您的当前位置:网站首页>>科学研究>>科研平台>>正文

矿产资源化学四川省高校重点实验室

时间:2015-06-08 05:25:20  来源:  浏览:0
  矿产资源化学实验室是以应用化学省级重点学科为依托,可溯源至1959年原成都地质龙8娱乐官网手机版二系创办的“岩石矿物分析与鉴定”专业。该实验室于2010年10月12日经四川省教育厅正式批准为立项建设的四川省高校重点实验室(川教函[2010]594号 )。
  实验室借助我校地质学科群体优势,结合西部地区的矿产资源特征,长期以来围绕矿产资源开发利用中所面临的分析测试、资源综合利用度、环境效应、工艺技术路线及工程效益等问题,综合运用现代分析科学、化学工程学、物理化学、冶金学、化学工艺学、材料学、环境工程学、微生物学等的原理和方法,在相平衡与相分离技术、地质物料的分析测试技术、元素的环境效应、固体及液态矿产资源综合利用、化工产品高值化、矿物功能材料开发等领域开展了卓有成效的研究工作。已形成了具自身特色的“以矿产资源开发为主体的化学工程与技术”研究方法和技术体系,确立了以下四个主要的研究方向:

 
 
 
 
 
  实验室的上述四个研究方向既相对独立,又具有必然的内在联系和相互依存关系,它们共同构成了矿产资源化学的科学研究和应用体系。
  实验室固定研究人员以中青年骨干为主,共47人,其中包括教授及研究员23人、副教授及副研究员15人、讲师9人。其中,博士生导师9人、四川省学术与技术带头人2人,国务院政府特殊津贴获得者2人,教育部新世纪优秀人才2人、“霍英东奖”获得者1人。固定研究人员中具有博士学位的占89 %。
  实验室实验仪器设备用房达1300m2,由4个研究分室和1个研究中心组成。总设备达1100余套(价值2000万余元),总体技术手段和仪器设备达到了国内先进水平,部分仪器代表了目前这一领域的最高水平。实验室为开放研究和高层次人才培养提供强有力的硬件支持。
  近三年,实验室新增包括 “863”计划、国家自然科学基金在内的各类项目108项,其中纵向83项,横向25项,科研经费3267万元,发表SCI论文238篇,EI论文211篇,获授权专利41项。实验室的研究成果已为矿产资源开采及综合利用提供重要的技术指导和理论支持。目前,已同中信国安集团、鸿丰钾矿肥有限责任公司共建合作研究基地。所提出的硼镁共沉淀新技术、载金炭上解吸金新工艺,已直接产生经济效益3亿多元。
  经过多代人的共同努力,实验室正逐步成为一个立足四川、面向西部、辐射全国的矿产资源化学科学研究、人才培养、对外服务基地。

 
研究方向介绍
 

1. 水盐体系相平衡与相图
  水盐体系相平衡与相图研究是成盐地球化学解释盐湖中天然盐形成过程的基础,是盐湖卤水、地下卤水资源开发利用和盐类相分离技术及盐类加工过程的依据。本研究方向针对我国盐湖卤水(特别是青藏高原盐湖卤水)、地下卤水(特别是四川盆地富钾地下卤水)的组成特点,开展高浓度、多组分卤水体系的相平衡与相图实验及理论研究,形成了独具特色的“复杂高浓水盐体系相平衡与相图”的学术方法体系,获取了一系列基础热力学数据,取得了一批在国内外有重要影响的成果。该研究方向建有“相平衡与盐卤化工”四川省青年科技创新研究团队1个,“相平衡与相图及其应用”四川省高等学校科研创新团队1个,连续获得国家自然科学基金(9个)、教育部博士点基金(3个)、教育部新世纪优秀人才支持计划(2个)、四川省学术与技术带头人培养基金等项目资助。近几年代表性研究成果如下:
(1) 建立了复杂高浓多组分体系低温介稳相图的实验研究方法;
(2) 获取了典型硼酸盐五元体系273 K介稳相图及平衡液相的物化性质,得到了碱金属硼酸盐在离子相互作用影响下的盐析规律
(3) 获取了硼酸盐在高浓电解质溶液中的溶解和结晶特性
(4) 建立了七元体系及其子体系273 K介稳相平衡数据库,获取了相关体系介稳相图、共存盐类结晶和析出规律(国内外首次)
(5) 建立了六元体系及其子体系288 K介稳相平衡数据库,获取了相关体系介稳相图、共存盐类结晶和析出规律。
(6) 完善了多元碳酸盐—硼酸盐体系低温溶解度计算方法,获取了五元体系Li+, Na+, K+ // SO42-, borate – H2O 273 K时的计算相图。(首次将理计算与低温介稳相图结合)
该方向获四川省科技进步奖三等奖1项、成都理工大学科技成果一等奖1项;在J. Chem. Eng. Data, Geochim. & Coschim. Acta, 物理化学学报等国内外核心刊物上发表学术论文70余篇,其中期刊论文61篇,会议论文16篇;论文已被SCI收录36篇,EI收录26篇,CPCI-S (ISTP)收录7篇。
 
