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矿物加工科学与技术国家重点实验室开放基金申请指南

矿物加工科学与技术国家重点实验室(以下简称“实验室”)依托亚博外围APP-登录网站首页建设,于2013年通过国家科技部验收,是科技部批准建设的首批企业国家重点实验室,是我国矿物加工领域开展基础理论与应用基础研究、培养高层次人才、促进矿物加工科学及其相关领域国际国内科研合作与学术交流的重要基地。

为推动实验室平台建设,本着“开放、流动、联合、竞争”的原则,本实验室设立开放基金,面向国内外矿物加工科研人员,资助围绕实验室研究领域,创新性强、具有广阔应用前景的研究项目。根据《矿物加工科学与技术国家重点实验室开放基金管理办法》,制订2022年度重点实验室开放基金申请指南。

一、资助研究方向

开放基金资助项目分为重点项目和一般项目。

(一)重点项目

重点项目申请书撰写具体要求与项目联系人联系确定,获资助项目在执行过程中需与实验室开展实质性合作研究。2022年度拟资助重点项目如下。

1、钙镁盐类氧化矿物复杂浮选体系量子化学计算新模型及理论模拟研究

项目背景:

量子化学在矿物加工、资源环境等领域中的应用日趋广泛,已成为开展浮选药剂设计,研究矿物界面微观作用的重要工具。但传统的量子化学计算模型未充分考虑矿物表面的有效微观结构及水化作用,调整剂与捕收剂的协同作用,以及药剂分子的色散效应等因素,难以实现对矿物浮选界面作用的精确描述,这制约了高效浮选药剂的开发,以及浮选分离新理论与新技术的发展。

拟解决的关键问题:

1)以菱镁矿-白云石-方解石、磷灰石-白云石、白钨矿-萤石-方解石等代表性钙镁盐类氧化矿物体系为研究对象,建立适合研究钙镁盐类氧化矿物复杂浮选体系的量子化学计算新模型,揭示矿物表面的有效微观结构及水化作用机理;

2)建立捕收剂与抑制剂、多元捕收剂等组合药剂在钙镁盐类矿物表面共同作用的吸附模型,深入揭示钙镁盐类氧化矿物表面浮选药剂的选择性吸附机理,进一步阐明钙镁盐类矿物浮选分离的界面化学本质。

考核指标:

1)提出适合研究钙镁盐类氧化矿物复杂浮选体系的量子化学计算新模型;

2)阐明钙镁盐类氧化矿物的表界面有效微观结构及水化作用机理;

3)建立钙镁盐类矿物浮选药剂的界面吸附模型,阐明其选择性作用机理;

4)发表相关论文2-3篇;

联系人:朱阳戈   18701689731  zhuyangge@bgrimm.com

2、微细粒高效浮选新方法理论基础研究

项目背景:

微细粒(-19微米)分选一直是选矿的难题。近年来,纳米气泡、空气析出矿化和强紊流分选是微细粒强化浮选回收的理论研究热点,不同研究单位相继开发了系列新型微细粒浮选设备,在工程实践上取得了一定的应用,但技术经济效果不佳。因此亟需以微细粒矿物为研究对象,开展气、液、固三相流场中气泡生成、气泡-颗粒矿化和泡沫运动的相关理论基础研究,为高效的微细粒设备开发找到新理论支撑。

拟解决的关键问题:

1)湍流强度对微细矿物颗粒(-19微米)与气泡碰撞黏附概率的影响;

2)气泡的析出矿化和紊流碰撞矿化对-19微米颗粒矿化效果的影响;

3)在矿浆环境中以布朗运动为主的-5微米颗粒可浮选回收的探索研究;

4)微细粒目的矿物和非目的矿物在泡沫层中的运动规律;

5)不同调浆方式和能量输入对浮选效果的影响。

考核指标:

1)阐明湍流强度与细粒矿物分选效果间的关系。

2)阐明气泡直径、分布、充气量大小等对细粒矿物矿化和分选的影响。

3)以微细粒钛铁矿或磷灰石为研究对象,提高-19μm细粒矿物回收率3-5个百分点,平均能量耗散强度不大于3.5W/kg。

联系人:张明 13811679348  zhangming@bgrimm.com

3、微细铁矿石颗粒群磁团聚演化机理研究

项目背景:

以磁选柱为代表的微细粒铁矿石精选环境是一个复杂的多力场空间,磁性颗粒群会因为外部及内部力场的变化产生磁团聚聚散过程演化,目前尚缺乏磁性颗粒群磁团聚微结构形成和磁团聚演化机理研究。

拟解决的关键问题:

