力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,提高資源循環(huán)利用水平。以提高行業(yè)科技能力為目標(biāo),實現(xiàn)從跟蹤為主向自主創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變;從注重單項技術(shù)研究開發(fā)向集成創(chuàng)新轉(zhuǎn)變;從關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)向消化吸收再創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。推進(jìn)技術(shù)、產(chǎn)品、裝備更新?lián)Q代,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)全面升級。
三、重點領(lǐng)域
1、礦產(chǎn)資源領(lǐng)域
礦產(chǎn)資源是有色金屬行業(yè)生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。據(jù)預(yù)測,到2020年礦產(chǎn)資源需求量:銅650萬噸,鋁1440萬噸,鉛260萬噸,鋅500萬噸,十種有色金屬總量為3000萬噸。按目前消耗計未來15年供需缺口持續(xù)擴大。2005年銅產(chǎn)量的70%、鋁和鉛產(chǎn)量的50%、鋅產(chǎn)量的20%是靠進(jìn)口原料生產(chǎn)的,我國已經(jīng)成為世界上*大的礦產(chǎn)進(jìn)口國,對國外資源的依賴度越來越大,必將對國家安全構(gòu)成潛在的威脅。我國礦產(chǎn)資源開發(fā)利用損失大,浪費嚴(yán)重,生產(chǎn)經(jīng)營粗放。目前采選回收率僅為60%,比發(fā)達(dá)國家低10~20個百分點;共伴生金屬綜合利用率只有30~35%,僅為發(fā)達(dá)國家的一半。
當(dāng)前,在礦產(chǎn)資源領(lǐng)域,全球科技發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為:發(fā)展和應(yīng)用新理論、新技術(shù)、新方法,提高找礦成功率;深部采礦技術(shù)和高效選礦工藝發(fā)展迅速;以礦山安全和環(huán)境為重點的綠色采礦技術(shù)受到高度重視。與世界主要礦業(yè)大國比較,我國在資源開發(fā)利用技術(shù)方面差距明顯,主要是①結(jié)合我國地質(zhì)特點的成礦理論創(chuàng)新不足,制約了找礦的重大突破;②航空物探、遙感技術(shù)以及計算機信息技術(shù)等高新技術(shù)在勘查中的應(yīng)用程度低;③深部采礦和溶浸采礦技術(shù)起步較晚;④高效采選設(shè)備主要依靠進(jìn)口,國產(chǎn)化研究開發(fā)滯后;⑤礦山安全與環(huán)境污染防治技術(shù)開發(fā)薄弱。
針對有色金屬礦產(chǎn)資源短缺、供需矛盾日益尖銳的現(xiàn)狀,要保證實現(xiàn)工業(yè)化和全面建設(shè)小康社會需求的目標(biāo),實施“開發(fā)利用與資源節(jié)約并舉,把資源節(jié)約放在首位,加強地質(zhì)勘查,提高資源利用率,擴大資源利用范圍,科學(xué)利用兩種資源”的礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。到2020年,緊密結(jié)合我國地質(zhì)條件和礦產(chǎn)資源特點,發(fā)展應(yīng)用先進(jìn)的資源勘查理論和技術(shù),大幅度提高礦產(chǎn)資源勘查的綜合能力;自主研究與引進(jìn)技術(shù)消化吸收再創(chuàng)新相結(jié)合,實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的集約開發(fā)和綜合利用,趕上或接近世界先進(jìn)水平;依靠科技進(jìn)步提升礦產(chǎn)勘查、開發(fā)利用整體水平,為更好地利用兩種資源提供科技支持。
2、節(jié)能領(lǐng)域
能源在國民經(jīng)濟中具有特別重要的戰(zhàn)略地位。我國能源供需矛盾尖銳,有色金屬工業(yè)單位產(chǎn)品能耗為4.76噸標(biāo)準(zhǔn)煤,能耗約占全國能源消費量的3.48%。其中銅、鋁、鉛、鋅冶煉能耗占總能耗的90%以上,而電解鋁又占有色金屬總能耗的75%。2005年生產(chǎn)電解鋁780萬噸,耗電約1170億kwh,約占全國發(fā)電量的5%。我國有色金屬行業(yè)單位產(chǎn)品能耗比國際先進(jìn)水平高15%左右。
今后15年,為使有色金屬工業(yè)持續(xù)發(fā)展,必須堅持節(jié)能優(yōu)先,降低單位產(chǎn)品能耗,遏制能源消費總量增長過快,努力推進(jìn)結(jié)構(gòu)節(jié)能、技術(shù)節(jié)能、能源轉(zhuǎn)換和梯級利用。主要是:①提高企業(yè)生產(chǎn)能力和集約化程度,采用先進(jìn)工藝和大型裝備,提高能源使用效率。重點發(fā)展采選高效節(jié)能工藝和設(shè)備,自熱強化熔煉和電解工藝,設(shè)備和自動控制技術(shù),濕法冶金節(jié)能技術(shù),電解鋁液直接連續(xù)制備合金鑄造坯、鑄軋板坯,有色金屬加工節(jié)能技術(shù)等。②加強爐窯保溫,改進(jìn)燃燒方式和氣氛,提高熱效率。③余熱資源充分回收利用。④以信息技術(shù)為核心,節(jié)能技術(shù)優(yōu)化集成,把生產(chǎn)過程能源利用效率始終控制在*佳狀態(tài),達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能目的。⑤優(yōu)化原料結(jié)構(gòu),提倡精料方針,節(jié)約能源。
3、環(huán)保領(lǐng)域
我國是有色金屬生產(chǎn)和消費大國,在生產(chǎn)過程中消耗大量的礦產(chǎn)資源、能源和水資源,產(chǎn)生大量的固體廢棄物、廢水和廢氣,污染環(huán)境。僅2005年礦山采剝廢石1.6億噸,產(chǎn)出尾礦約1.2億噸,赤泥780萬噸,廢電解槽內(nèi)襯30萬噸,爐渣766萬噸;排放二氧化硫近40萬噸;廢水2.7億噸。上述“三廢”既污染環(huán)境,也可以成為可利用資源。在環(huán)境狀況顯著改善的前提下,實現(xiàn)有色金屬工業(yè)清潔生產(chǎn),治污利廢,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟對科技創(chuàng)新提出了重大需求。
大力研究開發(fā)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)、裝備,著重技術(shù)集成創(chuàng)新。對“三廢”實行減量化,從源頭削減固體廢棄物、廢水、廢氣的產(chǎn)生量和排放量,加快“三廢”治理和資源化的步伐;加強循環(huán)經(jīng)濟共性技術(shù)研究,提高二氧化硫利用率,工業(yè)用水循環(huán)利用率。隨著有色金屬消費增加,社會上積存的廢雜有色金屬越來越多。特別要重視國內(nèi)、國外廢雜有色金屬再生資源循環(huán)利用,建立若干個大型再生資源回收利用集散地;建設(shè)30萬噸以上再生銅、再生鋁、再生鉛生產(chǎn)企業(yè)。提高技術(shù)含量,增加資源循環(huán)利用量和比重,建立循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的技術(shù)體系。
4、有色金屬基礎(chǔ)材料領(lǐng)域
有色金屬基礎(chǔ)材料經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展,形成了研究開發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)體系。到目前為止,可以生產(chǎn)銅、鋁板、帶、箔、管、型、線等18大類,500多個牌號,5000多個品種和3萬多種規(guī)格產(chǎn)品。2005年生產(chǎn)銅材466萬噸(居世界*位),鋁材583萬噸(居世界第二位),基本滿足國民經(jīng)濟、國防軍工需要。但是,銅、鋁合金及加工材仍以中低檔產(chǎn)品為主;產(chǎn)品內(nèi)在和外觀質(zhì)量問題尚需提高;高精度高性能銅材、高精度高性能鋁合金板帶、大型復(fù)雜截面鋁合金型材、大型高性能鋁合金預(yù)拉伸板等產(chǎn)品仍需進(jìn)口,嚴(yán)重制約了國民經(jīng)濟關(guān)鍵領(lǐng)域和國防建設(shè)發(fā)展。以熱連軋、冷連軋、短流程、連續(xù)化、高精度為主導(dǎo)方向的制備技術(shù),還處于產(chǎn)業(yè)化起步階段;大斷面、復(fù)雜截面鋁合金型材加工技術(shù)代表著當(dāng)前世界的*高水平,而國內(nèi)其產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)尚在攻關(guān);航空、航天、現(xiàn)代交通運輸、機械等領(lǐng)域急需的大型高性能鋁合金預(yù)拉伸板結(jié)構(gòu)材料制備的核心技術(shù)、裝備還未取得全面突破。
