宜春江理锂电新能源产业研究院首席科学家罗仙平、环境所所长唐学昆在2023年度江西省科技大会上分别喜获殊荣

作者: 时间:2024-10-10 点击数:


2024年9月6日,江西省科技大会在南昌隆重召开,省领导为2023年度省科学技术奖获奖代表颁奖。

2023年度省科技奖共评选出148项授奖项目:包括省自然科学奖44项,其中一等奖8项、二等奖36项;省技术发明奖9项,其中一等奖1项、二等奖8项;省科技进步奖95项,其中一等奖23项、二等奖72项。

宜春江理锂电新能源产业研究院首席科学家罗仙平教授与赣州好朋友科技有限公司等单位共同完成的“新一代XRT矿石智能拣选技术与装备”荣获2023年度江西省科技进步一等奖,环境治理与废物循环利用所所长唐学昆参与完成的“风化壳淋积型稀土矿浸取过程强化基础研究”项目喜获2023年度江西省自然科学奖二等奖。

江西省科技进步一等奖:新一代XRT矿石智能拣选技术与装备

我国矿产资源丰富,但资源禀赋差、矿石品位低、选矿能耗高。近百年来,有色金属矿山企业主要采用人工手选法预先丢废,有效提高矿石入选品位,但抛废效率低、精度差、人工成本高。原有光电分选设备具有一定的分选效果,但存在矿石成像探测技术差、分选速度慢、分选精度低、金属损失率高、分选粒度范围窄等问题,限制了其在矿山领域中的应用。因此,如何提高矿石入选品位、降低选矿成本和能耗、实现矿石精准预选抛废是行业亟待解决的关键技术难题。

随着国内外人工智能技术逐渐兴起,机器视觉技术不断发展,2015年,首席科学家罗仙平教授与赣州好朋友科技有限公司(以下简称“好朋友科技”)合作,共同开发智能分选技术与装备。


初期探索:技术壁垒与跨界融合的挑战

项目初期,面对矿石分选领域长期存在的技术难题,团队与好朋友科技携手,遭遇了技术壁垒的严峻考验。传统光电分选技术的局限性使得矿石成像精度难以提升,而人工智能与机器视觉技术的引入虽带来了希望,但如何将其有效应用于复杂多变的矿石分选场景,实现高精度、高效率的分选,成为摆在研发团队面前的第一道难关。双方团队不得不深入矿山一线,收集大量矿石样本,进行无数次的实验与数据分析,以探索最适合的算法模型与成像技术。

技术攻关:夜以继日的研发与迭代

为了攻克技术难关,研发团队与企业工程师紧密合作,夜以继日地投入到研发工作中。通过不断优化X射线透射(XRT)成像技术,提升矿石内部结构的识别精度;同时,结合深度学习算法,开发出能够自适应学习矿石特性的智能分选系统。



突破瓶颈:从实验室到矿山的跨越

经过数年的不懈努力,研发团队终于成功研发出“新一代XRT矿石智能拣选技术与装备”。如何将这一技术从实验室推向矿山,实现大规模应用,成为新的挑战。团队与企业紧密合作,对设备进行多次优化与改进,确保其能够适应各种恶劣的矿山环境。同时,通过现场示范与培训,帮助矿山企业掌握新技术,实现矿石分选的智能化升级。

荣誉加冕:江西省科技进步一等奖的认可

最终,凭借卓越的技术创新成果、广泛的企业认可、显著的应用价值,“新一代XRT矿石智能拣选技术与装备”荣获2023年度江西省科技进步一等奖。这一荣誉不仅是对团队与企业多年努力的肯定,更是对校企合作模式成功实践的认可。它标志着我国在矿石智能分选领域取得了重大突破,解决了百年来人工手选精度差、效率低等瓶颈问题,大量低品位矿产资源得以开发,有效降低了选矿成本,节约了生产能耗,极大地推动了选矿技术进步,引领智能选矿装备的发展,推动传统的高能耗、高成本选矿向高端化、智能化、低能耗选矿转型升级,为支撑“双碳”战略目标的达成做出积极贡献。新技术及其装备可在锂辉石等含锂矿产资源领域推广应用,解决硬岩型锂矿品位低、分离难、选冶加工成本高、能耗大等突出问题,为锂电新能源产业新质发展贡献力量!


江西省自然科学二等奖:风化壳淋积型稀土矿浸取过程强化基础研究

风化壳淋积型稀土矿(也称“离子型稀土矿”)中富含全球高科技产业发展所紧缺的中、重稀土元素,是我国限制性开采的战略型和经济紧俏型关键金属资源,主要分布在我国江西、福建、湖南等南方省份。近年来,随着风化壳淋积型稀土矿原地浸矿的开采的深入与延续,富矿被优先开采和利用,导致矿体中稀土品位逐渐下降,造成该矿物资源日趋贫化已成为越来越难浸的难浸矿物。随之而来的稀土浸取率低浸出液、稀土浓度低与浸矿剂消耗高等问题突显问题。

针对该系列问题,团队借助于在离子型稀土矿资源区的地缘优势,从强化浸出渗流、传质等角度出发,开展了系列理论研究工作,相关理论研究成果为工业上风化壳淋积型稀土矿高效原地浸出工艺开发及其工艺参数优化设计奠定了重要理论基础。

成果主要创新点如下:

(1)将色层理论引入风化壳淋积型稀土矿浸取传质过程的研究当中,建立浸取理论塔板高度(HETP)与浸取剂流速之间的VanDeemter方程,探明了通过调控浸出剂流速实现稀土浸出效果提升的机理。

(2)研究了田菁胶及羧甲基化改性田菁胶对风化壳淋型稀土矿浸取过程强化机理,探明了田菁胶系列浸出助剂的优化浸出传质过程的机制。

(3)发现了在离子型稀土矿浸出过程中对渗流起决定作用的是宏观压力势,渗透率与孔隙率及矿石粒径间关系遵循多孔介质的层流规律,浸取水动力学遵循Darcy定律。

(4)采用对流-弥散方程描述柱了风化壳淋积型稀土矿浸出过程稀土离子的运移规律,通过Kerr模型确定对流-弥散方程中的源汇项,运用顺序非迭代法解具有强非线性的对流-弥散方程,模拟了稀土离子在浸出柱内中的运移过程。