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1、2020年度崇左市科学技术奖公示表项目名称锰资源高值利用关键技术及应用主要完成单位中信大锰矿业有限责任公司中南大学广西新振锰业集团有限公司主要完成人（职称、完成单位、工作单位）王万林（教授，中南大学，中南大学）李运姣（教授，中南大学，中南大学）李华成（教授级高级工程师，中信大锰矿业有限责任公司，中信大锰矿业有限责任公司）刘智勇（副教授，中南大学，中南大学）张同生（副教授，中南大学，中南大学）谢应井（工程师，广西新振锰业集团有限公司，广西新振锰业集团有限公司）戴诗凡（博士研究生，中南大学，中南大学）项目简介锰资源作为国家战略储备资源广泛地应用于国民经济的各个领域，随着我国经济社会的进步，锰资源产
2、品需求迅猛增加，国内优质锰资源的稀缺和锰产品低端是制约我国锰产业高效发展的瓶颈。广西省崇左市已探明锰资源储量2.56亿吨，占全国锰储量的38.5%，居全国首位，同时崇左地区锰矿品质低下等问题也给地区锰产业的高质量发展和转型升级带来严峻挑战。锰资源高值利用关键技术及应用项目集成“锰矿石高效冶炼-高端锰合金-锰系正极材料-锰渣资源循环利用”技术对从原料冶炼-高附加值产品-固废资源化利用这一完整的锰系资源产业链条进行研究，力图通过系统、科学的方法对锰系高附加值产品开发及锰资源高效循环利用发挥创新性的指导作用，促进锰产业系统性升级，其具体的技术内容和创新成果如下：（1）创新了多相渣锰系合金杂质脱除技术
3、，开发了一种具有高效深度脱磷和提高CaO利用效率的固-液共存新型多相渣，同时针对多相渣脱磷进行一系列的数学建模并优化了锰矿石冶炼操作工艺参数，成功实现了低品位高磷锰矿生产优质锰系合金。（2）首次建立了水溶液中Li-Ni-Co-Mn多元热力学平衡体系，通过“液相锂化”与“喷雾干燥”协同创新，实现了Li-Ni-Co-Mn多元前驱体的湿化学合成及三元正极材料湿法均匀包覆改性，成功开发出镍钴锰三元正极材料湿法锂化及包覆改性新技术，填补了三元前驱体湿法锂化的空白，解决了湿法包覆过程中材料的偏析问题，为锂离子电池正极材料的生产开辟了新的技术途径。（3）创新性提出了液相原位掺杂-锂化制取改性锰酸锂技术思路，
4、成功开发了液相原位掺杂-锂化制取改性锰酸锂新技术，有效地抑制了锰酸锂在充放电过程中的Jahn-Tell效应，提升了锰酸锂的循环性能和高温稳定性能，建成了1万吨锰酸锂/年的生产线。（4）研究了电解锰渣的化学物相组成及污染组分，研发了电解锰渣无害化处理新技术，实现了电解锰渣无害化、减量化、资源化处理，为电解金属锰企业洁净化生产提供了技术支撑。该项目已获得国家授权专利12件，发表学术论文38篇，其中SCI检索25篇，相关研究成果充分应用于中信大锰矿业有限责任公司、广西新振锰业集团有限公司，为企业创造了巨大的经济和社会效益。锰资源高值利用关键技术及应用项目集成创新了锰资源生产链中锰矿冶炼、高值产品和固
5、废处理等关键技术，系统性、针对性地研发了相关创新性实用技术，成功应用于企业的生产实践，创造了巨大的社会和经济效益，为崇左市锰资源的高值利用和广西自治区锰产业的升级转型打下坚实的理论和应用基础。代表性论文专著目录Clarification of the Dissolution of Solid CaO and the Phosphorus-Enrichment Capability of Calcium Silicates in the Multiphase Slag Based on the Ion and MoleculeCoexistence TheorySynthesis and cha
6、racterization of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 cathode material prepared by a novel hydrothermal processEnhancing the high-voltage electrochemical performance of the LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 cathode materials via hydrothermal lithiationSynthesis and characterization of Mo-doped LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 cathode material
7、 prepared by a novel hydrothermal process知识产权名称一种促进脱磷渣中磷富集相颗粒聚集长大的方法 中南大学 创新点1一种锂镍钴锰复合氧化物粉体材料的合成方法 中南大学 创新点2一种改性锰酸锂正极材料及制备方法 中南大学 中信大锰创新点3电解锰渣的无害化处理方法 中南创新点4推广应用情况锰资源高值利用关键技术及应用项目分为4项关键子技术：1.多相渣锰系合金杂质脱除技术；2.镍钴锰三元正极材料湿法锂化及包覆改性新技术；3.液相原位掺杂-锂化制取改性锰酸锂新技术；4.电解锰渣无害化处理新技术。这些关键技术成功地应用在中信大锰矿业有限责任公司、广西新振锰业集团有
8、限公司两家锰资源加工企业，具体的应用情况如下：1.锰资源高值利用关键技术及应用多相渣锰系合金杂质脱除技术，成功应用于广西新振锰业集团有限公司的锰系合金生产制造中，涉及到FeMn68Si18、FeMn78C2.0和FeMn84C0.4等牌号的锰系合金产品。2. 锰资源高值利用关键技术及应用镍钴锰三元正极材料湿法锂化及包覆改性新技术成功应用于中信大锰崇左分公司产业园的镍钴锰酸锂三元正极材料的生产，并相继开发出牌号为DMLN50的镍钴锰酸锂等新产品，解决了镍钴锰酸锂成分与形貌难以控制、首次库仑效率低 、倍率性能和循环性能差的技术难题。3. 锰资源高值利用关键技术及应用液相原位掺杂-锂化制取改性锰酸锂新技术成功应用于中信大锰崇左分公司产业园的锰酸锂正极材料的生产，并开发出牌号为DMLM-13H的动力型锰酸锂产品。4. 锰资源高值利用关键技术及应用电解锰渣处理技术，成功应用于广西新振锰业集团有限公司的电解锰渣无害化处理，处理后的电解锰渣中NH4+/N、Mn、Cu、Pb、As等有毒有害元素浸出毒性低于1mg/L，达到国内外先进指标，符合固体废物浸出毒性浸出方法-醋酸缓冲液法（HJ/T 300-2007）进行毒性金属，其中各离子浓度皆小于污水排放标准（GB 8978-1996）的限值。3- -4- -