未來我國銅、鋁加工材消費量的增量部分主要是高端產(chǎn)品,進(jìn)一步增加高端產(chǎn)品品種,提高質(zhì)量,是技術(shù)發(fā)展的重點。銅加工技術(shù)發(fā)展方向是:加工過程連續(xù)化、自動化,縮短工藝流程,更加節(jié)能、節(jié)材和環(huán)保;加工產(chǎn)品向高精度、高性能、多品種、低成本方向發(fā)展,以滿足國民經(jīng)濟各行業(yè)現(xiàn)代化之所需。鋁加工重點研究開發(fā)高精度高性能鋁合金板帶短流程連續(xù)化制造技術(shù);大斷面、復(fù)雜截面鋁合金型材制造技術(shù);大型高性能鋁合金預(yù)拉伸板制造技術(shù)。與此同時,大力發(fā)展鎂及鎂合金材料、鈦及鈦合金材料、各種粉未冶金材料、中間合金、化學(xué)品氧化鋁等。
5、有色金屬新材料領(lǐng)域
新材料比傳統(tǒng)材料性能優(yōu)異,是現(xiàn)代高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和重要組成部分。雖然新材料僅占材料總量的10%左右,但它應(yīng)用范圍大,發(fā)展前景廣闊,其發(fā)展關(guān)系到國民經(jīng)濟、社會發(fā)展和國家安全。美國、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國家,從國家根本利益的戰(zhàn)略高度出發(fā),把新材料作為重大戰(zhàn)略發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)而倍受高度重視。目前,我國新材料技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化總體水平與發(fā)達(dá)國家相比,主要差距表現(xiàn)在:新材料跟蹤仿制多;擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利成果少;高性能、高附加值產(chǎn)品少;新材料的成果轉(zhuǎn)化率低等。
隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和全球化趨勢加快,新材料與信息、能源、現(xiàn)代交通運輸、航空航天、生物和環(huán)境等產(chǎn)業(yè)越來越密切,要求也越來越高。自“十五”以來,國家產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)政策明顯向新材料產(chǎn)業(yè)傾斜,為新材料研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造了良好環(huán)境。加之我國有色金屬品種齊全,為發(fā)展新材料奠定了基礎(chǔ)。
針對與發(fā)達(dá)國家的差距和世界科技發(fā)展趨勢,今后15年內(nèi)要大力發(fā)展高性能結(jié)構(gòu)材料、電子信息材料、新型功能材料、超導(dǎo)材料、納米材料等。
四、重點項目
1、有色金屬礦山深部與外圍資源預(yù)測與勘查技術(shù)
世界開發(fā)的大型礦集區(qū),其數(shù)量不到10%,卻供應(yīng)全球90%以上的有色金屬礦物原料,并成為全球繼續(xù)找礦的熱點和難點。因此,加速我國大型礦產(chǎn)地深部和外圍地質(zhì)勘查十分緊迫,是緩解我國有色金屬礦產(chǎn)資源緊缺的根本出路。以我國滇中-川南等九大有色金屬資源生產(chǎn)基地深部和外圍找礦為目標(biāo),突出短缺和優(yōu)勢礦種。重點研究適于我國地質(zhì)特點的成礦規(guī)律和預(yù)測技術(shù);發(fā)展高精度、大深度探測技術(shù);開發(fā)三維高分辨率地震、地磁以及地球化學(xué)綜合勘探技術(shù);基于信息技術(shù)的礦山地質(zhì)資料深度開發(fā)與礦體定位規(guī)律;抗干擾大深度地球物理勘查技術(shù);地下化探技術(shù)研制;大比例尺礦床定位預(yù)測方法集成;輕便、高效鉆探技術(shù)與裝備。發(fā)現(xiàn)新的接替資源,穩(wěn)定現(xiàn)有資源基地。
2、西部有色金屬重要成礦帶預(yù)測與勘查評價技術(shù)
我國西部地域廣,成礦條件優(yōu)越,找礦潛力很大。以發(fā)現(xiàn)大型集礦區(qū)和新類型礦床為重點,主要研究查明西部大型有色金屬礦集區(qū)的分布及資源潛力;特殊景觀區(qū)大型有色金屬礦集區(qū)快速評價技術(shù)開發(fā)與集成;加強地質(zhì)勘探裝備開發(fā)和創(chuàng)新;基于信息技術(shù)的礦產(chǎn)資源潛力勘查評價技術(shù)集成;遙感示礦信息的提取與多元地學(xué)信息融合技術(shù)開發(fā);高山、荒漠、草原等航空地球物理勘查技術(shù)的快速優(yōu)選評價方法。
3、礦山安全高效開采及災(zāi)害防治
有色金屬礦床賦存條件多變,存在礦巖破碎不穩(wěn)固、地應(yīng)力大和地下水等不利因素,往往導(dǎo)致采礦效率低下、安全保障程度低、資源浪費嚴(yán)重,開采成本高。為此,以金川、大廠、柿竹圓等大型礦產(chǎn)地為重點,開展采礦應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究。重點研究開發(fā)露天礦陡幫開采技術(shù);露天轉(zhuǎn)地下開采技術(shù);自然崩落法技術(shù);復(fù)雜難采礦體開采技術(shù);礦山災(zāi)害預(yù)警和防治技術(shù)。提高采礦回收率,降低貧化率,為礦山安全高效生產(chǎn)提供技術(shù)保障。
4、金屬礦床無廢開采及環(huán)境整治
礦床開采導(dǎo)致地表塌陷,大量排放固體廢料,破壞地表生態(tài)環(huán)境。國內(nèi)外針對末端治理不及時、不徹底和成本高等弊端,重點研究開發(fā)無廢開采技術(shù);礦山固體廢料高效充填技術(shù);原地溶浸采礦技術(shù)。從源頭削弱或消除礦區(qū)地表塌陷區(qū)和固體廢料,建設(shè)廢料零排放示范礦山。同時,對礦山已產(chǎn)生的塌陷區(qū)、廢石堆場和尾礦庫,開展墾植與修復(fù)技術(shù)研究,逐步解決礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題。
5、復(fù)雜礦物選別與富集技術(shù)
我國有色金屬礦資源品位低,復(fù)雜共生,氧化礦尚難利用等突出問題。開展大型礦山的貧礦選礦技術(shù);高硫銅礦(含滑石、蛇紋石)選礦關(guān)鍵技術(shù);氧化銅礦、氧化鉛鋅礦選別與富集技術(shù);電化學(xué)選礦方法;高效浮選柱技術(shù);共伴生金屬選別技術(shù)研究;合成新型無毒或少毒選礦藥劑;選礦廠自動控制技術(shù)等。提高選礦回收率,節(jié)能降耗。
6、大型采、選裝備研究
我國有色金屬礦山裝備水平仍然存在很大差距,地下無軌設(shè)備和選礦廠破碎、磨礦等大型設(shè)備,自給率低,仍以進(jìn)口為主。為此,要以引進(jìn)消化創(chuàng)新和自主研制為主,重點消化吸收4~6M3鏟運機;20~25噸井下低污染自卸汽車;全液壓掘巖臺車;破碎、磨礦節(jié)能設(shè)備;采用多種方式逐步達(dá)到國產(chǎn)化。自主研制多功能輔助車輛;井下噴錨支護(hù)設(shè)備;高風(fēng)壓、中深孔掘巖臺車;深海資源開發(fā)平臺等。
7、一水硬鋁石型鋁土礦浮選新工藝
我國鋁土礦資源相對較多,98%為一水硬鋁石型,且鋁硅比低。目前,高鋁硅比富礦將消耗殆盡,占60%以上的中低鋁硅比礦石生產(chǎn)氧化鋁,流程長,能耗高,生產(chǎn)成本大,缺乏國際競爭力。因此,經(jīng)濟地利用中低鋁硅比礦,延長鋁土礦資源保障年限,成為科技支撐發(fā)展的關(guān)鍵課題。研究開發(fā)一水硬鋁石型鋁土礦正浮選新工藝、高效藥劑等,重點解決尾礦的高效分離、安全堆存和資源利用;研究開發(fā)一水硬鋁石型反浮選技術(shù),重點突破細(xì)粒高效分選技術(shù)、低成本反浮選藥劑合成技術(shù)、浮選柱技術(shù)等。
8、低品位銅礦利用技術(shù)
目前,我國低品位銅礦資源約1200萬噸(金屬量)以上,開發(fā)利用潛力很大。要進(jìn)一步深化浸出(生物)-萃。姺e濕法煉銅技術(shù),開展筑堆機械、強化浸出(生物)技術(shù)研究,完善萃取、電積工藝和裝備,在示范廠基礎(chǔ)上向大型化發(fā)展,提高低品位銅礦資源利用率,增加濕法煉銅產(chǎn)量,擴大可利用資源量。
9、氧化鎳礦開發(fā)利用技術(shù)
世界已查明鎳資源量1.3億噸,其硫化鎳礦占40%,氧化鎳礦占60%。由于硫化鎳礦資源緊缺,開發(fā)鎳紅土礦具有重要意義。針對不同類型鎳紅土礦,研究火法工藝處理硅鎂鎳礦;還原焙燒-氨浸法處理堿性鎳礦;加壓或常壓酸浸處理褐鎂礦型紅土礦。首先考慮應(yīng)用前景好的加壓酸浸流程,除工藝條件外,重點研究加壓、減壓、物流的輸送設(shè)備的加工制造、溶液的萃取富集和凈化、工藝參數(shù)等問題。
