2024年度江西省科技进步一等奖

高强高硬低磨耗新型纳米瓷球磨矿成套技术及其工业应用

主要完成人：吴彩斌，张忠祥，何斌全，徐胜旗，吴新义，刘恒嵩，王宏喜，杨昌龙，李爱民，李保健，周兆钰，李军，范亚强，胡城，廖宁宁

完成单位：江西理工大学，江西铜业股份有限公司德兴铜矿，景德镇百特威尔新材料有限公司，江西钨业控股集团有限公司，湖南柿竹园有色金属有限责任公司，安徽马钢矿业资源集团有限公司，安徽庐江龙桥矿业股份有限公司，宁化行洛坑钨矿有限公司，江西铜业集团银山矿业有限责任公司，宜春钽铌矿有限公司

1、技术简介：项目面向国家“双碳”战略和国家矿产资源开发重大需求，针对传统瓷球易碎无法矿用以及钢球磨矿长期存在的电耗高、材耗大、过粉碎、铁质污染等难题，研发出抗压强度300 Mpa、莫氏硬度9、耐磨系数0.033 g/kg·h高性能纳米陶瓷球，阐明了瓷球高效磨矿原理，发明了精确化装补瓷球新制度，开发了瓷球磨矿专用磨机设计与选型方法以及磨矿过程碳排放核算方法，形成一套瓷球磨矿新技术及其工业应用方案，成果达到国际领先水平。

2、技术优势及亮点：一是打破传统钢球磨矿技术路径依赖，创立了低比重瓷球高效磨矿新理论体系；二是突破瓷球制备、成型及烧结等关键技术壁垒，研发出高强高硬低磨耗纳米瓷球新产品，解决了常规瓷球磨矿时因强度低不耐磨、韧性差易破碎造成无法矿用难题；三是发明了低碳瓷球磨矿成套新技术，开创瓷球磨矿应用新纪元，系统性解决了困扰钢球磨矿界长期存在的电耗高、材耗大、过粉碎、铁质污染等世界性难题。

3、技术成果应用领域：项目在中国五矿、中国宝武、江西铜业、江西钨业、厦门钨业等集团矿山企业得到工业化应用，磨矿电耗和介质消耗成本最大实现双50%降幅，在江铜应用后使铜金银回收率分别提升了1.68、1.19 和5.34 个百分点，在江钨应用后使钽铌回收率提升了2.38 个百分点，近3 年新增经济效益超11 亿元、创收外汇568 万美元。成果还在南美、澳洲等矿业大国十余家矿企应用，推动了磨矿技术全球变革，实现了瓷球磨矿技术国际领跑。

▲项目主要技术专利

▲传统瓷球晶粒大、晶界韧性地、气孔率高

▲本技术瓷球晶粒细小、晶界韧性高、气孔率低

▲中国宝武罗河矿应用现场