着力创新攻关打造钒钛产业升级版 ——攀西试验区重大科技攻关助力钒钛产业发展

四川省委副书记、省长魏宏(右一)在攀枝花市委书记张剡(图中)的陪同下,调研攀枝花钒钛科技孵化园。

CS-110THFOX成品油管实物。

高炉渣高温碳化中试线。

2013年,国家发改委为推动攀西钒钛、稀土等国家战略资源的创新开发,成立了以攀枝花为重要组成部分的攀西战略资源创新开发试验区(以下简称“攀西试验区”),为攀枝花钒钛及相关产业发展创造了巨大的发展机遇。

攀西试验区设立以后,国家和四川省政府在政策和资金等方面对攀西试验区开发工作给予了大力支持和关注,建立了攀西试验区建设部省联席会议制度以及四川省攀西试验区建设领导小组,省政府出台了支持攀西国家级战略资源创新开发试验区建设的13条政策意见,建立了攀西试验区科技攻关协同推进、战略资源开发管理、生态建设环境保护等五个工作推进机制。

设立了攀西试验区重大科技攻关专项,并连续两年每年拿出4亿元专项经费支持攀西试验区战略资源综合利用重大科技攻关,着力解决长期以来困扰钒钛、稀土等产业发展的共性关键技术、瓶颈技术,培育壮大相关产业。

攀枝花作为攀西试验区重大科技攻关主力军,积极主导编制了攀西试验区重大科技攻关方案,凝练出攀西试验区科技攻关十大方向及一批近期需要开展的重大科技攻关项目,并重点抓好重大科技攻关项目国际公开招标,组织创新型企业产学研联合申报,积极推进项目创新实施,有力助推了我市钒钛产业的发展。

两年来,攀枝花共承担攀西试验区重大科技攻关项目22项,其中公开招标项目20项,科技创新平台建设项目2项,立项总经费超过2。

5亿元,涉及钒钛磁铁矿高效采选、钒钛新材料及制品开发、氯化法钛白原料生产及工艺、硫酸法钛白清洁生产和高钛型高炉渣综合利用等钒钛产业全流程。

为组织实施好攀西试验区重大科技攻关项目,我市积极探索科技攻关协同机制,建立了由相关部门、项目单位和科研机构共同参与的攀枝花市重大科技攻关协同推进领导小组,遴选了包括全部首批攀西试验区重大科技攻关项目在内的一批科技攻关项目,签订了协同单位年度推进工作目标任务书,定期召开了重大科技攻关项目协同推进会及相关问题专项协调会。

在全市的共同努力下,我市重大科技攻关工作取得了明显成效,一批制约产业发展的瓶颈技术被攻克,一批钒钛新产品研发成功并实现产业化,钒钛产业广阔的前景初步显现。

试验区创新攻关

促进新材料高端产业发展

在高端航空新材料开发上,攀钢的“宇航级钒铝合金产业化技术”项目已完成了半工业试验研究,开发的钒铝合金新材料产品通过了德国GfE公司认证,形成了批量供货能力,正在筹建600t/a宇航级钒铝合金生产线。

该研究成果打破了国外技术垄断,对我国的国防航天事业具有重要战略意义和实际应用价值。

在海洋油气新产品开发上,攀钢开发出了符合API5CT、API5B、ISO/TR10400和ISO15156等标准的耐蚀钛合金油井管产品,并具备了批量生产能力,该研究成果的推广应用,有望推动钛金属的规模化应用。

“输油(气)管线用钛—钢复合板产业化技术研究”项目已开始批量生产冷轧、热轧钛板卷。

在新型钛氧化物材料开发上,四川大学利用攀枝花钛原料制备出了单相Ti3O5粉末、单相Ti4O7粉末和系列尺寸大致密Ti4O7电极材料。

该研究成果有望开辟全新的钛应用领域。

在碳氮化钛新型硬质合金材料开发上,德联微纳的“年产100吨碳氮化钛基固溶体粉关键技术开发项目”研制出了Ti(C,N)粉末和(Ti,M)(C,N)粉末,并利用其制备出可用于W-CO硬质合金刀具的强化添加剂产品。

该研究成果为碳氮化钛替代日益枯竭的钨资源用于制备硬质合金创造了条件。

在低氧低成本钛粉及制品研发上,钢城集团的“100吨级低氧钛及氢化钛粉关键制备技术研究项目”成功制取出低氧低成本钛粉,并采用粉末冶金工艺制取出与传统制备方法性能基本一致、成分无偏析、组织均匀的钛锭、钛棒和钛及钛合金零件。