2卤水资源综合利用
  本研究方向以热力学平衡理论为基础,以水盐体系相平衡与相图研究成果为指导,重点开展盐湖卤水、地下卤水等资源综合利用、盐卤化工产品高值化及新材料研究。先后承担了国家“863”计划课题、国家“七五”、“八五” 科技攻关项目、“九五”地质矿产资源部重点学科生长点基金及“十一五”国家科技支撑计划等项目;所提出的硼镁共沉淀新工艺,解决了盐湖卤水高镁锂比下的锂镁分离及综合利用世界性技术难题;硼酸镁、氧化镁晶须的成功合成,实现了盐湖硼镁资源的高值化利用;已同中信国安集团共建有盐湖综合利用工程技术研究中心;在中信国安青海科技发展有限公司、九大集团等多家企业建立了产学研基地。近几年代表性研究成果如下:
(1) 下卤水资源开发方向
①  建立卤水中钾、钠、硼等主元素和溴、铷、锂等微量元素的综合利用技术路线;
②  获得了硼钾、锂镁、铷钾分离的关键技术;
③  开发了热熔冷结晶制备无污染绿色钾肥新技术。
(2) 盐湖卤水资源开发方向
①  以西台卤水为研究对象,解析了卤水成矿成因和盐析规律;
②  建立了老卤水中主元素和微量元素同时回收的综合利用新工艺;
③  解决了国际上多年未解决的高镁锂比下的镁锂分离技术难题(中信国安集团公司投入30余亿元大规模开发青海西台吉乃尔盐湖);
④  研究出晶型可控的氢氧化镁沉淀技术,实现对卤水中镁的分离及利用。
(3) 盐卤化工产品高值化及新材料研究方向
①  形成了高长径比硼酸镁晶须合成新技术、氢氧化镁晶型沉淀控新技术、锂钴镍锰三元正极材料中层状晶体的控制新技术;
②  开发了硼酸镁晶须表面改性、表面涂层制备工艺;
③  建立了原位固相反应合成热力学稳定、尺寸细小、分布均匀硼酸镁晶须新工艺。
  该方向申请国家发明专利8项,授权国家发明专利5项;发表论文100余篇,其中SCI收录论文60余篇;同四川鸿丰钾矿肥公司共建“海相沉积深层卤水开发与综合利用”四川省重点实验室,与中信国安、中国地质科龙8娱乐官网手机版等共建“盐湖综合利用工程技术研究中心”、“国际盐湖研究中心”。

