中國(guó)粉體網(wǎng)訊 中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)公布了2014年度中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)選結(jié)果，張廷安團(tuán)隊(duì)主持完成的“自蔓延冶金法制備金屬硼化物超細(xì)粉體清潔生產(chǎn)技術(shù)”榮獲2014年度中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。
金屬硼化物及無定形硼粉等高端硼化物是重要的戰(zhàn)略物質(zhì)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)家安全等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。但我國(guó)高端硼化物無論是產(chǎn)品種類和產(chǎn)品質(zhì)量均與美國(guó)等西方國(guó)家均有較大差距。如，無定形硼粉（火箭燃料助推劑、汽車安全氣囊觸發(fā)劑）；CaB6（防彈材料、核屏蔽材料、無氧銅脫氧劑、碳質(zhì)耐火材料的添加劑）、TiB2（高熔點(diǎn)導(dǎo)電陶瓷）、LaB6、CeB6（陰極發(fā)射材料）等極具應(yīng)用價(jià)值，幾乎全部依賴進(jìn)口。且現(xiàn)有的工業(yè)化生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量酸性金屬氯化物溶液而限制了其規(guī)�；a(chǎn)。為此，張廷安教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過20年的系統(tǒng)研究，發(fā)明了自蔓延冶金法制備金屬硼化物超細(xì)粉體清潔生產(chǎn)技術(shù)，即將自蔓延高溫合成—冶金強(qiáng)化浸出分離—酸性氯化鎂溶液熱解技術(shù)進(jìn)行耦合集成創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了自蔓延冶金法制備超細(xì)金屬硼化物粉體的規(guī)模化清潔生產(chǎn)。項(xiàng)目于2013年8月通過了中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專家技術(shù)鑒定，一致認(rèn)為：該項(xiàng)目技術(shù)適合工業(yè)化推廣應(yīng)用，整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。項(xiàng)目核心成果已形成發(fā)明專利12項(xiàng)，發(fā)表論文40多篇，培養(yǎng)研究生20余名。
項(xiàng)目創(chuàng)新成果：（1）發(fā)明了以氧化硼和相應(yīng)金屬氧化物為原料，鎂為還原劑，經(jīng)高能球磨預(yù)混處理，不同壓力制坯，制坯自蔓延反應(yīng)等步驟得到合成產(chǎn)物彌散分布于泡沫狀MgO基體中；燃燒產(chǎn)物經(jīng)密閉強(qiáng)化酸浸溶出去MgO基體，經(jīng)過濾、洗滌、除雜和干燥得高純超細(xì)粉體；酸浸得的氯化鎂浸出液熱解得高純MgO粉，熱解尾氣吸收制鹽酸循環(huán)。實(shí)現(xiàn)酸、水的循化利用，實(shí)現(xiàn)規(guī)�；鍧嵣a(chǎn)。（2）針對(duì)自蔓延冶金過程大量酸性氯化鎂廢液無法處理的難題，發(fā)明了氯化鎂溶液熱解技術(shù)，不僅解決了酸與水的循環(huán)利用，還“變廢為寶”得到高純氧化鎂，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的“無廢”排放。（3）發(fā)明了帶攪拌強(qiáng)化浸出分離反應(yīng)器與射流熱解系統(tǒng)，突破自蔓延反應(yīng)規(guī)模放大的設(shè)備局限，建成百噸級(jí)的生產(chǎn)線。（4）發(fā)現(xiàn)了金屬硼化物顆粒在顆粒間和顆粒內(nèi)生長(zhǎng)的規(guī)律，提出了雙區(qū)長(zhǎng)大機(jī)制，形成了通過控制坯樣壓力和加入添加劑調(diào)控產(chǎn)物粒度的技術(shù)。
項(xiàng)目成果已在遼寧、江西等地推廣應(yīng)用，已生產(chǎn)出純度>99.0%的稀土硼化物（LaB6、CeB6）；純度>98.5%、粒度為0.41µm的TiB2；純度>98.0%，粒度為1.65µm的CaB6以及純度為92.0-97.0%，粒度<0.30µm高活性無定形硼粉。累計(jì)新增產(chǎn)值6億多元，純利潤(rùn)近 4億元。其中，無定形硼粉已被列為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品，打破了美國(guó)對(duì)高端無定形硼粉等產(chǎn)品及制備技術(shù)的壟斷，解決了我國(guó)高端硼化物依賴進(jìn)口的局面，為我國(guó)國(guó)家安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了物質(zhì)保障。<><0.30µm高活性無定形硼粉。累計(jì)新增產(chǎn)值6億多元，純利潤(rùn)近 4億元。其中，無定形硼粉已被列為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品，打破了美國(guó)對(duì)高端無定形硼粉等產(chǎn)品及制備技術(shù)的壟斷，解決了我國(guó)高端硼化物依賴進(jìn)口的局面，為我國(guó)國(guó)家安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了物質(zhì)保障。<>
