江西理工大学
面向国家战略需求和有色金属行业高质量发展,建设对区域最具贡献的高水平大学
有色金属产业是江西省万亿级的首位支柱产业,在全国乃至世界占据重要地位:铜产业规模、稀土新材料产值位居全国第一;钨冶炼及材料产能占全国一半以上;锂资源及锂电新能源产业位居世界前列。赣南是离子型稀土的发现地和产业聚集地,具有“稀土王国”之称。
江西理工大学是一所地处赣南革命老区、有色金属学科特色鲜明的中部高校,是我国有色金属工业重要的人才培养和科技创新基地。学校发挥稀土、钨、铜、锂等资源综合开发与利用的特色与优势,主动服务有色金属产业,强化使命担当,聚焦国家稀土战略,提出了“建设稀土领域世界一流学科、对区域最具贡献的高水平大学”奋斗目标,以贡献求支持、以特色争优势、以创新谋发展,不断深化科技创新改革,服务地方经济高质量发展,为教育强国建设探索江理思路、贡献江理力量。
一、2021-2022年科技发展取得的成绩
全校深入学习贯彻习近平总书记关于科技创新的重要论述和视察江西重要讲话精神,依托有色金属行业领域的实际需求,围绕稀土、铜、钨、锂等特色资源加强科技创新建设,在创新能力、科研项目、平台建设、服务产业、成果培育等方面取得了较好的成绩。
(一)承担了一批重大科研项目
2021年,获批国家自然科学基金项目60 项,国家社会科学基金项目立项7 项,江西省科技厅“揭榜挂帅”项目2 项,资助总经费4500 万元;获批江西省碳达峰碳中和科技创新专项项目1 项,立项经费1000万元。全校科研总经费超过2亿元。
2022年,牵头承担“十四五”国家重点研发计划项目“磁悬浮等轨道交通系统用高等可靠性稀土永磁材料制备技术”,主持承担“十四五”国家重点研发计划课题4项、子课题9项,立项经费超过3300万元;首次获批科技部“中韩-青年科学家交流”项目1项;获批国家基金项目62项,资助总经费2100多万元;首次获批国家自然科学基金宝钢联合基金项目1项,资助经费200万元;获批揭榜省科技厅揭榜挂帅项目3项,揭榜总额3200 万元。全校科研总经费达到2.9亿元,较2021年增长30.4%。
(二)打造了一批重要科研平台
围绕稀土、钨、铜、锂等特色资源开发与研究领域,在牵头组建国家铜冶炼及加工工程技术研究中心、国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心、国家稀土功能材料创新中心、国家钨与稀土产品质量监督检验中心、离子型稀土资源开发及应用教育部重点实验室、钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心、稀有稀土资源开发与利用省部共建协同创新中心等一批国家级科研平台的基础上,2021年获批国家市场监管重点实验室“稀土产品检测与溯源”,是学校以第一单位创建国家级平台、拓宽平台申报领域的重大突破;并获批江西省钨资源高效开发与利用重点实验室、江西省分子化学与先进材料重点实验室等2个省级重点实验室。2022年,获批国家级科技创新平台培育项目“稀有金属资源高效开发与利用重点实验室”;获批教育部重点实验室培育建设项目“战略性稀有金属矿产资源绿色开发利用”;首次获批2022年“科创中国”创新基地。当前,参与西安交通大学组建“绿色氢电”全国重点实验室;正着力推进“有色金属先进材料”江西省实验室申报工作和“稀土及有色金属区域创新中心”的组建工作,大力争取全国重点实验室的突破。
(三)产出了一批标志性成果奖励
2021年度获评江西省科学技术奖励9项,其中一等奖2项。2022年度获评教育部自然科学一等奖1项、科技进步一等奖1项;江西省科学技术一等奖4项,;湖南省技术发明奖一等奖1项、福建省科学技术奖二等奖1项;中国有色金属工业科学技术奖一等奖5项;冶金矿山科学技术奖一等奖1项。学校连续八年获得江西省科学技术一等奖,获奖总数连续五年蝉联全省第二。
(四)科技成果转化成效显著
