新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/中南大学考研辅导班： 中南大学资源加工与生物工程学院科研方向1、浮选与浮选药剂建立了硫化矿电位调控浮选理论，形成了原生电位调控浮选新技术，在浮选与浮选药剂研究和应用方向达到了国际领先水平。本研究方向重点研究内容：高效浮选剂分子组装设计与研发；电化学调控浮选；界面化学与细粒浮选；非硫化矿浮选溶液化学。本研究方向的特色：在原子一电子层次研究浮选剂结构与性能关系及其与矿物的相互作用，进行高效浮选药剂分子组装设计，并合成高效捕收剂和抑制剂，创立了浮选药剂分子组装设计理论。研究硫化矿半导体能带结构、硫化矿/ 浮选剂界面电化学反应机制与选择性捕收、磨矿体系机械电化学相互作用、 硫化矿浮选电位的表征、获取与稳定、 硫化矿电化学浮选电位控制技术等方面。研究矿物表面的溶解平衡、化学反应、表面相互转化；浮选剂的溶液化学；矿物与浮选剂相互作用的溶液平衡及矿物浮选分离溶液化学控制技术，创立了浮选溶液化学计算预测理论。研究细粒矿物表面物理化学性质，矿物间界面相互作用力；不同流场中， 粗粒与微细粒颗粒，气泡与矿物颗粒之间碰撞粘附的动力学行为；建立微细粒矿物选择性聚集、分散的界面力及流体动力学控制理论体系。本研究方向取得的突破：在硫化矿电位调控浮选理论与实践方面，建立了硫化矿浮选电化学的分子轨道与能带理论模型，揭示了磨浮过程中，硫化矿物/磨矿介质/ 浮选药剂之间的多种电化学相互作用机制，首次提出“矿浆原生电位”新概念，成为控制硫化矿选择性浮选分离的电位判据。实现了从理论研究到技术方法的建立再到工业化生产的三大跨越。使浮选新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/过程由传统的二维参数(pH 值、药剂浓度)控制向三维参数（pH 值、药剂浓度、矿浆电位）控制发展，提高了复杂多金属硫化矿资源综合利用水平。 粗粒效应载体浮选理论与技术揭示了细粒矿物间相互作用的静电力、范德华力、疏水力、水化力、流体动力学相互作用及其对细粒矿物凝聚、分散及浮选行为的影响规律，形成了“细粒矿物选择性凝聚、分散与浮选行为预测的界面力理论”，首次提出了“粗粒效应”理论，开发的粗粒效应载体浮选新工艺，解决了细粒硫化铅锌矿与细粒氧化矿的浮选回收难题，在三家矿山实践应用证明，经济效益显著。2、矿物资源的生物提取在低品位矿物资源生物提取利用方面,提出以资源利用率翻 4 番保证国民经济翻两番的目标,形成的资源加工生物技术处于国际先进水平; 在资源与环境微生物研究、菌种选育和工业化应用方面也有明显优势，例如利用基因芯片研究环境微生物的多样性和种群动态等方面处于国内领先、国际先进水平。本研究方向的主要内容：生物冶金菌种选育基础；生物冶金体系界面相互作用；生物冶金体系多因素强关联；矿冶微生物应用基础研究。本研究方向的特色：将现代生物学理论和生物技术与矿物加工工程相结合，从基因/基因组和蛋白质/蛋白质组水平研究微生物的遗传和生理代谢调节机制，并通过驯化、诱变、基因工程等手段培育了高效浸矿微生物菌种，为解决微生物浸矿效率低及环境适应性差等难题了理论基础和优良的菌种资源。通过矿物学、化学以及生物学的交叉，研究了细菌-矿物、矿物-矿物、细菌-浸出液- 矿物- 气相等多相界面作用机制以及细菌生理特性与表面物理化学性质、矿物的晶体结构和表面物理化学性质、矿物能带结构等对细菌浸出的影响，基本揭示了细菌新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/矿物 浸出液各种复杂界面电子传递与传质作用规律，强化了细菌与矿物表面的吸附作用。