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1、国家科技支撑计划项目建议书项目名称：钨工业产业化重大关键技术研究与示范建议单位： 江西省科学技术厅二八年八月三十日41项目概况表项目名称钨工业产业化重大关键技术研究与示范经费需求9.3（亿元）其中国拨 0.24（亿元）实施周期3（年）重大项目重点项目所属领域能源资源环境 农业材料制造业交通运输信息产业与现代服务业 人口与健康 城镇化与城市发展公共安全与其他社会事业项目与纲要的衔接性明确列入纲要水和矿产资源领域矿产资源高效开发利用优先主题基本属于纲要 新材料 领域 有色 优先主题的范畴其他（请说明）项目与重大工程、重大装备、行业重点业务工作或引进消化吸收项目的结合性是江西省钨工业产业化工程的关键
2、配套技术没有明确的依托工程其他（请说明）项目与部门（地方）科技需求的衔接需求提出单位： 江西省科学技术厅 其它（请说明）创新类型原始创新集成创新引进消化吸收再创新项目完成时的应用类型形成自主研发能力形成规模生产能力局部试点示范 较大范围推广应用项目组织单位的建议牵头组织单位建议：江西省科学技术厅 其他组织单位建议： 编写说明1项目建议应符合国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）（以下简称纲要）重点领域及其优先主题的任务，支撑实施最新或国家重大战略部署，并符合国家科技支撑计划管理暂行办法规定的立项要求。2各有关部门、地方及有关单位结合本行业、本地区等发展需求，提出项目建议，正式
3、行文并同时通过科技部门户网站（）上的“国家科技计划项目申报中心”报送科技部。3报送项目建议书时，应一并附上国家科技计划项目概算申报目 录一、项目立项的必要性及需求分析11、钨矿资源高效综合利用关键技术研究32、1000吨/年高性能超细晶硬质合金生产技术研究53、高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究6二、项目目标及主要任务81、钨矿资源高效综合利用关键技术研究82、1000吨/年高性能超细晶硬质合金生产技术研究133、高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究15三、相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内现有工作基础181、钨矿资源高效综合利用关键技术研究182、1000吨/年高性能超细晶
4、硬质合金生产技术243、高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究27四、技术、经济效益、推广应用及产业化前景311、钨矿资源高效综合利用关键技术研究312、1000吨/年高性能超细晶硬质合金生产技术研究343、高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究35五、计划实施年限、经费概算与资金筹措371、钨矿资源高效综合利用关键技术研究372、1000吨/年高性能超细晶硬质合金生产技术383、高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究38六、必要的支撑条件、组织措施及实施方案391、钨矿资源高效综合利用关键技术研究392、1000吨/年高性能超细晶硬质合金生产技术423、高性能高精度涂层数控刀具产
5、业化生产技术研究44一、项目立项的必要性及需求分析江西省已探明的钨（WO3）保有资源储量为108.44万吨、居全国第2位,其中，基础储量62.98万吨，占全国的18.8。根据省国土资源厅和省地矿局有关资料，江西省有待探明潜在的钨（WO3）资源量205万吨。江西省钨产业发展，资源保障具有比较优势。经过“十五”期间快速健康发展，江西省钨产业已形成从采矿、选矿、冶炼到钨加工及应用产品的产业链。主要有以下几个特点：产业基础日益坚实，具备了发展的基础。全省形成了钨采矿生产能力920万吨/年，仲钨酸铵能力6.7万吨/年，钨粉能力1.7万吨/年,钨铁合金能力6000吨，硬质合金1100吨，钨丝10亿米，硬质