2021年,授权国内发明专利276件,授权国外发明专利3件,专利转让25件,许可1件,作价入股10 件。牵头自主研发的永磁磁浮技术及应用成果转化取得突破性进展:牵头研发的中国首条永磁磁浮技术工程示范线列车-江西兴国永磁磁浮技术工程试验线的磁浮空中轨道列车“兴国号”在武汉下线,并在兴国成功挂线。
2022年,授权国内发明专利307件,授权国外发明专利23件。知识产权转化55件,其中转让35件、许可2件、作价入股18件。学校牵头研制的世界首条稀土永磁磁浮轨道交通系统工程试验线于顺利竣工,一项安全、便捷、高效的新式轨道交通技术惊艳世界。同时,红轨入选2022年度江西省十大重大科技成果转化典型案例,获批全省唯一重大成果转化项目,经费400万元。
近三年学校有色金属领域国家发明专利500余项(其中稀土领域专利约占1/2),有近100余项科技成果在有色金属行业转化应用。在2022年江西省高校“走园入企”专项行动中,“高性能钨铜合金项目”“高精度稀土永磁电机驱控一体化及其热压钕铁硼磁体”“稀土硬质合金棒材”“可降解牙槽及牙根骨研发”四项科技成果与企业现场签约,签约总金额达1.36亿元,是本次江西省科技成果转化签约金额最多的高校。
(五)服务产业发展更加聚焦
1、校地合作,平台支撑
一是与地方政府共建产业研究院。结合有色金属资源优势,拓展校地合作平台,把新型研发平台建在产业链上。2021年以来,对接赣州“稀金谷”,与赣州共建中国稀金新材料研究院;对接“世界铜都”,与鹰潭共建先进铜产业研究院;对接“亚洲锂都”,与宜春共建锂电新能源产业研究院;对接抚州有色金属产业,与抚州共建有色金属产业技术创新中心。并与信丰共建电子信息产业研究院,与大余共建钨产业技术研究院。当前,正推进与新疆克州共建江西理工大学-克州战略资源开发与利用研究院,与深圳共建江西理工大学深圳研究院。
二是与企业共签战略合作协议。2021年以来,与中国稀土集团有限公司、江西铜业集团有限公司、江西钨业控股集团有限公司、紫金矿业集团股份有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司、新疆有色金属工业(集团)有限责任公司、西部矿业集团有限公司、崇义章源钨业股份有限公司、江西赣锋锂业股份有限公司、宜春时代新能源科技有限公司等34家(共计近百家)头部企业共签战略合作协议,在人才培养与交流、科研平台创建、科技成果共享、重大科技攻关共报共担、项目申报合作等方面,建立稳定的校企合作关系。
2、横向科研及经费稳步提升。2021年,签订横向合同234份,合同金额超过1亿元。2022年,签订各类科技合同215份,合同经费超过1.5亿元。50万元以上合同52份,经费5657万元;100万元以上合同22份,经费3670万元。
(六)典型科技成果实例
江西理工大学长期把促进成果转化与技术转移,服务于有色行业、地方经济社会发展作为核心工作之一,在稀土、铜、钨、锂等相关学科领域形成了多项典型科技成果。
实例1:稀土永磁磁浮轨道交通技术
稀土永磁磁浮轨道交通技术成果是学校历时近10年牵头研制的具有自主知识产权的一种集安全、智能、节能环保、经济和适应范围广等特点于一体的新型轨道交通模式,有望成为中小城市及城际轨道交通网的新选择。
2020年5月,该技术在江西省兴国县签约落地,江西理工大学稀土永磁磁浮轨道交通技术团队与兴国县城市发展投资有限责任公司共同设立江西磁浮轨道技术有限责任公司(注册资本为贰亿元人民币,同时在兴国设立磁浮轨道技术研究院),兴国县城市发展投资有限责任公司出资1.0亿元,永磁磁浮技术20项中国发明专利技术作价入股1.0亿元形成出资,完成成果转化,建设工程示范线(“红轨”)。永磁磁浮技术工程试验线项目于2022年8月竣工。“红轨”入选2022年度江西省十大重大科技成果典型案例。2022年11月11日,学校与南昌市湾里管理局举行永磁磁浮技术工程战略合作框架协议签约仪式,“红轨”科技创新成果在赣鄱大地落地转化正在加速。