“十一五”国家科技支撑计划“高性能非金属矿物材料的制备技术研

1“十一五”国家科技支撑计划“高性能非金属矿物材料的制备技术研究”重点项目课题申请指南本项目针对我国非金属矿物材料产业发展存在的关键技术难题，在国内已有技术和产业的基础上，集成国内力量，重点对高性能非金属矿物材料通用加工技术、精细加工技术、功能化新技术等进行攻关，实现若干产业化技术突破，满足国民经济和社会发展对非金属矿物材料产业主要产品的迫切需求，提升我国非金属矿物材料产业技术创新水平。一、指南说明项目总体目标：结合国内外非金属矿物材料产业发展趋势及我国目前相关产业发展存在的共性关键技术难题，以解决工程化、产业化的技术需求为目标，以相关产品重大工程建设为依托，进行关键技术与装备的研究开发，形成自主知识产权，并建成示范生产线。通过项目的实施，改善非金属矿物材料产品结构，提升我国非金属矿物材料产业主要产品的性能和工程化技术水平。本项目拟设置9个课题：课题一：高性能非金属矿物填料先进加工技术及装备研究课题二：粘土矿物尾矿高效综合利用关键技术研究课题三：高性能云母绝缘材料在线检测与控制技术研究课题四：炼油催化剂专用高岭土关键制备技术研究课题五：高纯熔融石英材料制备技术及应用研究课题六：功能性复合矿物材料的制备技术研究课题七：高性能节能矿物材料关键制备技术研究课题八：新型电池用天然石墨材料的制备技术研究课题九：非金属矿物材料基础信息测试技术及关键仪器研究现公开发布本项目9个课题的申请指南。二、指南内容2课题一、高性能非金属矿物填料先进加工技术及装备研究1.研究目标针对我国非金属矿物材料产业存在的加工能耗高、设备规模小、生产效率低、产品性能不高的问题，通过超细粉碎技术、煅烧纯化技术、表面改性技术研究以及工艺技术优化，开发高效、节能的高性能矿物填料先进加工工艺及装备，为国内相关企业的产业化技术开发提供示范。2.研究内容（1）超细粉碎新技术及大型超细粉磨分级设备研究；（2）高温节能直焰煅烧纯化技术研究；（3）大型高温节能直焰煅烧纯化窑研制；（4）表面改性技术及大型连续粉体表面改性设备研制；（5）高性能煅烧高岭土低能耗、规模化生产工艺研究。3.考核指标（1）建设年产4万吨煅烧高岭土示范生产线1条,产品能耗（以煤系高岭土为标准）≤2350kWh/吨，产品白度≥92%、细度（D90）2μm,余热利用率≥70%。（2）干法超细粉磨分级设备处理能力（入料粒度≤20mm）≥2.0t/h·台，产品细度：-10μm≥90%，产品能耗≤145kWh/t，磨耗≤0.7g/t。（3）湿法超细磨剥设备生产能力（入料粒度≤35μm）≥2.5t/h·台，产品细度：-2μm≥85%，产品能耗≤90kWh/t，产品介质消耗≤50g/t。（4）直焰煅烧设备处理能力4万吨/年·台，使用寿命≥10年，物料耗热量≤720×4.18kJ/kg。（5）粉体表面改性设备处理能力≥5t/h·台，产品活化率≥96%，产品能耗≤35kWh/t。（6）形成相关自主知识产权的成果4.申报要求申报单位应具有超细粉碎技术、煅烧纯化技术、表面改性技术研究基础；具有大型设备制造、工程系统集成开发的成功经验；具备建设4万吨3/年高性能煅烧高岭土生产线的建设条件和工程基础，组成相对稳定的产学研联合攻关研究队伍，配套资金落实。5.课题经费拟支持国拨经费1050万元，申报单位应提供课题必需的配套资金。6.实施年限2008年5月至2010年12月课题二、粘土矿物尾矿高效综合利用关键技术研究1.研究目标针对我国非金属矿资源综合利用率低、尾矿排放量大、污染严重的现状，以我国大宗粘土矿物高岭土为代表，通过高岭土矿物材料加工技术及尾矿分选技术研究，开发高岭土矿物无尾矿排放工艺,为国内相关企业的产业化技术开发提供示范。2.研究内容（1）高岭土矿物尾矿减量化工艺技术研究，以及尾矿崩解、解离与分散技术研究；（2）高岭土矿物与共伴生低品位有价矿物分离提纯与回收应用技术研究；（3）高岭土矿物尾矿处理技术差异性研究；（4）高岭土矿物尾矿高效综合利用成套生产工艺及优化组合技术研究。