研究微生物冶金过程宏观生物因素,化学因素和物理因素对微生物冶金体系温度场、浓度场及流体场的直接或间接交互影响和生物学-冶金物理化学因素的强关联科学规律，为浸矿工艺的优化通过了理论基础和指导。通过上述研究，完善了高效浸矿菌种选育理论和形成了原生硫化矿微生物浸出新技术原型。在与矿物加工工程相关的其它环节也开展了生物技术的研究与应用，如研究了微生物浮选药剂（絮凝剂、捕收剂、起泡剂或调整剂等）结构与浮选性能、矿冶废水的生物治理和重金属酸性矿冶废水的生物治理等。本研究方向取得的突破：通过基因芯片技术与浸矿微生物研究的结合，揭示了微生物冶金体系浸矿微生物种群相互作用与演替规律以及微生物浸矿的分子遗传与基因表达调控机制，加快了浸矿微生物菌种筛选的速度；选育出了毒性离子抗性强、耐高温的优良浸矿菌株，揭示了浸矿微生物-矿物-溶液界面间的电子传递与传质作用规律，形成微生物冶金多相界面作用系统理论；形成了适应我国资源特点的选择性高效浸出的微生物选育、生物浸出技术。在国内首次将生物浸出 萃取 电积工艺按工业规模用于从低品位铜矿石生产金属铜获得成功，2001 年被列为国家计委高新技术产业化示范工程项目。3、矿物资源高效与循环利用在矿物资源高效与循环利用方面形成的核心技术保证了我国第一大有色金属铝资源的利用从不足十年延长到年 40 年, 处于国内领先、国际先进水平。本研究方向的主要工作内容：复合力场物理与化学选矿理论及技术；低品位复杂矿选冶新技术基础；二次资源的再生利用；新型、高效选矿设备的设计与开发；矿物加工过程计算机技术。新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/本研究方向的特色：针对我国复杂贫细多金属矿物资源特点，重点研究矿物在重力场、电磁力场作用下的选矿机制、化学选矿的理论，有色金属矿中伴生金、银、钨、锗、铟等贵金属及稀散金属综合回收的新工艺，开发高效复合力场物理与化学选矿及设备和工艺，研究选矿数学模型与专家系统，开发工艺过程控制技术。针对我国 80%的低品位铝土矿资源，研究选矿脱硅获得高品位铝土矿精矿，并直接与拜耳法流程联接的选矿 拜耳法新技术及铝土矿资源综合利用，解决我国铝工业的发展面临资源严重短缺的瓶颈问题。针对废弃金属材料、废弃电子电器、 废弃塑料、纸张等二次资源，开展资源粉碎与解离，二次资源物料在复合电场、磁场中的分选机理和新技术。二次资源物料表面性质及浮选分离机制；多元复杂体系的热力学模型、选择性浸出理论及动力学调控机制。二次资源循环利用的物理分离及物理-化学分离系统集成与优化。该研究方向取得的突破：通过对铝硅比>5 的一水硬铝石型铝土矿浮选脱硅的基础研究，解决了铝土矿浮选脱硅过程中, 控制分散选择性脱泥, 选择性磨矿及浮选流程结构匹配等几个关键工程科学问题；形成了具有我国自主知识产权的“铝土矿选择性脱泥 阳离子捕收剂反浮选脱硅”及选择性磨矿- 聚团正浮选脱硅技术, 开创了通过正、反浮选获得高品位铝土矿精矿（选精矿），并直接与拜耳法流程联接的浮选 拜耳法新技术，属国内外首创。在世界上首次完成了控制分散-选择性抑制 -强化捕收铝土矿反浮选脱硅技术 50t/d 规模的工业试验。选择性磨矿-聚团正浮选脱硅技术 ,已用于中国铝业集团中州铝业分公司新建的年产 30 万吨氧化铝生产线。是世界上第一条浮选脱硅-拜耳法氧化铝生产线。研究成果为扩大我国第一大有色金属铝可利用的铝土矿资源量, 延长资源保证年限到 40 年, 提供了技术支撑。对塑料低能表面润湿行为的系统研究，建立塑料浮选的理论框架，形成具有自主知识产权的废旧塑料高效分选技术。研究了典型废弃有色金属循环资源利用及处理过程机制，实现新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/报废电器的物理分离与回收，开发出适合我国国情和环保要求的适用、经济、高效的废旧电器回收利用技术。