“红轨”得到了省委、省政府主要领导的充分肯定并作了重要批示,要求加快在江西落地转化。“红轨”也在国内外产生了重大反响,《人民日报》《经济日报》《人民政协报》《江西日报》等主流媒体在头版进行了报道;《人民网·科普中国》刊播了科普视频《国内首条!“红轨”牛在哪?》,央视财经频道和综合频道“朝闻天下”报道了《国内首条永磁磁浮轨道交通工程示范线竣工》;在北京展览馆“奋进新时代”主题成就展,世界首个悬挂式稀土永磁磁浮轨道交通系统“红轨”模型在地方展区江西单元展示;外交部新闻发言人赵立坚在其个人媒体平台进行推介,引发国内外众多网友盛赞。《人民日报》《经济日报》及中央电视台等主流媒体在头版进行了全面报道;作为江西科技创新代表性成果之一,亮相北京展览馆建党百年“奋进新时代”重大成就展。
2023年,为了充分利用好该项目建设所形成的基础条件,实现试验线转变为体验线,在满足原有展示功能的基础上,学校与兴国县人民政府拟共同增资建设“红轨”二期项目,其中学校以15项专利技术作价增资,评估价值为7524.88万元。该项目将成为未来兴国更具影响力和显示度的亮点工程,同时为打造兴国轨道交通产业园、集聚轨道交通产业集群提供有力支撑。
“红轨”涵盖新材料、轨道交通、人工智能、无线通信、智能制造、电机驱动等多个战略性新兴产业的轨道交通全产业链,“红轨”应用可实现“百亿装备、千亿投资、万亿拉动”,产业聚集和带动效应显著。
由学校罗仙平教授团队长期与南京银茂铅锌矿业有限公司、内蒙古东升庙矿业有限公司等8家骨干企业协同创新转化应用的成果。成果突破传统浮选浓度常规模式,首创了铅锌硫化矿高浓度浮选新工艺,发明了将作业浓度由35%提高至48-52%的高浓度浮选新方法,提高了有用矿物分选效率和设备利用率,降低了生产水耗、能耗与药耗,吨原矿降低水耗1.5m3、电耗5 kW·h、硫酸锌30%以上,实现了铅锌矿产资源节水节能高效利用。破解了矿物粒度不均影响浮选回收难题,发明了铅锌硫化矿分速浮选新工艺及新药剂体系、低碱介质铅银同步浮选新工艺及废水资源化利用新工艺,降低了选铅石灰单耗,吨原矿减少石灰单耗5kg;提高了银硫分选效率,银、硫回收率分别提高了4、10个百分点,实现了铅银高值化利用,获得了高银铅精矿、高品位硫精矿等高新技术产品;提高了回水利用率,年节约新鲜水资源1400万吨以上,实现了铅锌共生资源清洁综合回收。
成果先后在江苏、江西、内蒙、四川等8个省市自治区大型有色金属矿山应用,年总应用规模超过1000万吨,近三年新增利润46.16亿元、新增税收8.4亿元,经济效益与社会效益巨大,实现了在环保敏感脆弱区域矿产资源的节水低耗高效开发。项目培养博硕士研究生31名,成果获江西省科技进步一等奖与中国有色金属工业科技一等奖、中国有色金属建设行业优秀工程设计成果二等奖。
实例3:复杂铜多金属硫化矿低碱阻溶-氧化活化分选及综合利用技术
复杂铜多金属硫化矿是我国目前主要的铜矿资源,具有品位低、矿物种类多、嵌布粒度微细和结构构造复杂等特点,针对其开发过程存在分选难度大且铜与伴生金属回收率低、磨矿效率和磨矿产品有效分选粒级含量低、尾矿难以规模化利用造成环境污染等难题,在国家和地方项目资助下,历经10余年攻关,构建了复杂铜多金属硫化矿低碱阻溶-氧化活化分选及综合利用技术体系,实现了铜与伴生金属的清洁高效分选及尾矿规模化利用。
成果在江西铜业、铜陵有色、紫金矿业、西部铜业、新桥矿业等大型铜矿企业推广应用,半自磨和球磨处理量分别提高了25.92%和23.42%(紫金山金铜矿为例),pH值从12~14降至10左右,铜精矿品位提高了0.87~2.51个百分点、回收率提高了1.46~7.89个百分点,伴生金、银回收率提高了4.79~10.69个百分点,硫精矿回收率提高了1.99~14.27个百分点,每年可减排大量高碱选矿废水,形成每年消纳铜尾矿100万吨的能力,近三年累计新增经济效益30多亿元。
