国家发明二等奖

  本项目属于“三废处理与综合利用”技术领域。从涉重金属行业可持续发展和资源循环利用的重大需求出发,开发出资源化与无害化处理量大面广的工业钒铬废渣和含重金属氨氮废水的关键技术,实现了废物中有价资源高值化再利用和污染物低成本深度处理,为促进本领域科技进步、转变污染治理模式、发展环保战略新产业和完成国家“十二五”有关重金属与氨氮减排指标提供必要的新技术支撑。

  钒铬废渣和含重金属氨氮废水是钢铁、有色或电池等涉重行业产生的典型性污染物,排放强度大、处理技术缺乏,已严重制约相关行业的正常发展。本项目针对上述两类废物具有有价资源和强环境危害双重特性且缺乏适用处理技术的现状,自主研发了以绿色分离和污染全过程控制为核心的关键技术与产品,实现废物的低成本高效处理,主要技术创新和发明点:⑴针对钒铬化学性质相近、有效分离技术缺乏的现状,创新开发了钒铬高效分离用萃取新体系(包含伯胺萃取剂LK-N21和改性剂LK-N21X),解决了中间层防控的理论与技术瓶颈,实现钒铬快速、深度分离的关键性技术突破;⑵针对热敏、易乳化的富钒有机相,研发出一种半连续的反萃工艺与设备,实现钒铬萃取分离长期稳定运行;⑶针对高盐含重金属氨氮废水处理,创新研发出药剂强化热解络合-精馏技术和抗结垢-高操作弹性塔内件,实现99.9%以上的氨和90%以上重金属循环利用,大幅度提高水中氨氮脱除率(一步将氨氮由30000 mg/L以上降低到15mg/L以下)、降低能耗(节能20%以上),确保废水稳定达标;⑷提出了处理钒铬废渣的"无卤钠化焙烧-钒铬萃取分离-氨介质循环-水零排放-能量梯级利用"清洁工艺与集成系统,实现了废渣总资源利用率超过95%的万吨级规模工业应用,形成具有完全自主知识产权的钒铬废渣高值化清洁利用与含重金属氨氮废水资源化与无害化工艺包。

  项目已累计申请专利近30项,其中获授权发明专利17项,形成2种新产品。成套技术于2009年在辽宁省建成世界首套钒铬废渣高值化清洁利用产业化工程(1.6万吨/年),实现了废渣中主要元素钒、铬、磷等资源利用率从不足30%提高到90%以上,并且过程废水零排放;药剂强化热解络合-精馏技术还在稀土、镍钴、铜、钒、钼、锆、铌钽等行业建成先进适用示范工程14项,全部实现重金属和氨氮的循环利用和废水稳定达标。

  本项目成果已经有效服务于我国有色冶金、重金属材料加工等行业,产生了重大的经济、环境和社会效益,如示范工程已累计新增就业900人,减排毒性重金属废渣5万吨, 达标处理废水400万吨以上,回收氨近3万吨、钒镍铬钼等重金属3500吨,节水超过100万吨,同时创造直接经济效益超过10亿元。项目的开发与推广还将对其它含钒铬二次资源利用、高浓度氨氮废水处理和我国重大战略资源高铬型钒钛磁铁矿清洁利用提供产业化技术支撑,意义重大。

  本项目钒铬废渣资源化技术已获2011年辽宁省技术发明奖一等奖,含重金属氨氮废水处理技术获得2012年环保部科技进步奖一等奖。

  主要完成人情况表

 

姓    名 李鑫钢 性    别 排     名 2
出生年月 1961.07 出 生 地 内蒙古 民     族
身份证号   党    派 其他民主党派 国     籍 中国
行政职务 天津大学精馏技术国家工程研究中心主任 归国人员   归国时间  
工作单位 天津大学 所 在 地 天津 办公电话 022-27404701
完成单位 天津大学 住宅电话  
通讯地址 天津市南开区卫津路92号 邮政编码 266100
电子信箱 lxg@tju.edu.cn 移动电话  
毕业学校 天津大学 毕业时间 1992.06 文化程度 研究生
技术职称 教授 专业、专长 化学工程 最高学位 博士
曾获国家科技奖励情况 (1)炼油分离过程大型化关键技术系统集成与节能,国家科学技术进步二等奖,2007年,排名第一
(2)大型乙烯急冷系统关键技术与设备,中国石油和化学工业联合会二等奖,2011年,排名第一
(3)高浓度氨氮废水资源化处理技术及工程示范,环境保护科学技术奖一等奖(待公示),2012年,排名第二
(4)高强度加氢裂化原料减压蒸馏集成技术,天津市科学技术进步一等奖,2006年,排名第一
(5)精馏过程大型化关键技术的开发与应用,教育部科技进步一等奖,2005年,排名第一
参加本项目的起止时间 自 2005.01 至  2009.12
对本项目技术创造性贡献:(限300字)
氨氮废水资源化技术的第二完成人,对核心技术创新点2,4做出了创造性贡献,尤其是负责核心设备分子精馏塔的内件研发与量化设计,建立了模拟精馏塔内部流体流动的数值计算模型,为精馏塔内部结构设计提供了理论方法。主持研发并批量生产了用于精馏脱氨塔的新型高通量塔内件,用于近20家示范工程(其中氨氮废水处理工程13家),取得显著经济和环境效益。
声明:
本人严格按照《国家科学技术奖励条例》及其实施细则的有关规定和国家科学技术奖励工作办公室对推荐工作的具体要求,如实提供了本推荐书及相关材料,且不存在任何违反《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的情形。如有不符,本人愿意承担相关后果并接受相应的处理。
本人签名:
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