10、連續(xù)強化冶煉、吹煉短流程煉銅新工藝
現(xiàn)行傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐、反射爐或電爐,以及先進(jìn)的富氧強化熔煉的閃速爐、艾薩爐、白銀爐等,都存在流程長、不連續(xù)和能耗高的問題。重點開發(fā)閃速熔煉與我國白銀爐連續(xù)吹煉進(jìn)行技術(shù)集成,實現(xiàn)連續(xù)化;研究爐型連接方式;吹煉爐渣渣型。達(dá)到淘汰PS轉(zhuǎn)爐,實現(xiàn)節(jié)能和解決SO2的低空污染。
11、液態(tài)高鉛渣直接還原工藝和爐型研究
開發(fā)的底吹-鼓風(fēng)爐煉鉛新工藝,加快推廣應(yīng)用,近期產(chǎn)能預(yù)計達(dá)到100萬噸,占鉛年產(chǎn)量40%,噸鉛綜合能耗降到0.38噸標(biāo)準(zhǔn)煤。但該工藝高鉛渣的處理方案仍有缺陷,液態(tài)高鉛渣尚不能直接還原,如能解決這一問題,則綜合能耗還將進(jìn)一步降低,工藝更為合理。重點研究爐型、還原劑的種類、用量、工藝參數(shù)和鉛蒸汽的防護(hù)等問題。噸鉛綜合能耗降到0.3噸標(biāo)準(zhǔn)煤以下。
12、新型節(jié)能煉鎂
還原爐開發(fā)
真空還原是皮江法煉鎂的核心,
還原爐能耗占煉鎂總能耗的70%,因此還原爐節(jié)能是關(guān)鍵。主要研究還原爐結(jié)構(gòu),開發(fā)新型還原爐,延長燃燒火焰在爐內(nèi)行程,提高熱交換效率;改進(jìn)換熱器結(jié)構(gòu),采用高溫空氣燃燒技術(shù),回收煙塵熱能預(yù)熱助燃空氣;改進(jìn)爐墻保溫層結(jié)構(gòu),減少表面散熱損失。實現(xiàn)高效、節(jié)能、環(huán)保,還原周期縮短到8-10小時,提高產(chǎn)能20-30%,降低能耗30%,提高勞動生產(chǎn)率50%。
13、青海鹽湖氯化鎂資源電解鎂技術(shù)研究
當(dāng)前,青海鹽湖是正在開發(fā)的鉀肥工業(yè)基地,每生產(chǎn)1噸氯化鉀副產(chǎn)10噸氯化鎂,氯化鎂資源的綜合利用急需解決。為此,重點研究無水氯化鎂的應(yīng)用技術(shù)和新型節(jié)能電解實用技術(shù),解決原料的粒度和大型高效節(jié)能電解槽結(jié)構(gòu),以實現(xiàn)噸鎂節(jié)電3000度,回收氯氣2.85噸以上。
14、稀土冶煉分離清潔生產(chǎn)工藝
包頭稀土和四川稀土是我國主要的稀土資源,其冶煉分離過程產(chǎn)生大量的廢氣、廢水和含放射性元素的廢渣,對環(huán)境造成污染。稀土冶煉分離清潔生產(chǎn)工藝主要研究濃硫酸低溫動態(tài)焙燒技術(shù);浸出液中釷、磷富集回收技術(shù);非皂化混合萃取劑萃取分離技術(shù);焙燒尾氣中氟的回收工藝及設(shè)備。
15、海綿鈦冶煉技術(shù)
我國萬噸級海綿鈦生產(chǎn)所需的沸騰氯化爐和還原-蒸餾聯(lián)合爐等裝備基本實現(xiàn)了大型化,需要進(jìn)一步提高生產(chǎn)工藝技術(shù)水平,降低環(huán)境污染。主要研究大型化高鈣鎂鈦渣沸騰氯化制造四氯化鈦技術(shù)研究,進(jìn)一步提高氯化率、氯氣的利用率、TiCl4的回收率;四氯化鈦精制除釩工藝技術(shù);大型鎂還原-蒸餾聯(lián)合爐提高海綿化率技術(shù);高效的廢料處理新技術(shù)和綜合回收技術(shù);氯化和精制過程中的自動控制技術(shù)。形成先進(jìn)的大規(guī)模(萬噸級)海綿鈦的生產(chǎn)技術(shù)。
16、核級海綿鋯生產(chǎn)技術(shù)
海綿鋯是發(fā)展核電工業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,我國還沒有形成核級海綿鋯的規(guī)模生產(chǎn)能力。主要研究規(guī);蚯杷猁}高效分離鋯鉿的技術(shù)和裝備;φ1200mm大型ZrO2沸騰氯化工藝及設(shè)備;鎂還原、MgCl2排放工藝及設(shè)備;大型海綿鋯真空蒸餾技術(shù)及設(shè)備;熔鹽電解-電子束熔煉或碘化法制備低含氧量核級海綿鉿技術(shù)。攻克千噸級海綿鋯的關(guān)鍵生產(chǎn)工藝流程與技術(shù)裝備。
近年來,我國對含鉿的工業(yè)級鋯需求量迅速增長,需要解決以鋯英砂為原料經(jīng)沸騰氯化制取ZrCl4的生產(chǎn)技術(shù)。研究φ1000mm大型鋯英砂沸騰氯化技術(shù)及裝備;SiCl4的回收技術(shù)及裝備;鋯英砂為原料直接沸騰氯化制取ZrCl4的高效節(jié)能新技術(shù)。
17、高純稀有金屬及其化合物制備技術(shù)
稀有金屬及其化合物是信息功能材料重要的基礎(chǔ)原材料,其純度是影響材料性能的關(guān)鍵因素。主要研究化合物中微量雜質(zhì)的低成本高效分離技術(shù);高純金屬制備的新技術(shù)與新工藝;熔鹽電解精煉技術(shù)及大型精煉電解槽;高功率電子束熔煉爐及難熔金屬的提純技術(shù);區(qū)域熔煉技術(shù)及裝備;高純金屬及其化合物的分析儀器及分析方法。
18、稀有金屬資源綜合回收利用技術(shù)
稀有金屬具有共生性、分散性、品位低的特點,而且一些優(yōu)勢的礦產(chǎn)資源如稀土、鎢鉬的保障程度下降速度加快。主要研究鹽湖鹵水中提取銣銫的工藝;新疆低品位礦產(chǎn)資源及尾礦中低品位鋰鈹鉭鈮綜合回收;低品位鎢鉬資源的利用技術(shù);磷礦中中重稀土元素的回收利用;廢棄資源中稀有金屬的回收。
19、高強高導(dǎo)高性能銅合金材料
隨著現(xiàn)代通訊、交通、電力等工業(yè)發(fā)展,高強高導(dǎo)高性能銅合金材料需求量將會大幅增加,性能和質(zhì)量要求越來越高,目前還不能完全滿足需求,有的品種需要進(jìn)口。研究開發(fā)的重點是高強高導(dǎo)高性能銅合金材料,如引線框架用高精度銅帶;高速交通用高強高導(dǎo)銅合金導(dǎo)線;特種異型帶;超薄、抗軟化、耐蝕汽車水箱銅帶;熱交換器用超長冷凝管等。
20、無鉛焊料和無鉛黃銅環(huán)境材料的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化
鉛錫焊料和無鉛易切削黃銅中的鉛在制備和使用過程中,鉛蒸汽的外逸,直接危害人體健康,對人類生存環(huán)境造成污染,發(fā)達(dá)國家首先提出限用或禁用含鉛焊料和黃銅。為此尋求代用材料成為重要的研究方向。主要研究鉛的替代組元和微量調(diào)節(jié)元素的選擇、合金成分的設(shè)計、優(yōu)化配方和生產(chǎn)工藝,保持材料的焊接和易切削性能,研制變質(zhì)改性劑和添加方式,實現(xiàn)連續(xù)澆鑄規(guī);a(chǎn)。
應(yīng)重視有色金屬材料的環(huán)境效應(yīng),研究重要有色金屬材料產(chǎn)品使用周期內(nèi)的環(huán)境效應(yīng)評價。
21、化學(xué)品氧化鋁開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化
目前,全世界已開發(fā)出各種用途的化學(xué)品氧化鋁400多個品種,年產(chǎn)化學(xué)品氧化鋁500多萬噸。我國化學(xué)品氧化鋁品種相對較少,到目前僅有200多個品種,能規(guī);a(chǎn)的不足100個。同一個品種下的產(chǎn)品規(guī)格牌號少,產(chǎn)品系列化細(xì)分不夠,不能很好地滿足用戶和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的需要,部分高精尖產(chǎn)品還主要依賴進(jìn)口。圍繞氫氧化鋁化學(xué)品、鋁鹽化學(xué)品、活性氧化鋁和擬薄水鋁石、煅燒氧化鋁、特種陶瓷、特種耐火材料、高純氧化鋁、納米氧化鋁、氮化鋁和氧化鋁纖維(晶須)等領(lǐng)域開展原創(chuàng)性技術(shù)研究和高技術(shù)含量、高經(jīng)濟附加值新產(chǎn)品的開發(fā)工作。實現(xiàn)化學(xué)品氧化鋁品種超過300個,生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品性能達(dá)到同期國際先進(jìn)水平。
22、熔鹽電解法制備廉價稀土鎂(鋁)中間合金產(chǎn)業(yè)化技術(shù)
稀土對提高鎂(鋁)合金的耐熱、鑄造、焊接和機械性能具有重要作用。過去采用對摻法制備稀土鎂(鋁)合金的缺點是:由于比重的差異造成沉底,溶解、擴散困難,導(dǎo)致稀土含量不均,制備工藝復(fù)雜,成本高。如能直接應(yīng)用稀土鎂(鋁)中間合金制備稀土鎂(鋁)合金則可以有效克服以上缺點。稀土氧化物電解共析法制備中間合金,其稀土含量高、成分穩(wěn)定、成本可降低50%,適于規(guī)模生產(chǎn)。需要完善產(chǎn)業(yè)化技術(shù)及設(shè)備;利用釔、釓、鑭和鈰為原料開發(fā)系列中間合金研究;各種稀土在鎂(鋁)合金中作用機理和規(guī)律研究,以推動稀土鎂(鋁)合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