成果获江西省科技进步一等奖。获授权发明专利11项、实用新型专利5项;发表论文50余篇;培养研究生20余人,为企业培养大批技术骨干。经中国有色金属工业协会组织的由院士为组长的评价专家组一致认为该成果整体技术达到国际领先水平。项目推动了复杂铜矿资源高效清洁回收和综合利用新技术的跨越式发展,显著提升了我国铜资源保障能力,经济和社会效益显著,应用前景广阔。
实例4:铜冶金过程稀贵战略金属绿色提取与高值化利用关键技术及产业化
成果提出“常量元素定向分离、稀散元素活化富集、稀贵金属精细提纯”技术思路,集成创新了“定向脱杂-活化蒸硒-碱浸分碲-氯化分金-亚钠分银” 绿色提取与高值化利用一体化关键技术,有效解决了铜冶金过程战略稀贵金属高值化利用、As、Sb、Bi无害化处置与增值化利用难题。
成果达国际领先水平,获江西省科技进步一等奖2项、中国有色金属工业科技一等奖1项。江西铜业公司采用该成果建成了世界最大的铜阳极泥处理线,金、银、硒、碲产量分别约占全国的8%、7%、25%、30%,回收率达99.8%、99.8%、98.5%、90.3%,是我国最大的伴生Au、Ag生产基地和Se、Te综合回收基地。
成果推广应用于国内3家特大型和3家大型企业,形成了年处理2万吨阳极泥,市场占有率近40%,年产2700吨银、70吨金、380吨硒、80吨碲的规模。近三年实现新增销售收入496.9亿元、利润42.3亿元、税收10.6亿元。成果对提高我国资源综合利用水平,增强企业盈利能力和市场竞争力具有重要意义,为建设“资源节约型、环境友好型”社会做出了贡献。
实例5:数字驱动离子型稀土资源绿色高效开发利用关键技术集成
成果采用数字孪生、数字仿真、集散控制、全生命周期绿色评价等技术手段,融合物联网、大数据、云计算等现代信息技术手段,系统集成于离子型稀土开发的开采提取、萃取分离、二次利用的全流程,开发了离子型稀土资源原地浸矿流场高效调控及数字孪生、大数据驱动稀土磁材绿色高效制造和绿色短流程再生、稀土无皂化萃取分离数字仿真及全流程动态监控、稀土产业数据安全及数字链协同管控技术及平台,实现了数字化技术驱动离子型稀土高效绿色开发的技术工艺与数字技术融合集成创新。由张文海、桂卫华、黄小卫院士领衔组成的科技评价专家委员会一致认为:数字驱动稀土高效绿色开发技术处于国际领先水平,成果转化度高,示范引领作用明显,产生了显著的经济、社会和环境效益,促进了我国离子型稀土资源开发利用科学技术的进步。
成果获中国有色金属协会科学技术一等奖。研究成果已在厦门钨业、南方稀土、赣州富尔特、赣州华卓等多家大型企业成功应用,应用结果表明,资源回收率提高了5-8个百分点,萃取分离效率提高12% 以上,致铁硼剩磁+内察矫顽力达到70以上,磁材制造过程碳排放减排率超过67%,综合节能超过40%。近三年新增经济效益50604.8万元,新增利润33111.86万元。
实例6:5G用高强低轮廓电子铜箔制造成套关键技术研发及产业应用
5G用电子铜箔是国务院、科技部明文支持的关键基础材料,美日韩发达国家垄断了90%以上高端市场。成果围绕我国5G用铜箔长期存在高频高速技术缺失、表面处理基础理论薄弱、工艺装备-镀液体系-产品质量难以深度融合等问题,开展配位极化-晶粒生长-组织性能形性一体化理论技术攻关,首创5G用反转电子铜箔成套关键技术,全流程设计原创了超低轮廓高性能铜箔成套工艺技术、升级制造了表面处理动态试验与拉伸装置等系统装备、率先突破了铜箔复杂镀液关键添加剂的精准检测技术,填补国内空白,产品应用于华为、台光电子等领军企业。
成果获江西省科技进步一等奖。 成果应用于国内电子铜箔最具规模的上市国有企业安徽铜冠铜箔等多家单位,近三年实现销售11.8亿元,新增利润1.64亿元;获授权专利12项,培养博硕士34名,经何季麟、张文海院士等专家评价为:关键技术指标处于国际领先水平,解决了“卡脖子”关键技术,实现进口替代,引领了我国5G电子铜箔产业发展;被澎湃新闻等媒体报道为“5G用反转铜箔在国内市场具有唯一性”。