1)磁场-流场中颗粒群体系下磁性颗粒综合力场模型。将颗粒置于群体系内,结合颗粒自身性质、外磁场、流场及其他磁性颗粒磁化作用影响的多因素综合力场模型,从群体系出发全面揭示分选空间颗粒受力,深入研究每个因素对体系结构及力学性能的影响,阐明颗粒群体系下磁性颗粒受力及运动机制。

2)群体系下磁团聚微结构形态演化过程。

分析外加磁场-颗粒群体系-流体联合作用对磁性颗粒磁团聚微结构的影响,依据磁能和磁作用力研究磁团聚微结构演化过程;对外加动态磁场和流场作用下不同形态磁团聚的微结构的磁能进行分析,研究多种形态磁团聚力学性能,揭示磁团聚体形貌之间动态转化规律。

考核指标:

1)阐明磁性颗粒在外磁场、流场、重力场及群内颗粒间感应磁场作用下运动规律,解决不同场之间强耦合算法问题。

2)阐明磁团聚体形貌之间转化规律及磁团聚体微结构形成演化机理。

3)在国内核心期刊以上级别发表2篇论文。

联系人:魏红港 15510790080   weihonggang@bgrimm.com

4、基于固液两相耦合的立式螺旋搅拌磨机细磨过程数值模拟研究

项目背景:

目前立磨机的模拟仿真以离散单元法为主,只能研究研磨机介质单一因素的作用机制,无法考虑矿浆的作用,具有一定的局限性。DEM-CFD耦合仿真可以极大程度的模拟立式螺旋搅拌磨机内矿浆的分布与流动模型,更真实的揭示影响立式螺旋搅拌磨机磨矿机理的流体特性。

拟解决的关键问题:

1)计算机仿真耦合平台搭建。搭建计算机仿真耦合平台;设计Fluent和EDEM的仿真接口;以立式螺旋搅拌磨机为例建立仿真耦合模型。

2)仿真模型和策略修正。搭建实验平台对仿真策略进行验证,基于验证结果,对计算机仿真耦合模型和模拟策略进行修正寻优。

3)关键因子影响机制研究。综合利用计算机仿真和实验室试验,研究确定影响磨矿效率及设备功率的关键因子及其影响机制(影响曲线或者公式)。

考核指标:

1)形成适合于立磨机功率预测的DEM-CFD建模方法及仿真策略;

2)得到介质特性对立式螺旋搅拌磨机输入功率的影响规律,误差小于15%。

联系人:何建成 18601375272   hejiancheng@bgrimm.com

5、项目名称:细粒低品位金属矿大通量重选抛尾设备研究

项目背景:

随着矿产资源贫、细化加剧,选矿厂能耗、药耗和工艺复杂性增加。预选技术是节能降耗的关键,高效细粒重选抛尾设备可在选别作业前,低成本抛除大量轻质脉石矿物,为浮选作业提供优质原料,是选矿技术发展的重要研究方向。

拟解决的关键问题:

以低品位铅锌矿等金属矿为研究对象,探明流化床床层特性和层流拜格诺力调控强化细粒金属矿抛尾效率的分选理论,开发基于流化床干涉沉降与层流剪切作用相结合的逆流重选柱预选设备,解决低品位金属矿中细粒脉石矿物重选高效抛尾的问题。

考核指标:

1)形成金属矿细粒抛尾的流化床分选理论体系,研发适合于细粒低品位金属矿高效抛尾的大通量重选设备;

2)针对典型矿样进行详细试验研究,优化操作和结构参数,为后续的设备放大和扩大试验提供依据;

3)发表研究论文1-2篇。

联系人:朱阳戈   18701689731    zhuyangge@Bgrimm.com

6、碳酸盐矿化菌的筛选及其对尾矿中Cd的矿化特性

项目背景:

我国有色金属尾矿库数量多、分布广、产生量大、污染严重,是我国重金属污染的主要来源之一。传统的尾矿库重金属污染修复技术存在工艺复杂、成本高、二次污染等问题。微生物矿化以其处理工艺简单、成本低和无二次污染等优点,具有较好的应用前景。

拟解决的关键问题:

以有色金属尾矿重金属Cd为研究对象,采用微生物矿化技术矿化尾矿中重金属Cd,降低Cd的生物有效性。解决以下三个关键问题:

1)驯化选育广泛适应尾矿环境的碳酸盐矿化菌。

2)阐明碳酸盐矿化菌诱导尾矿中重金属Cd矿化的影响规律,识别影响矿化效果的关键因素并调控矿化过程,获取最佳矿化工艺参数。

3)探明含重金属Cd矿物形成过程,揭示碳酸盐矿化菌诱导尾矿中重金属Cd的矿化机理。

考核指标:

1)选育出具有高脲酶活性、高效重金属Cd矿化效果的碳酸盐矿化菌;

2)获得尾矿重金属Cd矿化的最佳工艺参数;