攀钢集团公司利用等外钛成功制备出了符合有色行业标准YS/T2007TF-2级以上的高品质钛粉,部分产品粒度、纯度均已达到高纯标准,受到国内高端用户充分认可。

研究成果有望开拓低成本钛粉及钛合金产品制备新途径。

在钛及钛合金熔模精密铸件产品开发上,攀钢研发出了战斗机用空中加油钛合金内接管、导弹尾翼用钛合金支架、舰载直升机雷达用四联装钛合金支架、ARJ21-700客机机头用钛合金滑轮支架等数十种航空航天领域用精密铸件产品,并与国防部门签订了供货协议,吹响了我市钛及钛合金制品进军国防军工领域的号角。

在高速重载钢轨产品开发上,攀钢的“高性能铁路轨道用钒钛微合金化新产品研制及应用项目”开发出了时速200-350公里高速铁路钢轨、1300MPa级U78CrV重载铁路钢轨和以60D40、60AT为代表的在线热处理道岔轨等涵盖世界所有先进钢轨标准的系列产品,进一步巩固了攀枝花在国内高速重载钢轨领域的领先地位。

在钒钛微合金钢产品研制上,攀钢集团公司的“钛及钛合金中厚板生产工艺及焊接技术”项目试轧出了钒钛微合金化钢种汽车面板;“钒钛微合金化钢种研发应用-钒在冷轧TRIP钢中的作用机理研究”项目优选出了低成本风电螺栓钢、工业质量稳定的风电螺栓钢。

研究成果进一步丰富攀枝花钒钛微合金产品种类。

在新能源产品研制上,攀钢的“钒电池产品开发及应用”项目开发出了满足客户要求的高纯五氧化二钒、高纯硫酸氧钒和高纯钒电池电解液等系列钒电池用高端钒产品,建成了240吨/年中试线,并实现了产品批量销售。

银江金勇公司5千瓦钒电池储能暨太阳能发电工程成功启动。

研究成果拓展了钒的应用领域,推广应用后有望引发钒的需求呈现爆发式增长。

综合利用技术突破

实现基础产业优化升级

在氯化钛白技术研发上,攀钢的“氯化法钛白生产技术”项目优化创新了熔盐氯化技术,解决了高钙镁、低品位钛渣熔盐氯化生产四氯化钛的技术难题,实现了全攀枝花矿冶炼钛渣生产海绵钛的重大突破,生产出了国际一流品质的海绵钛并实现了产业化,新中钛的“氯化钛白原料富钛料生产研究”项目完成了3万吨/年攀枝花钛精矿盐酸加压浸出制备高品质富钛料中试技术研究,正在进一步开展工艺优化及富钛料产品应用技术研究,即将启动20万吨/年生产线建设。

研究成果产业化后可为高端钛产品生产提供坚实的原料保障。

在直接还原新流程攻关上,已形成了几条技术路线。

其中隧道窑技术路线已实现产业化,转底炉技术路线已打通全工艺流程,正德环保公司已正式启动气基竖炉中试线建设。

相关工艺产业化推广后,钛、钒的利用率将获得大幅度提高。

在高钛型高炉渣综合利用上,攀钢的“高钛型高炉渣提钛及综合利用-炉衬寿命提升及脱氯技术”项目打通了高钛型高炉渣高温碳化、低温选择性氯化生产粗四氯化钛工艺流程,实现了以热态高炉渣为原料稳定生产出质量合格的四氯化钛产品,正在开展工艺优化和尾渣综合利用技术研究。

钢城集团的“攀钢高炉熔渣制取钛硅复合材料产业化关键装备及成套工艺技术开发”项目完成了高钛型高炉渣制备钛硅合金技术中试研究,正在开展生产线建设。

研究成果产业化推广应用后有望大幅提高钛资源的利用率,为四氯化钛生产提供海量的低成本原料。

在硫酸法钛白清洁生产技术攻关上,金沙纳米公司“硫酸亚铁生产纳米铁粉、超细铁粉项目”建成了100吨/年生产线,生产的超细铁粉已成为军工特供产品;圣地元公司的“亚铁处理及利用”项目完成了2万吨/年硫酸亚铁制备硫酸和铁系颜料中试研究,20万吨/年生产线即将建成投产;攀钢钛业公司的“节能浓缩工艺技术研究”项目已基本完成绿矾的规模化处理研究,正在开展废酸的规模化处理技术、硫酸法钛白节能浓缩工艺技术及余热综合利用等内容研究。