实例7:面向难加工材料高效精密切削的涂层硬质合金刀具关键技术及产业化
难加工材料高精、高速、高效和绿色切削加工有利于加快推动制造业向高端迈进,实现制造强国梦。高效精密涂层硬质合金刀具是切削加工的关键,其长期存在“基体强韧性能低、涂层设计开发难、刀具构效匹配差”三大关键难题严重制约高端制造自主可控,为我国工业发展的35项“卡脖子”技术之一。针对上述难题,在国家工业强基工程等项目资助下,历经10年,取得了棒状紫钨制备窄粒度纳米/超细WC粉末及合金控形控性、多元、多层硬质涂层智能设计及制备技术、高进给、大切深仿形等先进槽型设计新方法及刀具应用体系等突破性成果。
成果获江西省科技进步一等奖。授权专利45项、发明专利14项,德国专利4项,制订国家标准3件、发表SCI论文55篇。成果得到国内外同行高度关注和认可,中国日报评价项目打破了国外技术封锁;中国科学院张统一院士为组长的专家组评价认为:整体技术国际先进,部分技术国际领先;工程院聂祚仁院士和标杆企业瑞典山特等正面引用和评价项目技术。
成果建立了完整的难加工材料高效精密切削涂层硬质合金刀具材料制备技术体系及生产线,近三年新增销售17.94亿元、利润2.38亿元、税收1.04亿元。产品广泛应用于航空航天和轨道交通等高端领域,大量替代进口并出口欧美等40余国,支撑了国家高端制造和重大工程项目,引领了行业发展,经济和社会效益显著。
实例8:长寿命高性能富锂锰基正极材料关键技术与产业化
针对传统锰系材料结构稳定性和循环性能差的问题,发明了Ni-Mn固溶结构强化方法,大幅度提高了富锂锰基正极材料的常温和高温循环性能及高温存储性能;发明了精准控制富锂锰基正极材料球形颗粒一次晶粒纳米化方法,并控制过充电压,改善了离子的表面扩散性能,显著提高了高电压下材料的电化学性能;研发了Zr、Ti、Co等元素和表面碳包覆技术,提高了材料电子和离子导电性能,显著改善了材料的低温性能;精准控制过渡金属层Li的比例,提升了电池的快充性能。通过集成创新,形成了一种富锂锰基材料的新型工艺及整体技术装备,实现了规模化生产,确保了产品的质量和一致性。各项技术经济指标先进,经济效益和社会效益显著。
由中国工程院院士张文海、清华大学核研院研究员徐盛明等7位国内知名有色金属冶金、化学领域专家组成员对成果进行了评价,一致认为该成果的整体技术达到同类研究国际领先水平。
二、学校科技改革的新政策新做法
江西理工大学长期扎根赣南革命老区办学,充分发挥自身学科科技的优势和特色,把服务有色金属产业转型升级和赣南革命老区高质量发展示范区建设作为义不容辞的使命担当,深入贯彻落实中共中央国务院《深化新时代教育评价改革总体方案》精神,按照教育部、科技部等部委发布《关于规范高等学校SCI论文相关指标使用树立正确评价导向的若干意见》、《关于提升高等学校专利质量 促进转化运用的若干意见》、《关于破除科技评价中“唯论文”不良导向的若干措施(试行)》、《江西省关于推进“项目评审、人才评价、机构评估”改革的实施方案》、《2021年江西省减轻科研人员负担、激发创新活力专项行动工作方案》等文件要求,破“五唯”、立新标,不断深化学科科技评价改革,激发科技人员的积极性和创造性,主动服务国家重大战略需求和江西经济主战场,有力支撑我国有色金属工业和江西万亿级有色金属产业高质量发展。
(一)学校科技改革的新政策新做法
1、突出质量导向,深化科技评价改革。2021年,协同学校人事部门对《江西理工大学工作绩效评价办法》(理工发〔2021〕64号)、《江西理工大学年终奖励性绩效工资发放办法》(理工发〔2022〕97号)涉及科技的部分进行修订完善。在业绩认定等方面,破除“SCI 至上”“唯论文”等现象,并强调成果落地转化的重要性,重点支持科技成果转化项目;建立正确的绩效评价体系,以实际贡献为依据,统筹数量与质量、水平与效益的关系,采取量化方式,以绩效分的形式进行评价。