據(jù)悉，該項(xiàng)目成果還獲得了2014年度遼寧省科學(xué)技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)和2012-2014年度無機(jī)化工科技獎(jiǎng)-科技進(jìn)步獎(jiǎng)，以及2013年度中國(guó)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新成果獎(jiǎng)。
金屬硼化物及無定形硼粉等高端硼化物是重要的戰(zhàn)略物質(zhì)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)家安全等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。但我國(guó)高端硼化物無論是產(chǎn)品種類和產(chǎn)品質(zhì)量均與美國(guó)等西方國(guó)家均有較大差距。如，無定形硼粉（火箭燃料助推劑、汽車安全氣囊觸發(fā)劑）；CaB6（防彈材料、核屏蔽材料、無氧銅脫氧劑、碳質(zhì)耐火材料的添加劑）、TiB2（高熔點(diǎn)導(dǎo)電陶瓷）、LaB6、CeB6（陰極發(fā)射材料）等極具應(yīng)用價(jià)值，幾乎全部依賴進(jìn)口。且現(xiàn)有的工業(yè)化生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量酸性金屬氯化物溶液而限制了其規(guī)�；a(chǎn)。為此，張廷安教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過20年的系統(tǒng)研究，發(fā)明了自蔓延冶金法制備金屬硼化物超細(xì)粉體清潔生產(chǎn)技術(shù)，即將自蔓延高溫合成—冶金強(qiáng)化浸出分離—酸性氯化鎂溶液熱解技術(shù)進(jìn)行耦合集成創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了自蔓延冶金法制備超細(xì)金屬硼化物粉體的規(guī)模化清潔生產(chǎn)。項(xiàng)目于2013年8月通過了中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專家技術(shù)鑒定，一致認(rèn)為：該項(xiàng)目技術(shù)適合工業(yè)化推廣應(yīng)用，整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。項(xiàng)目核心成果已形成發(fā)明專利12項(xiàng)，發(fā)表論文40多篇，培養(yǎng)研究生20余名。
項(xiàng)目創(chuàng)新成果：（1）發(fā)明了以氧化硼和相應(yīng)金屬氧化物為原料，鎂為還原劑，經(jīng)高能球磨預(yù)混處理，不同壓力制坯，制坯自蔓延反應(yīng)等步驟得到合成產(chǎn)物彌散分布于泡沫狀MgO基體中；燃燒產(chǎn)物經(jīng)密閉強(qiáng)化酸浸溶出去MgO基體，經(jīng)過濾、洗滌、除雜和干燥得高純超細(xì)粉體；酸浸得的氯化鎂浸出液熱解得高純MgO粉，熱解尾氣吸收制鹽酸循環(huán)。實(shí)現(xiàn)酸、水的循化利用，實(shí)現(xiàn)規(guī)�；鍧嵣a(chǎn)。（2）針對(duì)自蔓延冶金過程大量酸性氯化鎂廢液無法處理的難題，發(fā)明了氯化鎂溶液熱解技術(shù)，不僅解決了酸與水的循環(huán)利用，還“變廢為寶”得到高純氧化鎂，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的“無廢”排放。（3）發(fā)明了帶攪拌強(qiáng)化浸出分離反應(yīng)器與射流熱解系統(tǒng)，突破自蔓延反應(yīng)規(guī)模放大的設(shè)備局限，建成百噸級(jí)的生產(chǎn)線。（4）發(fā)現(xiàn)了金屬硼化物顆粒在顆粒間和顆粒內(nèi)生長(zhǎng)的規(guī)律，提出了雙區(qū)長(zhǎng)大機(jī)制，形成了通過控制坯樣壓力和加入添加劑調(diào)控產(chǎn)物粒度的技術(shù)。
項(xiàng)目成果已在遼寧、江西等地推廣應(yīng)用，已生產(chǎn)出純度>99.0%的稀土硼化物（LaB6、CeB6）；純度>98.5%、粒度為0.41µm的TiB2；純度>98.0%，粒度為1.65µm的CaB6以及純度為92.0-97.0%，粒度<0.30µm高活性無定形硼粉。累計(jì)新增產(chǎn)值6億多元，純利潤(rùn)近 4億元。其中，無定形硼粉已被列為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品，打破了美國(guó)對(duì)高端無定形硼粉等產(chǎn)品及制備技術(shù)的壟斷，解決了我國(guó)高端硼化物依賴進(jìn)口的局面，為我國(guó)國(guó)家安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了物質(zhì)保障。<><0.30µm高活性無定形硼粉。累計(jì)新增產(chǎn)值6億多元，純利潤(rùn)近 4億元。其中，無定形硼粉已被列為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品，打破了美國(guó)對(duì)高端無定形硼粉等產(chǎn)品及制備技術(shù)的壟斷，解決了我國(guó)高端硼化物依賴進(jìn)口的局面，為我國(guó)國(guó)家安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了物質(zhì)保障。<>
據(jù)悉，該項(xiàng)目成果還獲得了2014年度遼寧省科學(xué)技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)和2012-2014年度無機(jī)化工科技獎(jiǎng)-科技進(jìn)步獎(jiǎng)，以及2013年度中國(guó)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新成果獎(jiǎng)。