研究成果的推广应用将有效缓解制约我市硫酸法钛白产业发展的绿矾、废酸等处理难题,进一步提升我市硫酸法钛白清洁利用水平和产品竞争力。

夯实项目支持

以重大项目实施带动资源开发

加强了项目筛选储备,优化试验区项目库建设。

我市目前共储备科技攻关、创新平台、产业化和基础设施四大类重点项目129个,总投资1786。

15亿元。

一批重大项目顺利实施,有效推动了产业层次逐步提高。

如立宇矿业公司钒钛磁铁矿综合利用、云钛实业首期4000吨/年国产EB炉钛锭生产、正源科技3万吨/年特钛原料生产线、钒业公司钒氮合金扩能改造工程、攀钢钒950生产线技术改造、得天矿业350万吨/年钒钛磁铁矿采选等重大产业化项目启动实施。

东方钛业塑料专用钛白、天脉钛业公司钛生活家居用品生产基地等项目也即将启动。

随着钒钛产业链延伸加工初见成效,钒钛特色机械产业发展迅速,钢铁品种结构不断优化,循环经济效益显著,我市被国家工信部批准为全国区域工业绿色转型发展试点城市;随着助钛科技蜂窝式SCR脱硝催化剂、尚亿科技环保催化剂、正源科技脱硝催化剂载体等项目的建成投产,我市正成为全国最大的脱硝催化剂材料和器件生产基地;钢城集团渣钢渣铁综合利用项目可实现渣钢铁90%的循环再利用,资源综合利用水平得到大幅提升。

加强顶层设计

独创攀枝花特色发展之路

尽管攀枝花重大科技攻关已取得了一定成效,但我们也必须清醒地认识到,我市钒钛产业发展目前还面临经济下行压力大、高端产品开发不足等诸多不利因素影响,科技攻关对钒钛产业发展支撑引领作用还需要进一步加强。

近年来,我市开展了一系列顶层设计研究,制定了《攀枝花钒钛资源综合利用技术路线图》,钛白粉、特色机械技术路线图,组织开展了《攀西国家级战略资源创新开发试验区建设规划(2013-2017年)》《“十三五”时期攀枝花市攀西战略资源创新开发试验区政策体系研究》等规划编制和战略研究,并委托中国工程院开展了《攀枝花钒钛资源综合利用战略研究》,摸清了产业发展思路。

未来几年,我们要在攀西试验区建设的大框架下,以降成本、拓市场、创机制为主攻方向,突破攀西战略资源创新开发瓶颈,推动钒钛产业的大发展。

一是要突破基于攀枝花原料的低成本提炼及综合利用工艺技术和产业模式。

攀西钒钛磁铁矿是多元素共生矿,若能经济地同时回收多种元素,特别是市场运用较多的铁、钒、钛,就极具市场竞争力和表现力。

发展的方向是:(1)在现有高炉炼铁流程基础上,发展高钛型高炉渣高温碳化低温选择性氯化生产四氯化钛和矿渣水泥技术,该路线即可解决高钛型高炉渣堆存带来的环保问题,又可为制备四氯化钛提供海量廉价原料;(2)在钛精矿连续酸浸生产硫酸法钛白工艺基础上,发展硫酸亚铁大规模回收利用生产硫酸及铁精粉技术,同时解决废酸及酸性废水镁综合利用生产硫酸镁及硫氧镁胶凝新型建材技术,该路线可实现无排放硫酸法钛白粉清洁生产;(3)利用高炉渣得到的廉价四氯化钛生产海绵钛和钛白粉,该路线可发展攀枝花独具特色的氯化钛白技术;(4)采用非高炉工艺弥补钢铁缺口,发展含钒钛铸钢、铸铁在机械装备业的应用。

二是瞄准钛材料大规模应用的行业领域,积极开辟新产品市场。

发展的方向是:(1)走钛—钢联合发展道路,运用攀钢、昆钢等钢铁优势企业强大的轧制设备优势,降低钛材成本,大力发展大规模的钛锭、钛板卷和钛复合板材、钛棒材和钛焊管等新产品;(2)瞄准石油天然气页岩气行业的开采、运输环节的管板使用,加快推进油气用钛及合金管材产业化;(3)瞄准海水淡化及电力(包括核电)行业,大力发展该行业所需的钛板换热器、蒸发器、冷凝器等新产品;(4)瞄准广泛兴起的民品,积极推进大众创业、万众创新,鼓励企业通过钛铸造、钛粉、钛3D打印等方式开发各式各样的钛制生活用品和高端零部件;(5)瞄准钒高端市场,加大低成本钒电池电解液、储氢材料、钒功能材料等产品开发。

三是打造钒钛经济平台,助推钒钛产业快速发展。

建立基于大数据和“互联网+”的钒钛经济平台。