对塑料低能表面润湿行为的系统研究，建立塑料浮选的理论框架，形成具有自主知识产权的废旧塑料高效分选技术。针对云南大红山的铜矿伴生金、银的综合回收，开发出重一浮、化学选矿联合工艺，提高金银综合回收率，取得显著经济效益。选冶联合（锌渣直接还原一磁选一电积一萃取一电积工艺）处理锌冶炼渣，回收嫁、锗。4、矿物原料造块和金属化短流程在复合铁矿资源深加工方面,形成有中国资源和能源特点的直接还原法,在国际上独树一帜。本学科方向正在发展成为世界炼铁精料技术研发和人才培养中心。与世界前两位铁矿生产大国澳大利亚和巴西的企业界和学术界建立了密切关系。该研究方向的主要内容：矿物原料金属化短流程与深加工，冶金原料造块与精加工，低品位复杂矿产资源综合利用，钢铁冶金过程人工智能与自动控制。该研究方向的特色：“直接还原 电炉炼钢（DR-EAF）”的钢铁生产短流程是世界钢铁工业实现结构优化的主要发展方向，针对我国高品位优质块矿资源少、天然气储量少、而煤炭资源丰富的资源特点，深入研究直接还原金属化短流程的理论及新工艺，符合我国钢铁工业结构优化方针，将有力促进我国优质钢和特殊钢生产。因此，优质炉料的生产即造块过程是实现高炉精料，支撑我国钢铁工业快速发展的重要基础。针对我国矿产资源的另一个特点是复杂难处理矿多（如钒钛磁铁矿、高锡锌砷铁精矿、高铁高硅三水铝石及白云鄂博复合铁矿等），这些矿石由于共生矿的复杂性（如：攀枝花钒钛磁铁矿除含铁、钒、钛之外，还有钪、钴、镓等其他有价元素共生），使得其有价元素的新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/提取和资源的合理利用难度很大，在采用传统的采矿、选矿、冶金工艺处理这些复杂矿产资源时，效率低、流程长、生产成本高，导致我国难处理矿产资源的利用率低，将火法冶金分离提取、湿法冶金提取分离等冶金化学方法、矿物加工及环境保护等物理化学分离富集方法有机结合，形成选冶环境交叉联合新工艺，经济有效地解决黑色冶金、有色冶金、能源矿产及化工等领域中多种有价金属综合利用难题，充分体现了多学科交叉优势。综合运用烧结球团原理、现代控制理论、人工智能理论（专家系统、模糊控制、神经网络）、经济学、投入产出理论、运筹学和计算机科学等多学科知识，研究开发预报、优化和控制数学模型，操作和控制智能系统以及投入产出整体动态优化系统，并将其运用到钢铁工业生产中，作为提高生产率、降低成本、节约能耗的重要手段。取得的主要突破：“铁精矿复合粘结剂球团直接还原法”以有机粘结剂固结球团制取还原炉料，配以快速升温的热工制度实现快速还原，只需一步高温过程即可将铁精矿球团还原为金属铁。与传统工艺相比，节省投资 30%，节能 21%左右，降低生产成本 22%。本成果获得了张国成、汪旭光等 6 院士的高度评价，专家鉴定认为“国内外尚无先例”， “是煤基回转窑直接还原的一项重大突破”，新工艺在山东投入工业实施， “中国作为一个产钢大国，终于有了属于自己的直接还原铁专利技术产品”。5、 矿物材料本研究方向的主要内容：矿物材料加工的基础理论与关键技术；粉体制备理论、技术与新装备；纳米材料的可控合成与高效分散；功能矿物材料的结构与性能设计；计算矿物材料学。新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/本研究方向的特色：传统的矿物加工领域侧重于进行向冶金、化工等行业提供合格矿物原料的技术开发。高新技术的发展对现代材料性能提出了更高的要求，由矿物资源加工制备的材料，以其优异的性能受到电子、信息、生物、新材料等领域更广泛的重视。该方向突破传统矿物加工学科，是矿物加工、化学、冶金、物理、材料等多学科交叉形成的新的学科生长点，是新兴的边缘学科之一。