中冶新能源再次斩获国家级科研课题 “镍钴钪清洁提取与高效利用关键技术”项目顺利通过国家科技部立项
中冶瑞木新能源科技有限公司(以下简称“中冶新能源”)成立于2017年9月,在设立之初就将研发推广钪系材料应用作为工作使命,根据“总体规划、分步实施”的方案,2018年投资建成了年产20吨氧化钪生产线,成为全球最大的氧化钪产研基地。经过几年的努力,攻克了高纯氧化钪、铝钪中间合金大规模工业化生产的工艺技术难题,从原料端解决了大批量低成本稳定供应问题,为我国钪系材料的大规模应用提供了源头物质保障,氧化钪产销量稳步提升,已成为国内主流供应商。
为推进钪系材料的研发和应用,中冶新能源联合中国航发北京航空材料研究院、中国恩菲工程技术有限公司、北京工业大学及河北工业大学于2018年11月申报并获批河北省钪系材料工程研究中心,并搭建了中冶新能源检测中心。2019年12月,与中南大学、中国恩菲工程技术有限公司等单位联合申报并获批“固废资源化”国家重点专项研发计划“镍钴/钨/锑战略金属冶金固废清洁提取与无害化技术”,公司牵头承担“红土镍矿冶金渣梯级资源化利用关键技术及工程示范”子课题。2019 年度承担中国五矿科技专项计划“钪基新材料高效制备技术研究”,主要开展高纯氧化钪制备技术、熔盐电解法制备铝钪中间合金技术研究。2021年度承担中国五矿科技专项计划“低氧低碳高性能铝钪合金及钪金属材料制备研究项目”课题,与中国航发北京航空材料研究院、中国恩菲工程技术有限公司、中国科学院金属研究所共同开展高纯金属钪制备技术、高性能航空航天用含钪铝合金设计及制备技术、高铁车体用高强高焊接性铝钪合金型材制备技术及材料性能评价的研究。
2021年12月30日,中冶新能源参与申报的国家重点研发计划“战略性矿产资源开发利用”重点专项“镍钴钪清洁提取与高效利用关键技术”项目通过国家科技部立项,再次斩获国家级研发课题。此次中冶新能源承担“镍钴中间品低成本精炼与短流程制备前驱体技术”“伴生钪走向分配规律及超长富集与分离提纯技术”两个子课题。重点突破解决:1.中间品精炼工艺及前驱体制备流程中除杂难度高、锰资源利用率低、前驱体制备流程长的问题;2.针对红土镍矿复杂多金属体系钪资源浓度低且高度分散、沉淀效率低、铁铝渣杂质浸出率高、现有提钪技术成本高等问题。采用优化常规镍钴中间品湿法分离纯化工艺,研究净化液无结晶三元共沉淀技术,实现动力型高镍前驱体的短流程制备;研究钪在红土镍矿中的分布特征,掌握钪在高压酸浸至氢氧化镍钴沉淀工艺流程中的走向分布,开发低浓度钪元素清洁高效分离提纯新工艺,构建伴生钪短流程低成本分离提纯理论体系,突破靶向萃取短流程与高纯氧化钪制备新工艺,实现镍钴钪溶液中微量钪富集回收率≥90%,高纯氧化钪品位达到99.99%。将分别提交以“净化液无结晶共沉淀”为核心的动力型高镍三元前驱体短流程制备技术的3万吨/年工程示范线、吨级红土镍矿中间品短流程分离提纯制备高纯氧化钪工程示范线。同时与其他子课题相互紧密配合,构建红土镍矿镍钴钪高效提取-短程利用-尾渣资源化-伴生钪协同提取成套技术,为镍钴钪资源清洁提取与高效利用提供核心技术及工程示范支撑。
中冶新能源在3年时间内,两次承担国家级重点研发课题,既展示了自身的科研实力,也体现了钪系材料推广应用的光明前景。在有序推进现有研发课题的同时,中冶新能源将锚定制约我国新材料产业发展的“卡脖子”问题,持续加大科研经费投入力度,将高纯氧化钪的产能提升到40吨/年,以河北省钪系工程材料研究中心为基础,广泛联合国内产学研机构,组建国家级研发平台,以宽带隙半导体材料、固体氧化物燃料电池的制氢和储氢等为下一步研发方向,突破钪系材料的应用瓶颈,为钪系材料的大规模推广应用贡献科技力量。