3.考核指标（1）建设年处理5万吨高岭土尾矿示范生产线1条，尾矿中回收高岭土产品达到耐火材料和陶瓷行业的质量要求；（2）高岭土尾矿中伴生资源实现综合利用，其中硫化矿达到冶金行业的应用质量要求，REO稀土精矿品位达到冶炼行业质量指标；（3）形成相关自主知识产权的成果。4.申报要求申报单位应具有年产5万吨以上高岭土尾矿的现代化高岭土生产线4依托工程，具有长期从事高岭土矿物研究基础和尾矿综合利用中试研究经验，组成相对稳定的产学研联合攻关研究队伍，配套资金落实。5.课题经费拟支持国拨经费450万元，申报单位应提供课题必需的配套资金。6.实施年限2008年5月至2010年12月课题三、高性能云母绝缘材料在线检测与控制技术研究1.研究目标针对我国云母纸加工过程中成型技术落后及资源利用率低的现状，研究云母纸生产前期处理技术、制浆和纸浆分级技术以及生产线智能控制技术，提高云母纸质量，提高云母资源利用效率，为国内相关企业的产业化技术开发提供示范。2.研究内容（1）云母纸原料预处理新工艺研究；（2）云母纸浆分级新工艺研究；（3）云母造纸生产在线检测与控制系统研究；（4）云母板边角废料再生技术与装备开发研究。3.考核指标（1）建设年产1200吨云母绝缘材料自动检测、自动控制清洁生产示范线1条。（2）云母纸厚度误差≤±0.01mm，水分±1%可调；云母纸抗拉强度5～10N/cm，介电强度≥20KV/mm。（3）云母综合利用率由原来的85％提高到95％。（4）形成相关自主知识产权的成果。4.申报要求第一申报单位应为具有年产1200吨以上云母绝缘材料生产能力的企业，具有开展工业示范的前期工作基础，组成相对稳定的产学研联合攻关研究队伍，配套资金落实。55.课题经费拟支持国拨经费350万元，申报单位应提供课题必需的配套资金。6.实施年限2008年5月至2010年12月课题四、炼油催化剂专用高岭土关键制备技术研究1.研究目标针对炼油行业FCC催化剂对高岭土材料的要求，研究高岭土高效提纯、粒度分布控制、晶型配控和工艺控制技术，提高高岭土产品的技术含量和附加值，带动高岭土精细加工技术的发展，为高岭土产品结构调整提供工业示范。2.研究内容（1）高岭土对催化裂化催化剂性能影响的研究；（2）高岭土超纯、粒度分布与晶型配控技术研究；（3）高岭土高效超细分离设备研究；（4）高岭土生产工艺研究；（5）炼油催化剂用高岭土的应用技术研究3.考核指标（1）建设年产1万吨FCC催化剂专用高岭土示范生产线1条，Al2O3含量≥38%，高岭石族矿物含量≥95%，325目筛余≤5ppm，-2μm含量≥92％，平均粒径0.5～0.8μm，K2O+Na2O含量≤0.6%，Fe2O3含量≤0.4%。（2）湿法超细分级设备生产能力3吨/台·时，使用寿命≥4000小时，工作压力≥1Mpa。（3）催化剂总液收（液化气＋汽油＋柴油）提高1%；在100%水蒸气老化17小时的条件下，微反活性提高4%。（4）形成相关自主知识产权的成果。4.申报要求第一申报单位应为具有年产1万吨以上高岭土材料生产能力的企业，具有FCC催化剂专用高岭土中试研究经验和工业示范条件，组成相对稳定6的产学研联合攻关研究队伍，配套资金落实。5.课题经费拟支持国拨经费600万元，申报单位应提供课题必需的配套资金。6.实施年限2008年5月至2010年12月课题五、高纯熔融石英材料制备技术及应用研究1.研究目标针对我国高纯熔融石英材料及精细深加工产品短缺的现状，研究以石英原料制备高纯熔融石英材料的规模化生产技术以及大尺寸石英陶瓷坩埚（太阳能多晶硅铸锭用）的产业化应用技术，提高石英产品的技术含量和附加值，带动石英材料精细产品的技术发展，为石英产品结构调整提供工业示范。2.研究内容（1）以脉石英为原料，采用复合力场、络合法、高温熔炼等先进提纯技术和工艺，低成本稳定制备高纯熔融石英材料；（2）以高纯熔融石英材料制备大尺寸石英陶瓷坩埚进行工程化应用技术及成套装备研究、实现规模化生产。