3)揭示尾矿重金属Cd污染的微生物原位矿化修复机制。

联系人:祝怡斌 13621216928    yibinzhumas@163.com

7、多石少土区尾矿砂快速土壤化研究

项目背景:

西南地区的生态环境脆弱,地质灾害多发,多石少土,因历史原因存在大量危险病旧散小尾矿库,环境风险极大。传统尾矿堆场治理所采用的覆土封场闭库,存在运输困难、取土成本高、取土区生态二次破坏等问题。

拟解决的关键问题:

1)研究西南地区典型危险病旧尾矿库中尾矿砂的自然风化程度与污染现状;

2)研究尾矿砂中主要关注矿物与伴生矿物的相互作用规律,研究尾矿强化风化过程的矿物类型及结构的耦合控制关键技术;

3)根据尾矿砂的理化性质及堆存现状,阐明尾矿砂中主要污染物的迁移转化规律,研发尾矿砂的快速风化成土技术与污染防控技术。

考核指标:

1)研发出尾矿砂快速风化成土技术1项,成土周期跟现有技术相比缩短30%以上,形成适用于西南地区的多石少土区尾矿砂快速风化成土集成技术方案;

2)申请国家发明专利1-2件;

3)发表核心论文1-2篇。

联系人:陈国强  13141231155   13141231155@126.com

8、锂、铍元素的矿物原位微区分析技术研究

项目背景:

锂、铍由于原子序数小,准确进行原位微区含量分析难度大,造成这些元素的赋存状态研究始终难以深入,难以为选矿工艺制定与优化提供有效支撑。

拟解决的关键问题:

针对矿石中的锂、铍的含量进行原位微区含量分析技术研究,实现锂、铍元素在矿物中的准确定量。

考核指标:

1)针对锂、铍元素,形成在实际生产应用中具可操作性的矿物原位微区测试方法。运用该方法测试的数据重复性、稳定性强,矿物全元素总量达到95%以上;

2)与重点实验室研究人员共同形成该分析方法的实验室操作规范。

联系人:叶小璐  13718267281   yexiaolu@bgrimm.com

(二)一般项目

2022年度拟资助的一般项目包括但不限于以下研究方向:

1. 矿床、矿石、矿物的基因特性表征与可选性关系研究

2. 浮选过程矿物晶体化学与界面化学研究

3. 选矿药剂的基因特性研究及分子设计

4. 大型浮选机多相流建模优化及动力学仿真

5. 细颗粒磁性矿干式分选过程模拟仿真

6. 重力选矿过程流场模拟仿真研究

7. 选矿废水处理与循环利用基础研究

8. 固体废弃物资源化利用及城市矿山开发基础研究

9. 选矿过程机理研究及检测方法

二、资助对象与申请条件

申请者一般应是具有高级技术职称或具有博士学历的国内外科技工作者。其他申请者需有两名具有高级职称的同行科技人员书面推荐。

三、申请要求及注意事项

1. 开放基金申请受理截止时间为2021年9月30日(以邮戳为准)。

2. 申请人可在亚博外围APP-登录网站首页网站(/)下载申请书,按要求撰写。经所在单位签署意见后报送至实验室(一式1份),同时将电子版文件发送至实验室邮箱。

3. 每位申请者只能同时申报1项研究项目,已获资助的开放基金项目负责人在项目结题前不得再次以项目负责人身份申请开放基金。

4. 开放基金资助期限为2年,研究期限为“2022年1月1日-2023年12月31日”。

5. 开放基金的评审与管理按照《矿物加工科学与技术国家重点实验室开放基金管理办法》执行。

6. 开放基金重点项目支持力度原则上不超过10万元/项,一般项目原则上不超过5万元/项,对项目完成质量高或发展前景好的项目可滚动支持。项目经费按年度拨付到项目承担单位,承担单位需独立建账,专款专用。

7. 基金获得者即成为实验室室客座研究人员,开放基金资助项目所获得的成果由实验室和申请者及其所在单位共享,论文署名单位须包括矿物加工科学与技术国家重点实验室(英文名称为State Key Laboratory of Mineral Processing)(至少为第二单位)。项目相关成果或论文发表必须标注“矿物加工科学与技术国家重点实验室开放基金资助”和项目号,英文论文应标注“Funded by Open Foundation of State Key Laboratory of Mineral Processing”。

四、申请材料报送地址和联系人

申请材料报送地址:北京市大兴区北兴路东段22号1号楼A307

联系人:李成必  宋振国

邮编:102628

电话: 010-59069503  010-59069472

传真: 010-59069524

E-mail: KUANGJIASKL@bgrimm.com

下载:

1.《矿物加工科学与技术国家重点实验室开放基金管理办法》

2. 《矿物加工科学与技术国家重点实验室开放基金申请书》模板

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