6、合金微型钻450万支，硬质合金精密工具35万支，为江西钨产业加速发展奠定了基础。具有产业集群的优势，具备了加速发展的条件。江西省现有钨企业197家，（钨矿95家、钨冶炼加工34家、贸易流通和精选企业68家）。除省属江西钨业集团有限公司外，还有颇具活力的股份公司及民营企业；产品结构逐步优化。从2004年起江西省结束了销售钨精矿的历史，目前全省钨的初级、中级产品产量和销售量位居全国第一，基本具备调控市场的能力。但是，我省钨产业发展中仍存在以下问题：资源开采综合利用总体水平低，资源浪费严重，二次资源的回收与利用的技术研究迫在眉睫；优质钨资源越来越枯竭，贫、细、杂矿体亟待开发利用；钨初加工产品能力过大
7、，深加工和精加工产品比重小;钨企业技术装备水平总体不高，技术装备已接近和达到国际先进水平的企业太少，高新技术产品太少，缺乏核心竟争力;(5)缺乏一个能够支撑和带动钨产业结构优化升级的龙头企业，特别是拥有自主知识产权，主业突出、具有核心技术和核心竞争力强的大企业和大企业集团。按照江西省委、省政府的要求，要把江西建成全国重要的钨精深加工及新材料基地，在控制钨精矿生产总量和钨冶炼产品能力的基础上，重点发展亚微和超细硬质合金、高冲击韧性和高耐磨性硬质合金采掘工具、硬质合金涂层加工工具、硬质合金硬面材料、钨及钨合金材料、硬质合金废料综合回收及低品位复杂矿源冶炼技术等系列产品，把江西建成全国重要的钨精深加
8、工及新材料基地，到2009年，硬质合金生产能力达到8000吨，全省钨产业销售收入有望超过200亿元。为此我们选择了以下三个项目进行技术研究，以全面提升江西钨产业生产技术水平。1、钨矿资源高效综合利用关键技术研究江西赣南素有世界钨都的美誉，赣南钨矿的开采历史已有百年，随着这些矿产资源的大规模开采利用，一些大、中型黑钨矿床其保有储量已大幅下降，且大部分矿山已进入深部开采，开采品位下降，伴（共）生的有价元素的含量、矿石性质发生一定的变化，影响到综合回收指标和经济效益的进一步提高。目前国内黑钨矿山钨的选矿回收率最高达到87.5%，国有矿山平均84.5%；共、伴生矿产资源钼、铋、铜、锡、铅、锌等综合利用
9、率仅为35%左右，综合回收过程中大多用到氰化物等有毒、有害药剂，其中氰化物对操作环境产生严重的污染；钨冶炼工艺与选矿工艺的衔接上还存在一定程度的问题，所采用的工艺只能处理一级类黑钨精矿和钙含量相对较低的精矿。由于钨资源的开采利用历史已长达百年，钨矿山排出了大量的尾矿，受当时技术相对落后的限制，尾矿中含有大量的有价金属元素未得到有效地利用，仅以江西钨业集团有限公司为例，2006-2007年度的尾矿资源调查结果表明，所属钨矿山十四个尾矿库尾矿资源总体情况为：总尾矿量为5126.4164万吨, 尾矿中有价元素为: WO3（金属量）38785.156吨；Mo（金属量）7436.695吨；Bi（金属量）
10、12195.714吨；Cu（金属量）11003.93吨；Pb（金属量）12727吨；Zn（金属量）17860.28吨；Sn（金属量）8899.74吨；S 24841.97吨。钨矿山因资源性质的差异以及综合回收利用工艺技术水平高低不等，选厂现排出的尾矿中除钨外，也还有其它有价元素可进行综合回收。据江西钨业集团有限公司调查所属钨矿山选厂每年选矿损失率在15%左右，尾矿中的钨金属量约700吨，钼金属量约150吨，铜金属量约300吨，铋金属量约180吨，铅金属量约140吨，锌金属量约350吨，锡金属量约80吨。另外，在综合回收过程中，大部分矿山都采用了氰化物等有毒化学药剂，不同程度地对作业环境以及周边