3.考核指标（1）建成年产3000吨高纯熔融石英材料示范生产线1条，产品SiO2含量≥99.99％，杂质总量≤80×10-6，难熔杂质矿物含量≤1粒/千克。（2）建成年产30000只大尺寸石英陶瓷坩埚示范生产线1条，产品尺寸720×720×420mm，壁厚≤20mm，体积密度≥1.78g/cm3，显气孔率≤17％，抗压强度≥55MPa，抗折强度≥20MPa，热震稳定性1200～20℃温度下急变三次无裂纹。（3）形成相关自主知识产权的成果。4.申报要求申报单位应具有石英提纯技术及石英陶瓷坩埚制造技术基础，具备工程化研究的能力，组成相对稳定的产学研联合攻关研究队伍，配套资金落7实。5.课题经费拟支持国拨经费630万元，申报单位应提供课题必需的配套资金。6.实施年限2008年5月至2010年12月课题六、功能性复合矿物材料的制备技术研究1.研究目标针对我国功能矿物材料的要求，重点研究碳酸钙、云母、重晶石矿物基体加工、性能调控和表面改性复合技术，制备白色矿物/二氧化钛复合颜料和高性能复合导电矿物材料，提高产品技术含量和附加值，为碳酸钙、云母、重晶石精细产品的技术开发提供工业示范。2.研究内容（1）研究白色矿物/二氧化钛复合颜料的矿物基体对复合颜料功能的协同效应加工及调控技术，矿物基体与TiO2颗粒之间改性复合技术；（2）研究白色矿物/TiO2复合颜料性能测试、表征和工业规模的控制技术；（3）研究白色矿物/TiO2复合颜料在制品中的应用技术；（4）研究高性能复合导电矿物材料的化学改性和包覆掺杂技术；（5）研究复合导电材料的表面修饰技术；（6）研究复合导电材料在特种涂料中的应用技术，研制特种导电涂料产品。3.考核指标（1）形成以非金属矿物为包核基体制备白色矿物/二氧化钛复合颜料和复合导电矿物材料的完整工艺技术；（2）建设3000吨/年白色矿物/二氧化钛复合颜料示范生产线1条，产品平均粒径0.7～1µm，白度≥92，遮盖力18g/m2（金红石型），遮盖力20g/m2(锐钛型)，耐人工老化（金红石型，以外墙乳胶漆测试）≥700小时；8（3）建设500吨/年复合导电矿物材料示范生产线1条，产品为灰白或浅灰色粉末，电阻率≤50Ω·cm，平均粒径≤5µm，耐热高于800℃，用于特种涂料的涂层电阻率≤103Ω·cm；（4）白色矿物/二氧化钛复合颜料和复合导电矿物材料价值分别达到其中矿物基体材料价值10倍以上。（5）形成相关自主知识产权的成果。4.申报要求申报单位具有非金属矿物材料研发、设计和产业化综合能力，在矿物/TiO2复合颜料和复合导电矿物材料方面已取得中试规模的研究成果，有一定规模的生产线为依托，组成相对稳定的产学研联合攻关研究队伍，配套资金落实。5.课题经费拟支持国拨经费550万元，申报单位应提供课题必需的配套资金。6.实施年限2008年5月至2010年12月课题七、高性能节能矿物材料关键制备技术研究1.研究目标针对我国非金属矿物材料功能化新技术的要求，重点研究海泡石、蛭石、电气石矿物的表面物理化学性能综合调控技术，建立节能矿物材料中试生产示范线，为我国未来高附加值功能矿物材料产业发展提供新技术支撑。2.研究内容（1）高性能海泡石、蛭石、电气石节能矿物材料的先进制备技术；（2）高性能海泡石、膨胀蛭石、电气石节能矿物粉体材料表面物理化学性能综合调控技术研究；（3）矿物粉体材料与节能制品基材间的界面行为及节能效果研究。（4）高性能节能矿物粉体材料的评价指标体系与评价技术；（5）高性能节能矿物材料在隔热保温与强化散热节能领域应用技9术，以及系列节能产品的开发。3.考核指标（1）建设年产100吨高性能海泡石节能矿物材料先进制备技术示范中试线1条；（2）建设年产100吨高性能蛭石节能矿物材料先进制备技术示范中试线1条；（3）建设年产100吨高性能电气石节能矿物材料先进制备技术示范中试线1条。（4）高性能海泡石节能矿物材料的导热系数0.040W/(m•k)，高性能柔性膨胀蛭石节能矿物材料的导热系数0.04