协同人事处对《专业技术资格申报条件》涉及科技的部分进行了修订完善,淡化了论文指标等。对“代表作”评价由单一转为多元,包括论文、专著、教材、艺术作品等代表教学科研水平的成果均可纳入“代表性”范畴;在职称评审、岗位考核、高层次人才目标任务考核等各类评价中,把项目、论文、专著、教材、专利、获奖、咨询报告、智库建设、成果转化效益等均纳入考评指标。
同时,在制定各学院科学研究指标过程中,淡化了论文数、奖项数等指标,对论文引用率也不做要求。如将原“SCI论文数量”指标改为“高水平高质量论文数量”,鼓励教师在具有国际影响力的国内科技期刊、业界公认的国际顶级或重要科技期刊上,以及在国内外顶级学术会议上发表或报告论文等。
2、拓展国防军工领域,制定专门管理办法。为推进学校国防军工科研项目活动和军工科研队伍建设,切实加强和规范国防军工科研项目的管理,确保学校承担的国防军工科研项目按时保质完成,更好地为我国国防建设服务,根据国家有关管理规定,结合我校实际情况,制定了《江西理工大学国防军工科研项目管理办法》(理工发〔2022〕6号),激发军工科技领域研发活力。
3、落实科技体制改革政策,激发科研创新活力。一是职务成果赋权改革。根据《赋予科研人员职务科技成果所有权或长期使用权试点实施方案》(国科发区〔2020〕128号)《关于开展赋予科研人员职务科技成果所有权或长期使用权试点的工作方案》(赣办字〔2021〕138号)等最新文件精神,结合我校实际情况,修订了《江西理工大学成果转化与技术转移管理办法(2022年修订)》(理工发〔2022〕55号),对“科技成果转化获得的货币收益或股权,扣除成本及税费后的剩余部分的分配比例”等进行了修订,如以科技成果转让(或许可)方式实施转化的,转让(或许可)获得货币净收入的奖励由85%提升至94%”等,加大对成果转化的支持力度。进一步规范了学校科技成果转化活动,提升了科技成果供给质量和转化效率,促进学校科技成果转化为现实生产力,规范科技成果使用、处置和收益管理,深化职务科技成果权属改革,确保学校及科技人员权益。
二是修订横向项目和经费管理办法。根据《江西省科学技术厅 江西省教育厅 江西省财政厅关于印发<江西省科技计划项目“包干制”试点改革实施方案(试行)>的通知》(赣科发政字〔2021〕35号)以及国家、江西省最新相关政策,结合我校实际,修订了《江西理工大学横向科研项目管理办法》《江西理工大学横向科研项目经费管理办法》,对横向科研项目经费管理费提取比例进行了调整,由原先的8%降为6%等,充分调动了科研人员的积极性和创造性,鼓励教师开展横向科研项目研究,强化科研人员主体地位。
三是鼓励教师服务社会。为营造更好服务区域的氛围,出台了《江西理工大学服务区域工作评价体系(试行)》《江西理工大学服务区域工作十条规定》,将教师常驻企业、为企业解决实际难题,依托企业获评的各级各类荣誉称号、联合企业共建创新平台、获批项目成果等服务成效纳入职称晋升、聘期考核等各类考评的有效业绩参与绩效评价,服务区域的体制机制进一步健全。
(二)存在的问题
1、原创性重大成果的产生还缺乏超常举措。科技创新服务行业、服务产业发展的能力还显得不够强,在解决国家重大“卡脖子”问题中发挥的作用仍然还不够多,国家重大重点科技项目参与度不高。
2、一流学科领军人才差距较大。需大力加强引进与培育院士、长江、杰青等国家级人才。
3、学科建设水平需进一步提高。目前仅有冶金工程和矿业工程两个博士点,亟需拓展新增材料科学与工程、资源与环境、材料与化工、机械工程、土木工程等博士点。
4、办学经费面临较大的压力,科研投入不足。由于地处经济欠发达地区,学校有效协调基本建设、民生工程、内涵建设三方面经费压力较大。当前在传统资源领域及有色材料领域的科研投入严重不足,影响了科技创新工作的顺利开展。
期望中国有色金属工业协会、科研设计院所、各兄弟高校、社会各界对中西部高校和革命老区高校更大的关心支持!