3. 固体矿产资源开发
  本研究方向针对现有固体矿产资源难选冶、低品位化趋势以及产品附加值低等问题,重点开展低品位、难选冶固体矿产资源开发技术、矿床开采技术预测及评价方法、矿物功能材料研发等方面研究。该方向开发的载金炭上解吸金新工艺,获国家科技进步三等奖,部省级科技成果二等奖;提出的以CaCl2为溶浸剂开采深埋藏杂卤石矿的方法为深部地下难溶性盐类矿的开采提供了一条低成本、环境友好的溶浸技术新途径;提出的微生物冶金新工艺解决了我国独有的低品位碲矿的浸取和分离技术难题;开展了白云母新型绝缘灌注胶、微晶白云母活性粉体填料、稀土发光材料等功能材料研发。本方向先后承担国家自然科学基金,国家科技支撑等项目20余项。近几年代表性研究成果如下: 
(1) 低品位、难选冶固体矿产资源开发技术
①  提出低成本、环境效应友好地开发深层地下难容性盐新途径;
②  建立低品位碲矿生物浸出技术;
③  针对低品位碲矿贫杂浸出液中的碲,建立贫杂浸出液的生物还原提碲技术。
(2) 矿床开采技术预测、评价方法:
①  建立了由水动力学、弥散理论、溶解动力学相结合的模拟开采过程中流体水头及水化学动态变化规律的数学模型;
②  建立了新的矿床开采技术预测、评价方法。
(3) 矿物功能材料研发
①  开发了一种尖晶石型的钛酸锂纳米晶须材料,其专利已转让给四川国理锂材料有限公司并正式生产;
②  研制成功了玻璃工业用石英砂、铸造用石英型砂和覆膜砂等系列化产品(解决了该矿开发利用中的关键技术难题,全部投产后,年产值将达到5亿元左右);
③  开发出了制备高性能新型敏感材料与元件的新工艺,已在成都顺康电子有限公司得到应用。
  该研究方向发表论文100余篇(SCI等三大检索系统收录60余篇);获授权国家专利15项;其部分研究成果已实现转化,创造了较为重大的经济价值。

4. 地质物料分析测试技术与环境保护
  本研究方向主要以环境介质、地质体、矿产资源及相关材料为研究对象,采用光谱、色谱、电化学等现代的分析测试手段,探索高分辨率、高灵敏度、高准确度、快速、经济的分析新方法和新技术,为基础地质研究、矿产资源开发与利用、生态环境保护提供科学手段和分析测试服务。该方向已在痕量、超痕量元素赋存形态分析及环境行为研究、有机污染物的高灵敏高分辨分析方法研究上取得了富有成效的研究成果。本方向建有 “高灵敏高分辨分析技术研究与应用” 四川省高等学校科研创新团队1个,先后获得7个国家自然科学基金、国家创新基金项目及多个省部级项目的资助。近几年代表性研究成果如下:
(1) 复杂样品分析测试方法研究
①  完成了高寒地区冰雪中微痕量多环芳烃的膜萃取-气相色谱/质谱高灵敏高分辨分析方法;
②  开发了高灵敏的LED诱导化学发光适配体传感体系,检出限可达亚pg mL-1级
③  建立了LED可视化适配体传感的分析方法,可用于环境污染物的野外现场分析;
④  建立了液相色谱-电化学发光技术测定环境污染物;
⑤  开发了地热水水化学组成检测技术。
(2) 有害物质环境生态效应与环境保护
①  建立了多环芳烃大气传输距离估算模型,研究环境介质中多环芳烃的迁移机制与来源;
②  制备了环境功能材料(功能化膨润土)用于重金属污染物的修复;
③  完成了低品位铜矿堆场的环境污染调查及综合利用途径。
(3) 分离科学与技术:提出了一种微波辅助批量制备整体棒分子印迹固相微萃取纤维的技术。
目前,该方向已发表学术论文80余篇,其中SCI等三大检索系统论文40余篇;申请或授权专利7项。取得的研究成果已为地质研究、矿产资源开发与利用、生态环境保护等领域获得基础数据提供了科学手段。
 
 
实验室组织结构
 
 
 
实验室学术委员会
 
 学术委员会主任  学术委员会副主任
   
 郑绵平 院士 曾 英 教授 
 
 
 