23、金屬多孔材料制備技術(shù)
研究低成本、高效率、高質(zhì)量有色金屬粉體制備技術(shù),大型粉末冶金件低壓熱等靜壓燒結(jié)成型技術(shù),大型粉末冶金件真空熱壓燒結(jié)成型技術(shù),注射成型和噴射成型技術(shù),有色金屬超高純材料化學(xué)、物理提純技術(shù),高性能粉末冶金材料技術(shù)。形成高性能、高精度、高純凈粉末冶金大型件關(guān)鍵制造技術(shù)集成,為金屬粉末多孔材料、纖維多孔材料、絲網(wǎng)多孔材料成分的選擇,微孔結(jié)構(gòu)控制,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及多功能應(yīng)用提供設(shè)計、制備、服役壽命等提供技術(shù)支撐。建立對金屬多孔材料在高溫、高壓、強腐蝕、熱振等復(fù)雜的工況環(huán)境下復(fù)合性能的表征與評價體系,以滿足金屬多孔材料在潔凈能量轉(zhuǎn)化、表面燃燒技術(shù)、燃料電池、高溫氣體除塵、汽車尾氣凈化、石化熔體過濾、電池電極材料中應(yīng)用的迫切需求。
24、稀土發(fā)光材料及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)
半導(dǎo)體照明白光(LED)、液晶顯示(LCD)、場發(fā)射顯示(FED)、等離子顯示(PDP)是*具潛力發(fā)展的技術(shù),需要高性能稀土發(fā)光材料。目前,F(xiàn)ED使用的低壓熒光粉、PDP器件生產(chǎn)所需的熒光粉漿料,基本依靠進(jìn)口,受限于人。為了滿足上述需求,重點研制黃色、綠色、紅色熒光粉;紫光或紫外光激發(fā)的三基色熒光粉。研究LCD背光源用三基色熒光粉的組成、結(jié)構(gòu)、制備工藝和性能之間關(guān)系。研制適于FED工作條件,性能優(yōu)良的稀土激活氧化物體系熒光粉;研究粉體表面特性和表面包敷改性體系熒光粉;研究粉體二次性能。研究PDP熒光粉體的組成、表面處理,粉體的分散性和涂敷性能;溶劑、粘結(jié)劑和添加劑的種類;加入量對PDP熒光粉漿料性能的影響。*終獲取批量生產(chǎn)、規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。
25、高純稀土金屬和特殊性能稀土化合物研制
稀土金屬和化合物正向高純化、復(fù)合化、超細(xì)化方向發(fā)展。稀土金屬、化合物產(chǎn)品純度和物理性能對稀土功能材料、高新技術(shù)材料影響越來越大。研究稀土純化方法,包括金屬還原、真空蒸餾、熔鹽電解法,區(qū)熔、電子束熔煉、電傳輸?shù)忍厥庖睙挿椒;研究稀土化合物精度、比表面積、密度等物理性能的控制技術(shù)。
26、高性能燒結(jié)法和粘結(jié)釹鐵硼制備技術(shù)及大型專用裝備研究
合金鑄錠晶相織構(gòu)的控制技術(shù)是生產(chǎn)高性能釹鐵硼(NdFeB)永磁體關(guān)鍵技術(shù),研究表明快冷厚帶工藝能有效提高燒結(jié)NdFeB磁體的矯頑力、磁能積和抗腐蝕能力,減少鏑(Tb)和鋱(Dy)的用量、降低成本,由快冷厚帶甩帶制備的各向異性粘結(jié)NdFeB磁粉性能強于普通鑄錠。為了滿足快速發(fā)展的IT行業(yè)和汽車業(yè)對燒結(jié)NdFeB磁體及各向異性粘結(jié)磁體的要求,必須進(jìn)一步研究高效大型智能化NdFeB合金甩帶爐及相應(yīng)產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)。
27、高性能鎢鉬難熔金屬材料、
硬質(zhì)合金及其深加工技術(shù)
主要研究高純度、高性能鎢、鉬合金管、棒、線、絲材制造技術(shù),高性能超細(xì)晶硬質(zhì)合金制造技術(shù),鎢
鈷粉末的直接碳化和硬質(zhì)合金短流程制備技術(shù)。發(fā)展高純度、高性能鎢、鉬合金管、棒、線、絲材的系列、成套工業(yè)化制造技術(shù),產(chǎn)品質(zhì)量性能滿足我國機械、工具、電工、電子、電器工業(yè)發(fā)展的要求;形成0.2微米晶粒級高性能超細(xì)晶硬質(zhì)合金成套工業(yè)化制造技術(shù),產(chǎn)品質(zhì)量性能滿足我國汽車工業(yè)、機械加工制造業(yè)對各種高性能硬質(zhì)合金工具、
刀具的要求;發(fā)展硬質(zhì)合金短流程制備技術(shù)。
28、壓水堆用新一代鋯合金管材工程化技術(shù)
核材料有廣闊的發(fā)展空間,核電站年需鋯合金管材100噸,到2020年鋯材年需求量達(dá)350噸以上。目前我國核材料產(chǎn)業(yè)化相對落后,研究新一代核材料產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)意義重大。新一代鋯合金再結(jié)晶成品管材(ф9.5×0.57),其力學(xué)性能、抗腐蝕性能、抗幅照性能和吸氫性能優(yōu)于Zr-4合金,與M5和Zirlo合金相當(dāng),管材氫化物取向因子f40≤0.5。以Nz8合金為基礎(chǔ)(Zr-Sn-Nb-Fe-Cr)進(jìn)行工程化研究;新鋯合金低溫加工技術(shù);組織控制技術(shù);生產(chǎn)工藝定型,建立檢測方法等。
29、智能材料
智能材料能在特定的結(jié)構(gòu)環(huán)境中感知環(huán)境刺激(熱、磁、電等)并做出主動反應(yīng),提供驅(qū)動動力或控制源。智能材料在傳感、智能控制、機器人等高技術(shù)領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景,是21世紀(jì)的前沿研究學(xué)科和重要應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域。應(yīng)在前期材料研究的基礎(chǔ)上,重視和發(fā)展以下技術(shù):形狀記憶材料、磁致伸縮材料、壓電材料的高性能化和精細(xì)制造技術(shù);材料的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化研究;智能材料的測試、綜合評價和數(shù)據(jù)庫建設(shè);智能材料的結(jié)構(gòu)復(fù)合和主動控制技術(shù);智能材料和結(jié)構(gòu)在航空航天和機器人領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和系列開發(fā)等。
30、生物醫(yī)用材料
關(guān)注國民生活素質(zhì)、提高全民健康醫(yī)療水平是21世紀(jì)“以人為本”宗旨的重要體現(xiàn),有色金屬生物醫(yī)用材料和醫(yī)療器械將成為極其重要的研究開發(fā)方向。應(yīng)在國家“九五”和“十五”期間生物醫(yī)用材料的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)基礎(chǔ)上繼續(xù)重視有色金屬材料的標(biāo)準(zhǔn)化、應(yīng)用技術(shù)研究的系統(tǒng)化、器械設(shè)計的科學(xué)化和產(chǎn)品開發(fā)的系列化,重點進(jìn)行以下技術(shù)領(lǐng)域的研究:無致毒致敏元素β型鈦合金生物學(xué)評價與材料標(biāo)準(zhǔn)化;鎂合金生物體內(nèi)降解控制與生物學(xué)評價;鈦合金及鈦鎳形狀記憶合金關(guān)鍵介入產(chǎn)品和骨科植入物的系統(tǒng)應(yīng)用研究、科學(xué)設(shè)計與精細(xì)制造技術(shù);齒科用鈦合金和貴金屬材料的研究開發(fā)和應(yīng)用技術(shù);生物醫(yī)用有色金屬材料及器械的表面涂層改性和表面活化技術(shù);輕金屬結(jié)構(gòu)材料康復(fù)器械的設(shè)計和應(yīng)用開發(fā)技術(shù);貴金屬藥物材料等。
31、貴金屬材料
貴金屬材料廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工、電子和微電子、軍工等行業(yè),需求量增長快、品種多、技術(shù)含量高。以市場為導(dǎo)向,研究開發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品。重點研究開發(fā)貴金屬載體催化劑;貴金屬釬焊材料;貴金屬電接觸材料;系列無鉛化漿料;大規(guī)模集成電路用鍵合金絲;微電子工業(yè)用特種合金封裝材料;高純鉑、鈀、金材料;貴金屬超細(xì)粉末制備技術(shù);貴金屬合金材料預(yù)成型工藝及設(shè)備。
32、工業(yè)用水循環(huán)利用技術(shù)