11、环境造成污染。钨湿法冶炼的氢氧化钠压煮法，分解工艺技术因流程短、分解率高、设备简单等优点，成为当前钨的湿法冶炼的主要方法。利用NaOH分解工艺进行分解钨精矿时，由于碱分解逆反应的存在，钨精矿品位较低、杂质含量偏高（特别是当其中的钙含量偏高）时，冶炼渣钨含量将急剧上升，直接导致钨金属回收率迅速下降；同时由于WO3品位的降低，Si、P、As等有害元素容易从伴生的磷灰石、毒砂、萤石、硅酸盐和石英、钼酸钙和二硫化钼、黝锡及其它矿物浸出，降低交换液质量，提高除杂成本，如果除杂效果不理想，将严重影响仲钨酸铵产品理化性能。因此，该生产工艺更适应用于分解优质黑钨精矿，用于分解品位较低、杂质含量偏高的钨精矿时，
12、则存在较多的技术问题。目前，钨工业主要采用选矿工艺适应冶炼工艺的被动手段来解决这一问题，也即选矿过程必须选出高品位、低杂质的钨精矿，以适应冶炼过程的要求，致使选矿过程钨的回收率难于得到提高，钨资源得不到有效的利用。上述种种迫切需要开展钨矿资源高效综合利用关键技术研究，通过加强技术研发、创新，突破关键性技术难题，形成具有自主知识产权的与钨选冶相关的、一整套的工艺技术及装备：完整的钨细泥选矿新技术、新工艺、新设备；钨矿伴生有价金属高效利用环境友好新工艺；高杂质、低品位钨精矿冶炼工艺；钨尾矿资源综合利用新技术、新设备。所形成的工艺技术及装备的应用将为钨矿资源高效综合利用提供技术支持，一方面提高选矿过
13、程本身的回收率，另一方面强化冶炼工艺技术对原材料的适应性，间接地大幅度地提高钨的回收率，再一方面大幅度地提升了伴生有价金属元素的利用效率，从而有效地利用有限的资源；同时也为钨工业选、冶的清洁生产提供相应的技术支持，减少生产过程有毒有害物质的使用量，减少对环境的不利影响；将使所存尾矿资源化，一方面使其得到进一步的开发利用，尽可能多地回收有价金属元素，提升我国钨矿山的资源控制力，延长所属矿山的服务年限，增加经济效益，另一方面，尾矿的再生利用，本身减少了废弃物的排放，若能配合相应的工艺技术，将进一步减少废弃物的排放量，从而大幅度地减少对环境的影响。本项目内容属纲要中水和矿产资源重点领域“矿产资源高效
14、开发利用”优先主题。通过本项目的科技研究，可显著提高江西钨产业钨、钼、铋、铜、锡、铅、锌等资源的综合回收水平，具有重大的经济效益。且对于我国钨矿产资源保持稳定、健康发展，拓展我国优势资源储量、提高资源综合利用率以及环境保护具有重大的社会效益，同时对于带动我国矿业整体技术水平的提升，推动行业技术进步，促进区域经济、社会发展都将起到重要作用。2、1000吨/年高性能超细晶硬质合金生产技术研究硬质合金作为一种重要的高效工具材料，自1926年问世迄今已取得了惊人的成就，由小规模生产发展成完整的工业体系，其应用范围几乎已涉及到世界工业体系的方方面面。进入21世纪，世界硬质合金年产量达到3.8万吨左右，而
15、中国硬质合金产量己快速增长到1.5万吨左右，超过世界硬质合金产量的三分之一。为进一步适应经济发展的需求及获得高额利润，各国竞相增加投入，加速科研开发，硬质合金的新牌号、新工艺、新设备不断涌现，生产技术不断进步，正向着高速、高性能、高精密、多品种化发展。这种趋势对于江西来讲，既是一种挑战，也是一种机遇。我国硬质合金工业的快速发展令世人瞩目，但高档高附加值产品，特别是高精度、高性能超细晶硬质合金产品发展较慢。2005年我国出口硬质合金的销售平均价约30万元人民币/吨，山特维克工具公司销售的硬质合金数控刀片平均价约30万美元/吨，是我国出口硬质合金平均价的八倍左右，加上支撑合金配套成工具的增值部分，效益差距更大。开发具有高附加值的高性能超细晶硬质合金产品，形成“原材料制备坯料生产深度加工和工模具配套”的经济实体，使江西天合公司的硬质合金生产综合能力进入国内前三名，进一步参与国际竞争。不仅对江西天合公司的发展具有极其深远的意义，而且对提高江西省在硬质合金行业的地位起到重要的作用。