 
实验室固定研究人员简表
 
序号  姓名 性别 出生年月 学位 职称 研究方向 备注
1 曾 英 1968.01 博士 教授
博导
相平衡与相图
卤水资源综合利用
教育部新世纪优秀人才;霍英东基金会青年教师奖;
四川省有突出贡献的优秀专家;四川省学术与技术带头人;
国家“863”计划项目负责人
2 张成江 1955.08 硕士 教授 矿产资源开发 四川省学术与技术带头人;国务院政府特殊津贴;
四川省教学名师
3 桑世华 1971.01 博士 教授
博导
相平衡与相图
环境地球化学
教育部新世纪优秀人才;四川省杰出青年基金;
四川省青年科技奖;四川省学术和技术带头人
4 安莲英 1956.06 博士 教授
博导
矿产资源开发  
5 钟 辉 1959.09 博士 教授
博导
卤水资源综合利用  
6 汪 灵 1958.06 博士 教授
博导
矿物功能材料 四川省学术与技术带头人;国务院政府特殊津贴
7 邱克辉 1955.03 博士 教授
博导
矿产资源开发  
8 林金辉 1965.08 博士 教授
博导
矿物功能材料 省学术和技术带头人后备人才
9 邓昭平 1963.09 博士 教授 相平衡与盐卤化工  
10 梁 渠 1956.07 博士 教授 固体矿产资源开发  
11 李崇瑛 1962.05 硕士 教授 分析测试  
12 郎春燕 1965.02 博士 教授 分析测试技术  
13 黄 艺 1975.07 博士 教授 环境地球化学 省学术和技术带头人后备人才 
14 万 涛 1967.11 博士 教授 有机合成
有机物分析
 
15 钟传蓉 1968.01 博士 教授 矿产资源开发  
16 李华斌 1965.01 博士 教授 矿产资源开发  
17 陈善华 1965.05 博士 教授 矿产资源开发 省学术与技术带头人后备人才 
18 阳小成 1965.03 博士 教授 生物湿法冶金  
19 朱霞萍 1968.05 博士 教授 环境分析化学  
20 陈 文 1965.01 博士 教授 环境分析化学  
21 龙剑平 1973.01 博士 教授 矿物功能材料  
22 童东革 1973.04 博士 教授 矿产资源综合利用  
23 雷泞菲 1974.03 博士 教授 生物湿法冶金 四川省杰出青年基金
24 李 绛 1966.07 博士 副教授 相平衡与相图  
25 黄利宏 1972.08 博士 副教授 盐卤化工高值化  
26 胡晓荣 1965.08 博士 副教授 分析测试技术  
27 彭书明 1977.04 博士 副教授 矿产资源综合利用  
28 陈秋红 1979.07 博士 副教授 矿产资源开发  
29 王以明 1973.09 博士 副教授 微生物冶金  
30 张信凤 1983.01 博士 副教授 分析测试技术  
31 胡子文 1976.09 博士 副教授 分析测试  
32 许淑霞 1977.12 博士 副教授 分析测试技术  
33 周 堃 1981.09 博士 副教授 矿产资源开发  
34 彭 芸 1980.01 博士 副教授 相平衡与相图  
35 孙永华 1975.02 博士 副教授 分析测试技术  
36 黄荣富 1982.04 博士 副研究员 电化学分析  
37 刘 睿 1982.01 博士 副教授 分析测试技术  
38 张文涛 1983.02 博士 副教授 矿物功能材料  
39 史 浩 1980.04 博士 讲师 矿产资源开发  
40 邓 苗 1976.06 硕士
在读博士生
讲师 物相鉴定  
41 童 晋 1973.05 博士 讲师 湿法冶金  
42 舒朝着 1984.06 博士 讲师 矿物功能材料  
43 冯 珊 1980.12 硕士
在读博士生
讲师 资源综合利用  
44 孔 芹 1979.05 硕士 讲师 分析测试技术  
45 王瑞麟 1985.05 博士 讲师 相平衡与相图  
46 钱 蕾 1987.01 博士 讲师 分析测试技术  
47 于旭东 1985.10 博士 讲师 相平衡与相图