2004年有色金屬工業(yè)總用水量30億噸以上,復(fù)用水率為84%,污水排放量2.8億噸以上。距零排放,工業(yè)用水循環(huán)利用還有相當(dāng)差距。因此,重點研究采、選廢水處理與回用技術(shù);氧化鋁廢水治理及利用技術(shù);電解鋁、炭素生產(chǎn)廢水綜合利用技術(shù);廢水污染的適時監(jiān)測與預(yù)警技術(shù);冶煉廢水重金屬污染物控制與治理技術(shù)。提高廢水治理率,工業(yè)用水循環(huán)利用率,工業(yè)廢水接近或達(dá)到零排放。
33、二氧化硫利用技術(shù)
主要有色金屬銅、鉛、鋅等冶煉企業(yè),生產(chǎn)原料為硫化精礦,含硫30%以上,每年進(jìn)入冶煉廠的硫量約在1800萬噸左右。僅大型冶煉廠硫的利用率達(dá)到90~92%;多數(shù)小型銅冶煉廠只有40~60%;鉛冶煉硫的利用率更低。為提高硫利用率,在銅、鎳冶煉中推廣閃速熔煉和熔池熔煉技術(shù);鉛冶煉應(yīng)用氧氣底吹-鼓風(fēng)爐還原工藝;艾薩爐煉鉛技術(shù);濕法煉鋅技術(shù)。同時,研究開發(fā)以煤或煤氣為還原劑還原煙氣中SO2制取元素硫和聚合硫,進(jìn)行聚合硫?qū)r青和橡膠改性配比和加工試驗,使研發(fā)的聚合硫滿足國情需要。
34、尾礦、赤泥、爐渣固體廢棄物資源化技術(shù)
歷年堆存的尾礦、赤泥和爐渣數(shù)量巨大,2004年新產(chǎn)生固體廢棄物1.3億噸以上,僅利用了2200萬噸,占總量的17%,利用率甚低。為了較多利用固體廢棄物,轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)品、使之成為資源,要加強老尾礦綜合利用技術(shù),回收其中的硫及有色金屬;大力研究開發(fā)尾礦、赤泥、爐渣生產(chǎn)筑路材料、礦山充填材料和建筑材料等技術(shù)。
35、余熱利用與節(jié)能技術(shù)
有色金屬Cu、Pb、Zn、Ni等硫化精礦本身是一種礦物能源,以銅、鉛為例,銅冶煉采用頂吹熔煉工藝,其熔煉爐、貧化爐、吹煉爐、精煉爐都產(chǎn)生余熱資源,余熱鍋爐生產(chǎn)的蒸汽在保證生產(chǎn)和生活用汽基礎(chǔ)上,可利用剩余蒸汽發(fā)電,電量可滿足銅冶煉廠電負(fù)荷的30%;鉛冶煉廠電負(fù)荷的47%。2005年我國銅、鉛產(chǎn)量分別為258萬噸、273萬噸,若全部精礦火法熔煉都設(shè)置余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽、發(fā)電,年可節(jié)能分別為119萬噸和83萬噸標(biāo)煤。
重點開展銅熔煉爐、貧化爐、吹煉爐、精煉爐煙氣余熱、鋅焙燒爐、煙化爐煙氣余熱和鎳熔煉爐余熱利用的技術(shù)開發(fā),進(jìn)一步簡化和縮短氧化鋁生產(chǎn)流程,提高循環(huán)效率和產(chǎn)出率,降低電解綜合能耗等。
36、氧化鋁生產(chǎn)流程模擬、仿真與優(yōu)化技術(shù)
通過對生產(chǎn)過程的分析、建模和優(yōu)化,特別是對我國鋁土礦資源復(fù)雜、工藝特色明顯的氧化鋁生產(chǎn)具有重要意義。其主要關(guān)鍵技術(shù)有:物料流和能量建模技術(shù);關(guān)鍵工藝指標(biāo)和參數(shù)的軟測量技術(shù);各分工序的工藝模型與優(yōu)化技術(shù);全流程模型集成與優(yōu)化技術(shù);數(shù)據(jù)處理與計算技術(shù);軟件開發(fā)與仿真技術(shù)。項目的目標(biāo)是開發(fā)“桌面氧化鋁生產(chǎn)與指揮系統(tǒng)”,并應(yīng)用于實際。
37、銅、鉛、鋅、鎳電解過程自動化技術(shù)與成套裝備研制
我國銅、鉛、鋅、鎳電解工藝技術(shù)與國外相差不大,但在自動化控制與成套裝備方面有較大差距。項目主要研究開發(fā)電解過程電解液溫度、PH值等工藝參數(shù)的在線檢測技術(shù);電解過程的電流密度、電流效率優(yōu)化控制技術(shù);電解自動化生產(chǎn)線成套裝備研制,包括始極片機組(銅)、陽極和陽極板整形機組、陰極和陰極洗滌剝片機組、殘極洗滌打包機組和導(dǎo)電棒機組等自動化裝置的研制和開發(fā),以實現(xiàn)電解作業(yè)的自動化。
38、大規(guī)格鈦合金
棒材、型材與鍛件生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)
大規(guī)格鈦合金
棒材(ф300mm)、擠壓型材與鍛件,主要用于大型運輸機和其它飛機制造上,需求量大、品種規(guī)格多,技術(shù)含量高。目前高性能鈦合金大型鍛件和結(jié)構(gòu)件、擠壓型材主要依賴進(jìn)口。為滿足新一代飛機研制生產(chǎn)需要,大規(guī)格鈦合金棒材重點進(jìn)行合金種類(TC4、TA15、Ti-1023、TB8、TB22合金)、大規(guī)格鈦合金棒材鍛造工藝和熱處理工藝研究。擠壓型材重點研究TA15、TC2、TC4鈦合金擠壓坯料制備技術(shù)、擠壓工藝、
模具設(shè)計、擠壓參數(shù)匹配、型材矯直、組織性能和表面處理等技術(shù)。以保證質(zhì)量和材料力學(xué)性能。
39、釔鋇銅氧(YBCO)第二代高溫超導(dǎo)帶材
在液氮溫區(qū)YBCO比BSCCO具有更廣、更佳的實用性。因此全世界都在研究開發(fā)一種在柔性金屬基帶上,涂以YBCO/123厚膜的涂層導(dǎo)體,簡稱為CC導(dǎo)體或第二代高溫超導(dǎo)帶材。該帶材比鉍系列帶材載流更高、磁場下超導(dǎo)性能更好,產(chǎn)品價格更便宜,是一個*研究開發(fā)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。因此,發(fā)達(dá)國家對此投入大量研發(fā)資金,預(yù)計第二代高溫超導(dǎo)帶材產(chǎn)品在近幾年內(nèi)商品化。主要研究:基帶的阻檔層和超導(dǎo)層合金工藝;帶材的成材技術(shù);顯微結(jié)構(gòu)分析;薄膜和厚膜熱處理技術(shù)等,并研制出500米長度量級的YBCO帶材;至2020年帶材達(dá)到1000米量級。
40、低溫超導(dǎo)材料
以鈮鈦(NbTi)和Nb3Sn為主低溫超導(dǎo)材料已廣泛用于高場磁體技術(shù)。如大型離子加速器和熱核聚變實驗堆(ITER);醫(yī)療診斷方面如磁共振成像系統(tǒng)(MRI)和超大型強子對撞機計劃(VLHC)。以低溫超導(dǎo)線材市場牽引和技術(shù)應(yīng)用為導(dǎo)向,以實用高性能低溫超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)化為目的,爭取實用化低溫超導(dǎo)材料工程化的關(guān)鍵技術(shù)全面突破,使NbTi和Nb3Sn超導(dǎo)線材主要技術(shù)指標(biāo)滿足ITER計劃、NMR和MRI的要求。開展內(nèi)錫法Nb3Sn超導(dǎo)線材工程化技術(shù)研究;高性能低成本NbTi超導(dǎo)線材技術(shù)研究。
41、納米高純銻白研究與應(yīng)用
金屬銻的80%用于生產(chǎn)銻白,90%銻白用于阻燃,60%銻白用于聚酯催化劑,塑料阻燃。但隨著銻白加入導(dǎo)致塑料抗拉強度機械性能的降低,因此要求越少越好。而銻白用量與銻白純度、粒度密切相關(guān)。納米粉因其粒度小、比表面積大,具有尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng),使用時光學(xué)力學(xué)性能極好。研究用氣化法制備納米級銻白,提高阻燃效果,降低銻白消耗,改善阻燃制品機械性能。
42、軍工配套材料(略)
五、重大專項
在優(yōu)先領(lǐng)域中確定重點項目的同時,圍繞有色金屬工業(yè)發(fā)展目標(biāo),緊密結(jié)合國家對有色金屬的重大需求,對企業(yè)自主創(chuàng)新能力提高具有重大推動作用的共性技術(shù)、關(guān)鍵產(chǎn)品和重點工程作為重大專項。進(jìn)一步突出重點,發(fā)揮鍥而不舍、科技攻關(guān)的優(yōu)勢,力爭取得較大突破,實現(xiàn)技術(shù)的局部躍升帶動生產(chǎn)力的更大發(fā)展。在促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級,提高競爭力,發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面確定5個重大專項,它們是:大型礦產(chǎn)基地資源綜合利用;再生資源循環(huán)利用;鋁冶煉重大節(jié)能技術(shù);輕金屬結(jié)構(gòu)材料;電子信息材料。對重大專項的實施,要有效地配置科技資源,發(fā)揮企業(yè)在研究和投入的主體地位,力爭國家對關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的支持。
1、大型礦產(chǎn)基地資源綜合利用技術(shù)