建立“资源 材料一体化”的矿物材料学科体系，形成矿物材料制备的共性技术，在矿物基复合导电粉末制备，硅酸盐矿物直接制备功能材料，高效光电功能材料制备，纳米材料的分散稳定、新型电源材料合成与应用、材料计算及性能设计等方面形成特色。本研究方向取得的突破：开发了矿物基复合导电粉末在屏蔽材料和抗静电领域的应用，率先开发出矿物基高性能复合导电粉末制备技术，粉末性能优于国内外指标，形成基于矿物粉体多元特性协同改性聚合物的整体技术，为通用塑料的高性能和低成本化开辟一条新路。建立了铝硅矿物晶体结构与表面性质的定量关系；发展硅酸盐矿物直接制备功能材料的新技术，为其制备功能矿物材料、高性能陶瓷、介孔材料、无机新材料提供全新的基础理论，合成性能稳定的介孔分子筛。在多种体系实现了纳米材料的可控合成，发展了材料机械化学理论，形成了用于大型集成电路的化学机械抛光纳米新材料和新型无机功能材料的制备技术，并揭示其形成机制、结构与性能关系， 开展了半导体光电材料的电子结构与性能研究，建立了超分散剂的定量构效关系，开发了材料设计专家系统。科研机构：矿物加工工程研究所新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/环境科学与再生材料研究所烧结球团研究所钢铁新材料、新技术研究所粉体材料研究所复合与功能材料研究所生物技术研究所生物工程研究所科研平台：平台名称 批准年份 负责人 批准单位湖南省矿冶生物工程研究中心 2001 邱冠周 湖南省科技厅生物冶金教育部重点实验室 2003 邱冠周 教育部生物冶金科学与技术创新引智基地 2007 邱冠周 教育部/外专局矿产资源开发与高效利用国际科技合作基地2010 胡岳华 湖南省科技厅矿物资源生物技术与工程行业重点实验室 2011 邱冠周 中国有色金属协会复杂矿产资源高效清洁利用科学与技术创新引智基地2013 胡岳华 教育部新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/战略金属矿产资源清洁高效利用协同创新中心2014 胡岳华 湖南省教育厅矿物材料及其应用湖南省重点实验室 2015 杨华明 湖南省科技厅科研奖励 2013 年至今：序号 获奖时间 奖项名称 完成人 奖励等级 授予单位 完成单位12013硫化矿新型高效捕收剂的合成技术与浮选应用覃文庆 3国家技术发明二等奖国务院科技部 中南大学22013铝硅酸盐矿物制备高性能矿物材料的新技术杨华明，欧阳静，霍成立，李传常，张毅技术发明一等奖中国有色金属工业协会中南大学32013高炭镍钼矿高效综合利用新技术及应用陈代雄、刘润清、陈 伟、耿志强、刘锡桂、高志勇、祁忠旭、孙 磊、刘 懿、陈 臣、曾惠明、陈 攀、杨建文、刘文莉、李晓东、董艳红科学技术进步一等中国有色金属工业协会湖南有色金属研究院，中南大学42013过渡金属硫族化合物的微观结构调控及其构效刘小鹤、王海东、朱建裕、余润兰湖南省自然科学三湖南省人民政府 中南大学新祥旭考研官网 http:/www.xxxedu.net/关系研究 等奖52014中度高温环境下冶金微生物菌种选育及其硫化矿浸出机理周洪波、曾伟民、夏乐先、刘元东、朱建裕、王玉光自然科学二等奖湖南省科技厅 中南大学62014难处理铜矿生物冶金过程强化新技术及应用刘学端、谢开寿、吴启明、孙加林、刘新星、覃文庆、顾帼华、张雁生、梁伊丽、王军、尹华群、申丽科技进步一等奖湖南省科技厅 中南大学72014 铁矿粉复合造块法姜涛、李光辉、张元波、范晓慧、郭宇峰、杨永斌技术发明一等奖教育部 中南大学82014难处理硫化矿资源浮选及生物提取的基础理论覃文庆 2、贺治国 3科技进步三等奖江西省科技厅江西理工大学，中南大学92015镍 钼、钨资源高效利用胡岳华 孙 伟 李晓东 曹崇高 韩海生 刘润清 耿志强 高志勇 陈 臣 刘 航高等学校十大科技进展教育部中南大学,中国五矿集团柿竹园有色金属有限责