三、有色金属行业重大科技发展方向和关键技术(至2035年)
面向未来,有色金属行业应坚持科技创新引领,以满足国家重大工程和高新技术等领域重大需求为导向,重点围绕“高精尖缺”集成和应用水平为目标,组织开展“卡脖子”技术攻关,推进一批重大关键技术突破。江西理工大学作为有色金属工业和钢铁工业重要的人才培养和科研基地,依托钨、铜、稀土、锂等战略特色资源优势,围绕“高效、节能、绿色、高质、智能”,将继续在稀土、钨、铜、锂电等行业开展重大技术联合研发。
在今后一段时间内,面向国家重大需求和科技前沿,在稀土绿色提取、稀土冶炼分离、稀土功能材料及应用、钨深加工、钨材、铜合金、锂的提取及锂电池材料以及二次资源利用等方面开展研究和应用。建议重大科技方向和关键技术有:
(一)有色金属资源一体化高效绿色开发技术
聚焦稀土及有色金属矿产资源开发与利用,组织开展离子型稀土等特色战略资源的勘探、浸取和生态修复一体化技术攻关。发展原地浸取与可控堆浸互补的,与勘探技术、尾矿生态修复相互耦合联动的采选技术。重点攻克离子型稀土的低成本探矿和高效低消耗环保型浸矿技术难题,实现离子型稀土无铵高效浸取和全过程监控目标,回收离子型稀土矿床中的微量铀资源,杜绝放射性污染,开发低铝低放高品质离子型稀土精矿,建设绿色矿山,制定新的技术规范,满足稀土分离企业无放射性废渣清洁分离流程的要求。研究有色金属矿山开采灾变理论及监控、复杂铜多金属清洁分选及综合利用、低品位稀有金属及伴生资源超常富集与高质利用、钨与稀土矿山环境保护与生态修复等关键技术,构建稀土和有色金属矿产资源的高效低碳开发利用理论和技术创新体系。
(二)有色金属高效提取与绿色冶金
针对有色金属资源提取效率不高、冶炼流程较长、除杂难度大、能源消耗高、氨氮等污染治理任务重等问题,组织开展新型沉淀剂、吸附剂、萃取剂的分子设计与绿色合成,稀土和杂质元素深度分离净化方法,冶金过程物相演变机理和有价组元迁移行为规律、典型毒害元素转化行为等基础研究;开发以沉淀和萃取分离耦合联动的稀土资源绿色高效冶炼和分离新技术,大幅降低酸碱消耗,减少环保压力,实现低浓度稀土溶液的高效富集回收,并与后续萃取分离流程联动;研发铜精矿强化熔炼及熔渣调控、多场耦合作用下绿色协同提锂及伴生资源综合利用、氢能耦合有色金属冶金过程低碳强化等技术,构建稀土和有色金属高效提取与绿色冶金技术及理论体系。
针对金属矿山粉碎工程中能量消耗大、粉碎成本高、粒度组成特性差、回收率低等问题,组织开展矿用高性能稀土陶瓷球的研发,开创颠覆性全瓷球磨矿新工艺,研发了精确化瓷球装补新方法,集成了全瓷球低碳磨矿成套新技术,系统性解决了传统磨矿过程电耗高、材耗高、过粉碎等工艺难题,构建瓷球磨矿技术和节能与磨矿理论新体系。
(三)有色金属高端功能材料