甘肅金川銅鎳及貴金屬礦、廣西大廠錫、銻、銦多金屬礦和湖南柿竹園有色金屬礦,是我國*具影響的有色金屬礦產(chǎn)資源基地。其共同特點是:資源總量大,主導(dǎo)產(chǎn)品產(chǎn)量占比重大,綜合利用價值高,技術(shù)需求多,對推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和帶動地產(chǎn)經(jīng)濟發(fā)展的作用顯著。結(jié)合重大工程建設(shè)、重要產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn),攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù),提高大型礦產(chǎn)地資源綜合利用技術(shù)水平。
(1)金川銅鎳鈷資源高效開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)
金川是我國鎳、銅、鈷及鉑族金屬資源基地,形成了國內(nèi)*大的鎳鈷生產(chǎn)企業(yè)和鉑族金屬提煉中心。隨著富礦資源減少,占儲量2/3的貧礦將成為開發(fā)利用的主體,以貧礦采選400萬噸/年重大建設(shè)工程為依托,重點研究高應(yīng)力破碎礦巖條件下的自然崩落采礦法及應(yīng)用;銅鎳貧礦選礦技術(shù);高氧化鎂銅鎳精礦強化熔煉技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化;羰化提取鎳技術(shù)產(chǎn)業(yè)化;鈷資源開發(fā)利用技術(shù),研究沸騰焙燒-浸出-富集凈化-沉鈷工藝技術(shù);綜合回收有價金屬技術(shù);延伸產(chǎn)品開發(fā)。加強集成創(chuàng)新,大力發(fā)展產(chǎn)品制造。余熱利用和廢棄物利用三位一體的新流程,建立企業(yè)循環(huán)式生產(chǎn)技術(shù)體系。
(2)大廠錫銻銦多金屬資源綜合利用關(guān)鍵技術(shù)
大廠多金屬資源錫銻儲量居全國*,銦儲量占世界的50%,鉛鋅儲量亦居全國前列,資源價值和綜合利用潛力巨大。目前,大廠資源基地面臨著礦山向深部發(fā)展,開采條件惡化,開采難度增大;富礦資源消耗過快,低品位礦石(0.4~0.5%)以及3000萬噸老尾礦,亟待回收利用;產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理等突出問題。在國內(nèi)資源型企業(yè)中頗具代表性,也是我國礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展必須認(rèn)真解決的重要課題。著力研究開發(fā)以下技術(shù)和產(chǎn)品:多災(zāi)源礦床安全高效開采;大廠貧錫多金屬經(jīng)濟選礦技術(shù)與設(shè)備;無鐵渣濕法煉鋅提銦及鐵源材料新工藝;銦銻鐵高技術(shù)產(chǎn)品制備及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。提高采礦回采率,降低貧化率;提高貧礦和尾礦中多金屬選礦回收率;提高鐵鋅和銦利用率并消除二氧化硫危害;開發(fā)大尺寸超高密度ITO靶材、膠體五氧化二銻、氧化鐵黃和氧化鐵紅。
(3)柿竹園鎢鉬鉍多金屬資源開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)
柿竹園是特大型鎢金屬礦床,資源集中,有用礦物種類多。鎢儲量占全國49%;鉍儲量占全國的63%;螢石占全國伴生螢石的76%。自開發(fā)以來,Ⅲ礦帶富礦段留有260萬M3采空區(qū)和1000萬噸以上的礦柱礦量。上部礦帶需要保護(hù),面臨持續(xù)開采的技術(shù)難題。富礦資源利用已近尾聲,大部分低品位資源儲量,在主要金屬選別技術(shù)有重大突破時才有利用價值;650萬噸尾礦中的W、Bi、Mo需要回收利用;Bi、Mo仍然停留在初級冶煉產(chǎn)品上,附加值低。上述問題,直接影響到企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、市場競爭和抗風(fēng)險能力。迫切需要采選冶、高技術(shù)含量延伸產(chǎn)品制備等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),不僅是柿竹園大型資源基地發(fā)展的保障,同時又推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步。重點研究開發(fā)多空區(qū)條件下安全開采技術(shù);復(fù)雜低品位鎢、鉬、鉍多金屬礦成套選礦技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用;低品位黑白鎢混事精礦直接水冶工藝技術(shù);鉬鉍精礦直接提取鉍、鉬新工藝;純?nèi)然G制取納米氧化鉍,制取氧化鉬-鉍催化劑、5N高純鉍制備技術(shù)。
2、再生資源循環(huán)利用
經(jīng)過20多年發(fā)展,我國再生金屬產(chǎn)業(yè)已達(dá)相當(dāng)規(guī)模,形成了比較完整的廢雜金屬回收、拆解、生產(chǎn)、加工體系。2005年初步統(tǒng)計,銅、鋁、鉛、鋅四種再生金屬利用量373萬噸,占總產(chǎn)量的23%。國家發(fā)改委明確表示,中國再生有色金屬行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟具有極其重要的戰(zhàn)略意義,再生有色金屬必須加大發(fā)展力度,并提出了“抓好三個一批”的重點工作,即抓一批重大技術(shù)、抓一批重大項目、抓一批重點企業(yè)和園區(qū),列入發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重點。目前,再生金屬產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)相當(dāng)粗放;研究與開發(fā)薄弱;資源利用水平不高;環(huán)境二次污染仍然嚴(yán)重。因此,在2006~2020年間,重點發(fā)展廢雜金屬機械拆解、分選分類技術(shù);表面潔凈化等預(yù)處理技術(shù);提高金屬熔煉回收率技術(shù);再生鋁保持性能技術(shù);廢電池?zé)o害化處理技術(shù);廢汽車、廢家電回收利用技術(shù);鋼鐵煙塵回收鋅技術(shù);“三廢”治理技術(shù);研究制定再生金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。為實現(xiàn)2010年再生金屬產(chǎn)量達(dá)到740萬噸(占總產(chǎn)量30%),2020年再生金屬產(chǎn)量達(dá)1240萬噸(占總產(chǎn)量40%)目標(biāo),提供技術(shù)支撐。
3、鋁冶煉重大節(jié)能技術(shù)
我國鋁冶煉工業(yè)的綜合能耗與國際先進(jìn)水平相比,尚存在一定的差距,如何通過簡化和縮短生產(chǎn)流程、提高氧化鋁生產(chǎn)中的循環(huán)效率和產(chǎn)出率、進(jìn)一步降低電解綜合電耗等,是我國鋁工業(yè)在今后相當(dāng)長的時期里需要持續(xù)開發(fā)和改進(jìn)的重大關(guān)鍵技術(shù)。重點開展拜耳法高濃度鋁酸鈉溶出漿液高效分離技術(shù)及高分解率生產(chǎn)技術(shù)研究、高濃度碳酸化分解生產(chǎn)砂狀氧化鋁技術(shù)、高效低耗硅渣處理技術(shù)以及新型高效化學(xué)添加劑的開發(fā)應(yīng)用,氧化鋁綜合能耗降到800kg標(biāo)煤/t-Al2O3;重點開展提高陽極電流密度、物理場仿真、電解槽結(jié)構(gòu)與參數(shù)優(yōu)化、低溫電解等技術(shù)研究,電流效率提高到94%以上,噸鋁直流電耗13000kwh,達(dá)到世界*水平。
4、輕金屬結(jié)構(gòu)材料
輕金屬結(jié)構(gòu)材料有鋁、鎂、鈦合金材料及以其為基體的復(fù)合材料。隨著我國航空、航天、船艦、現(xiàn)代交通運輸、機械制造業(yè)快速發(fā)展,對輕金屬結(jié)構(gòu)材料需求量越來越大,性能要求越來越高。為此,要加大研究開發(fā)其關(guān)鍵技術(shù)裝備力度,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,提升輕金屬結(jié)構(gòu)材料技術(shù)水平。重點研究開發(fā)高精度高性能鋁合金板帶;大斷面、復(fù)雜截面鋁合金型材;大型高性能鋁合金預(yù)拉伸板制造技術(shù);高性能、低成本壓鑄鎂合金、變形鎂合金和合金體系成材技術(shù);高精度、高性能鈦合金制造技術(shù);高性能、低成本輕金屬基復(fù)合材料的制備加工技術(shù)等。
(1)高精度鋁及鋁合金材料短流程連續(xù)化制造技術(shù)