面向集成电路、5G/6G通信、航空航天、国防军工、轨道交通等关键领域对高端稀土及有色金属功能材料的重大需求,针对稀土及有色金属材料性能提升难度大、服役稳定性差等问题,组织开展高矫顽力稀土永磁材料、高纯纳米稀土抛光材料、工业尾气和氮氧化物等温室气体吸收利用与净化催化剂、特种物性稀土微纳米材料、大尺寸稀土功能晶体材料、高效率稀土发光材料、高强极薄电子铜箔、高纯无氧铜材、高端进口替代键合丝、先进难熔金属材料、高能量密度高功率锂电新能源与先进材料协同攻关,获得具有自主知识产权的稀土功能材料、钨基新材料、锂电新能源和铜基新材料制备全流程成套技术,强化我国高端稀土及有色金属材料的国际竞争力。
(四)有色金属产业数字化与智能化
面向有色金属产业发展数字化和智能化需求,针对有色金属资源开发利用全产业链过程数字化与装备智能化不足等关键问题,以数据驱动赋能产业基础能力,组织开展满足离子型稀土资源浸矿方式选择和注液-收液技术设计的基因信息获取、矿床勘探、过程监控以及采矿率、浸取率、收液率等指标的提取技术与方法,以此为基础,建设真正意义的数字化矿山;创新稀土熔盐电解过程智能控制技术及装备,有色金属材料及稀土功能材料高通量设计与制备表征等材料基因工程,有色金属全流程数字化技术、有色金属智能制造等协同研究,以数据驱动和智能制造的稀土及有色金属产业链为示范,大幅缩短稀土及有色金属材料从资源开发、冶炼到高端应用周期,推动我国稀土及有色金属产业迈向数字化、智能化。
(五)有色金属固废资源化与循环利用
针对多源多金属固废资源循环利用的共性科学问题和技术瓶颈,组织开展多源固废理化性质、废渣处理过程物相转化、协同处置过程有价金属迁移转化规律及杂质梯级深度脱除等基础理论研究,创新永磁废料高氧化率均匀化集中煅烧技术和装备;研发永磁废料酸溶高铁硼渣的材料化增值技术,开发高附加值应用产品,满足5G通讯基站等电子器件的高稳定性应用要求,真正实现固废减量目标;针对尾气净化催化剂和抛光废料中稀土铝镁等常量元素回收利用价值低于成本的瓶颈难题,研发新的固废减量和材料增值化技术;以及氢能耦合钕铁硼废料闪速短流程处理、稀土荧光粉废料还原浸出-梯级回收、熔盐电解渣等稀土二次资源绿色短流程回收及高值化,含钨废硬质合金高效分离回收,铜冶炼渣有价金属梯级分离回收,多源含锂废料绿色高端循环集成等协同攻关,建立战略稀土及有色金属固废资源化、高值化利用技术及理论体系。
四、对协会科技工作的建议
一是设立专项科技创新资金。建议行业主管部门通过设立专项科技创新基金,引导科研院所进一步加大科研投入,进一步发挥其在国家安全、国民经济和社会发展等方面的基础性、引导性和骨干性作用。
二是进一步集聚行业创新资源。针对当前科技创新工作日益复杂的局面,建议由行业相关主管部门和协会牵头,统筹行业、高校、研究院所创新资源,形成创新合力。
三是加快创新人才培养和引进。组织实施创新人才培养行动,系统推进科技创新领军人才、创新团队、人才示范基地、人才培训平台建设。
四是加快有色金属产业升级改造,大力发展新材料高附加值产品。我国有色金属企业应加强和研究院和高校的合作,政产学研用合作,在政府于行业协会的统一指导下,加快对我国有色金属产业的升级改造,加强对高精尖有色金属深加工材料的研发投入,着力发展有色金属新材料,提升有色金属深加工产品的附加值,提升我国有色金属深加工产品在国际市场的和竞争力与我国有色金属企业的盈利能力。