重點研究高效率、高精度、高品質(zhì)、低能耗的鋁及鋁合金板帶熱連軋、冷連軋技術(shù),鋁及鋁合金板帶快速鑄軋、電磁鑄軋技術(shù),鋁合金型材連續(xù)擠壓加工技術(shù)。攻克單條生產(chǎn)線20萬噸/年的高性能、高精度鋁合金板帶熱連軋、冷連軋連續(xù)化制造技術(shù),產(chǎn)品質(zhì)量滿足鋁合金汽車板、印刷用*鋁合金PS板基、*鋁合金裝飾板、鋁合金易拉罐制罐料的相關(guān)技術(shù)要求;實現(xiàn)鋁合金板帶快速鑄軋、電磁鑄軋技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,新技術(shù)的鑄軋速度與現(xiàn)行鑄軋工藝相比提高50%以上、噸鋁板帶生產(chǎn)能耗降低10%以上,產(chǎn)品質(zhì)量滿足相關(guān)技術(shù)要求。
(2)高性能鋁合金材料大型化、高精度制造技術(shù)
主要研究大斷面、復(fù)雜截面、高精度鋁合金型材制造技術(shù),大型高性能鋁合金預(yù)拉伸板制造技術(shù),大型高性能鋁合金鍛件制造技術(shù)。形成大斷面、復(fù)雜截面鋁合金型材成套制造技術(shù),帶動鋁合金型材擠壓制造技術(shù)的全面發(fā)展,大斷面、復(fù)雜截面的多種鋁合*號的型材滿足地鐵、輕軌列車制造的要求;形成不同合金體系、系列規(guī)格(20—190毫米厚度)的高強高韌、低應(yīng)力鋁合金預(yù)拉伸中板、厚板成套制造技術(shù),產(chǎn)品質(zhì)量性能滿足我國未來民用飛機、大型
模具、軍用航空航天器制造的要求;形成不同合金體系、系列規(guī)格的高強高韌鋁合金大型鍛件、軋環(huán)成套制造技術(shù),產(chǎn)品質(zhì)量性能滿足我國未來大型機械、民用飛機、地面交通運輸工具、軍用航空航天器制造的要求。
(3)高性能鎂合金及深加工技術(shù)
主要研究新型系列化壓鑄用鎂合金材料與制造技術(shù)、新型系列化變形鎂合金材料與制造技術(shù)。形成高性能、低成本壓鑄鎂合金的成套工業(yè)化制造技術(shù)及合金體系,產(chǎn)品質(zhì)量性能滿足我國民用交通運輸工具非主承力結(jié)構(gòu)件制造的要求,以及通訊工具、電器及其它民用產(chǎn)品制造的要求;形成高性能、低成本變形鎂合金的成套工業(yè)化制造技術(shù)及合金體系,產(chǎn)品質(zhì)量性能滿足我國民用交通運輸工具半承力結(jié)構(gòu)件制造的要求,以及通訊工具、電器及其它民用產(chǎn)品制造的要求。
(4)高精度、高性能鈦合金制造技術(shù)
主要研究鈦合金板帶的高精度、連續(xù)化變形加工技術(shù),鈦合金型、管、棒材的高精度變形加工技術(shù),鈦合金絲、線材的高精度、連續(xù)化制造技術(shù),鈦合金純凈化熔煉及大型坯料制備技術(shù),高性能鈦合金材料技術(shù),低成本海綿鈦制造技術(shù)。攻克鈦合金板帶的高精度、連續(xù)化變形加工技術(shù),噸鈦合金板帶生產(chǎn)能耗與現(xiàn)行工藝相比降低15%以上、成材率提高5%以上,產(chǎn)品質(zhì)量滿足相關(guān)技術(shù)要求;攻克鈦合金型、管、棒材的高精度變形加工技術(shù)、鈦合金絲、線材的高精度、連續(xù)化制造技術(shù),成材率與現(xiàn)行工藝相比提高15%以上,產(chǎn)品質(zhì)量滿足相關(guān)技術(shù)要求;完成300公斤級低成本海綿鈦制造技術(shù)中試,綜合制造成本與現(xiàn)行工藝相比降低30%以上,為下一步開展低成本海綿鈦制造技術(shù)的工業(yè)化研究奠定基礎(chǔ)。
(5)低成本金屬基先進(jìn)復(fù)合材料
低成本金屬基復(fù)合材料作為重要結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)-功能一體化材料,將是今后的發(fā)展趨勢。在國家“863”計劃支持下,完成了金屬基復(fù)合材料的基礎(chǔ)研究,并進(jìn)入應(yīng)用開發(fā)階段。制備復(fù)合材料方法的缺點是工藝復(fù)雜、成本高,限制了應(yīng)用,開展低成本復(fù)合材料研究非常必要。主要研究低成本復(fù)合材料設(shè)計、制備技術(shù);加工成型和表面處理技術(shù);低膨脹系數(shù)、高熱導(dǎo)率金屬復(fù)合材料。
5、電子信息材料及微電子配套材料
應(yīng)利用未來20年的戰(zhàn)略發(fā)展機遇期,通過工藝研究與設(shè)備研制相結(jié)合,自主創(chuàng)新和引進(jìn)消化相結(jié)合,軍民結(jié)合以民為主,突破技術(shù)關(guān)鍵,使我國電子信息材料在技術(shù)水平上趕上并達(dá)到發(fā)達(dá)國家的水平,在產(chǎn)量上滿足國內(nèi)微電子產(chǎn)業(yè)的需求并在國際市場上占有相當(dāng)?shù)姆蓊~。重點研究開發(fā)12英寸硅單晶的晶體生長、硅片加工與處理技術(shù)、分析檢測技術(shù),建設(shè)滿足100-45納米線寬集成電路需求的12英寸拋光片、外延片和SOI片及SiGe/Si外延片產(chǎn)業(yè),特別是滿足低功率、高密度、高速度的小型化電路(30-40G)對材料的要求;砷化鎵襯底材料方面通過科技攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化建設(shè),使4-6英寸砷化鎵拋光片、外延片及GaAs/Si材料的產(chǎn)量達(dá)到一定的數(shù)量,材料的性/價比達(dá)到5左右,晶片質(zhì)量達(dá)到開盒即用;在微電子配套支撐材料方面,研究開發(fā)滿足100-45納米線寬集成電路需求的高k和低k 介質(zhì)材料。
(1)12英寸硅單晶拋光片產(chǎn)業(yè)化技術(shù)
在已有的基礎(chǔ)上,重點突出,主要研究12英寸硅單晶的晶體生長、硅片加工與處理技術(shù)、分析檢測技術(shù),建設(shè)滿足100-45納米線寬集成電路需求的12英寸拋光片、外延片、SOI片和SiGe/Si外延片產(chǎn)業(yè),特別是滿足低功率、高密度、高速度的小型化電路(30-40G)對材料的要求。
重點突破局部平整度少于100-45納米的硅片拋光技術(shù),100-45納米表面顆粒少于70個和金屬少于1010硅片清洗技術(shù)和硅片的熱處理技術(shù),以及吸雜技術(shù)等。
(2)4-8英寸垂直梯度凝固法(VGF)GaAs單晶生長技術(shù)
4-8英寸GaAs單晶得到了廣泛應(yīng)用,VGF技術(shù)的設(shè)備投資相對少,生長晶體質(zhì)量高,易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。通過科技攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化建設(shè),使4-8英寸GaAs拋光片、外延片及GaAs/Si材料的產(chǎn)量達(dá)到一定的數(shù)量,晶片質(zhì)量達(dá)到開盒即用。
重點研究生長系統(tǒng)設(shè)計,溫度分布、調(diào)整、優(yōu)化;熔體形成及與籽晶熔接技術(shù)、晶體脫舟技術(shù)、多爐群控技術(shù)和晶片加工清洗技術(shù)等。
(3)微電子配套材料
在微電子配套支撐材料方面,形成滿足集成電路制造用的超高純鋁、銅、鈦、鎳、鎢、鉬、釩、鉭、銀、金(電子標(biāo)準(zhǔn)6N以上)及其合金材料的成套制備技術(shù)和后續(xù)靶材、蒸發(fā)料的成套加工技術(shù),滿足我國集成電路制造對上述材料的質(zhì)量性能要求。主要研究超高純金屬的物理提純和化學(xué)提純技術(shù),超高純合金的熔煉制備技術(shù),靶材、蒸發(fā)料的成套加工技術(shù),超高純金屬中痕量雜質(zhì)檢測方法、標(biāo)準(zhǔn)體系的制定等。
(4)半導(dǎo)體高純材料
六、前沿技術(shù)
前沿技術(shù)是高技術(shù)領(lǐng)域中具有先導(dǎo)性和探索性的重大技術(shù),代表技術(shù)前沿的發(fā)展方向,對未來行業(yè)新興產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展具有*作用,有利于行業(yè)技術(shù)更新?lián)Q代,實現(xiàn)技術(shù)的跨越。為此,安排一批前沿技術(shù),發(fā)揮未來發(fā)展的先導(dǎo)作用。
1.深井高應(yīng)力誘導(dǎo)破碎及礦山數(shù)字化技術(shù)
針對深井高地應(yīng)力條件,研究高應(yīng)力致裂礦巖的誘導(dǎo)破碎技術(shù);研究礦山數(shù)字信息系統(tǒng)、地下礦山通迅網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、采掘設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)。
2.深海礦產(chǎn)資源開采技術(shù)
針對海深礦產(chǎn)資的高難技術(shù)條件,研究開發(fā)深海多金屬結(jié)殼深鉆取樣技術(shù),開展深海硫化礦床原位測試技術(shù)及其開采技術(shù)的仿真研究和原理研究;深海集礦技術(shù);深海輸?shù)V技術(shù)。
3、硅酸鹽礦物分離科學(xué)
重點研究硅酸鹽礦物破碎解離機理;金屬礦物與硅酸鹽礦物分離機理。
4、生物提取金屬
重點研究專用菌種選育;生物提取關(guān)鍵酶與代謝調(diào)控;微生物浸出體系電化學(xué);微生物冶金過程多因素的優(yōu)化。
5、600KA超大型電解槽的開發(fā)
重點開展600KA超大型電解槽熔鹽物理化學(xué)和電化學(xué)基礎(chǔ)研究;三維物理場數(shù)學(xué)模型和模擬仿真技術(shù)研究;陰陽極新材料研究;槽結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)研究等。
6、熔鹽電解直接提取稀有金屬新技術(shù)
以鈦、鉭、鈮等稀有金屬氧化物為原料,在熔鹽中直接電解提取稀有金屬是一種綠色短流程的冶金工藝。重點研究稀有金屬氧化物電極在不同熔鹽體系中的物理化學(xué)行為及電化學(xué)機理;稀有金屬氧化物電極的設(shè)計與加工;陽極材料的選擇與電解槽的設(shè)計;熔鹽電解工藝技術(shù);熔鹽及其不同添加劑的影響;熔鹽電解直接制備稀有金屬合金技術(shù)等。
7、二硼化鎂(MgB2)超導(dǎo)材的研究
MgB2具有簡單的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu),材料成本低,載流能力高。主要研究提高M(jìn)gB2的臨界電流密度和磁通釘扎特性;研究MgB2線帶材加工熱處理技術(shù);線材的應(yīng)力應(yīng)變特性及磁體制備相關(guān)電磁物理特性;MgB2實用超導(dǎo)磁體;制備實用磁共振成像(MRI)的MgB2超導(dǎo)磁體。
8、高效能源材料
重點研究太陽能電池相關(guān)材料及關(guān)鍵技術(shù);燃料電池關(guān)鍵材料技術(shù);高容量儲氫材料技術(shù);高效二次電池材料關(guān)鍵技術(shù);超級電容器關(guān)鍵材料及制備技術(shù);發(fā)展高效能轉(zhuǎn)換與儲能材料。
七、實施措施
實施有色金屬工業(yè)中長期科技發(fā)展規(guī)劃,涉及全行業(yè),時間跨度大,任務(wù)緊迫。首先要執(zhí)行和享用好國家關(guān)于實施《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》配套政策,主要是:科技投入、稅收激勵、金融支持、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新、保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)、人才隊伍、科技創(chuàng)新基地與平臺等政策。其次,針對有色金屬行業(yè)創(chuàng)新體系尚不完善,企業(yè)自主創(chuàng)新能力薄弱,科技投入不足,科技創(chuàng)新基礎(chǔ)條件不強,*科技人才匱乏等問題,緊密結(jié)合規(guī)劃中確定的重點領(lǐng)域、重點項目、重大專項、前沿技術(shù),切實采取有效措施,保障《規(guī)劃》順利實施。
1、加快行業(yè)科技創(chuàng)新體系建設(shè)
建立以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系,大幅度提高自主創(chuàng)新能力,是有色金屬工業(yè)作大作強的根本途徑。當(dāng)前,國家在增強企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力方面,制定了相關(guān)配套政策,營造了優(yōu)越的環(huán)境。面對新形勢,企業(yè)要加大研究開發(fā)投入,組建研發(fā)機構(gòu),聯(lián)合科研院所、大學(xué)建立實驗室、行業(yè)工程研究中心、科技基礎(chǔ)設(shè)施,以及各類技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合組織,增強創(chuàng)新能力。同時國家科技計劃要更多的體現(xiàn)企業(yè)重大科技需求,支持企業(yè)承擔(dān)重大項目的研發(fā)任務(wù),建立由企業(yè)牽頭組織項目立項、科研院所和大學(xué)共同參與實施的長期機制。只有以企業(yè)為主體,才能堅持技術(shù)創(chuàng)新的市場導(dǎo)向,有效整合產(chǎn)學(xué)研力量;只有產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,才能更有效地配置科技資源,激發(fā)研究機構(gòu)的活力,使企業(yè)獲得持續(xù)創(chuàng)新能力,也才能使企業(yè)真正成為研究開發(fā)投入的主體,科技創(chuàng)新活動的主體,技術(shù)集成應(yīng)用的主體。在顯著提高企業(yè)自身技術(shù)創(chuàng)新能力的同時,科研院所和大學(xué)要積極圍繞企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的需求,促進(jìn)院所之間、院所與大學(xué)之間的結(jié)合與資源集成,發(fā)揮科研院所和大學(xué)攻克關(guān)鍵、共性技術(shù)、前沿技術(shù)的主力軍作用。針對科技中介服務(wù)規(guī)模小、功能單一、服務(wù)能力差等問題,大力培育有色金屬行業(yè)科技中介服務(wù)機構(gòu)向?qū)I(yè)化、規(guī)模化和規(guī)范化方向發(fā)展,更好地開展技術(shù)推廣,成果轉(zhuǎn)化等服務(wù)工作,不斷提高服務(wù)能力。
2、廣泛培養(yǎng)和匯集*科技人才
科技創(chuàng)新,人才是關(guān)鍵?萍既瞬懦蔀*重要的戰(zhàn)略資源的今天,要切實加強科技人才隊伍建設(shè),為自主創(chuàng)新、提高創(chuàng)新能力提供智力和人才保障。要依托重點科技項目、科研基地以及國際合作項目,加大*人才培養(yǎng)力度,特別要注重發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)學(xué)科帶頭人;加強科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的有機結(jié)合,鼓勵科研院所與大學(xué)合作培養(yǎng)研究型人才,在科技創(chuàng)新實踐中培養(yǎng)研究開發(fā)能力和探索精神。企業(yè)要制定實施激勵政策,吸引高校畢業(yè)生、碩士、博士到企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);以研究開發(fā)項目為紐帶吸納科研院所和大學(xué)的科技人員到企業(yè)從事科技創(chuàng)新活動。采取各種方式、多渠道培養(yǎng)和匯集科技人才,建立起科技人員結(jié)構(gòu)合理、創(chuàng)新能力很強的人才隊伍。
3、強化科技創(chuàng)新投入
研究開發(fā)資金投入是持續(xù)科技創(chuàng)新的根本保障。在國家綜合國力顯著增強的條件下,有能力保證科技經(jīng)費穩(wěn)定增長。對有色金屬特色行業(yè)的重要科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、承擔(dān)的國家各類重點科技項目、人才培養(yǎng)等更多的給予關(guān)注、重點支持。在政府增加科技投入的同時,企業(yè)要堅定科技投入的主體地位,增強創(chuàng)新的內(nèi)在動力;更要清醒認(rèn)識到今天的投入就是未來企業(yè)競爭力的投資,具有戰(zhàn)略意義。因此,企業(yè)要千方百計籌措科技發(fā)展資金,企業(yè)科技經(jīng)費的增長幅度要高于銷售收入的增長。在“十一五”期間全行業(yè)企業(yè)研究開發(fā)投入占銷售收入的比例提高到1.5%;2020年達(dá)到2.5%。
4、加強科技基礎(chǔ)條件平臺建設(shè)
科技基礎(chǔ)條件平臺包括研究實驗基地、大型科研設(shè)施和儀器裝備、科學(xué)數(shù)據(jù)與信息等組成,是科技創(chuàng)新的物質(zhì)基礎(chǔ),通過有效配置和共享,支撐行業(yè)科技創(chuàng)新。根據(jù)有色金屬特色領(lǐng)域,國家要增加投入,依托重點科研院和大學(xué),增設(shè)國家重點實驗室、工程研究中心、研究開發(fā)基地,購置科學(xué)儀器和設(shè)備。充分利用信息技術(shù),構(gòu)建信息化的數(shù)字平臺,促進(jìn)科學(xué)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)資源共享,推動科學(xué)研究手段和方式的變革。建立并完善行業(yè)、國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究制定和分析,檢測體系。在此基礎(chǔ)上制定科技資源共享制度,針對不同的科技條件特點,采用靈活的共享模式,打破當(dāng)前條塊分割,封閉和重復(fù)分散的格局。
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