来自 科技 2020-01-14 17:18 的文章

项目组发明了红土镍矿选择性固态还原-磁选制备

  在1月10日举行的2019年度国家科学技术奖励大会上,湖南科技人员主持和参与完成的获奖项目有31项,其中主持完成15项。获奖项目都经历了科技人员漫长求索的过程,涌现出很多“十年磨一剑”的成果。

  这些项目有些什么特点?为国家解决了哪些问题?为我们的生活带来哪些改变?记者连线省科技奖励办公室,带来最及时的解读。

  国家自然科学奖,是对基础研究重大成果的奖励。此次湖南有3项主持项目获得国家自然科学奖二等奖,占全国自然科学奖的近1/15,创近年来最好记录。

  从遥远的卫星上传来的图像能看清楚房屋、人物等目标,有如一双“千里眼”。背后的支撑技术就是高分成像技术,这是遥感对地观测和国防安全等国家重大战略需求的共性关键技术。多模图像融合是高分成像的前沿挑战难题,如何实现多模图像的准确表示、高效融合与遥感成像,是多模图像融合必须解决的关键科学难题。

  历经十余年攻关,湖南大学李树涛教授主持完成的“多模图像结构化稀疏表示与融合理论方法研究”项目,在解决三个关键科学难题上取得了系列科学发现。特别是解决了动态场景图像融合中时空匹配的根本难题,并在保持光谱响应特性的同时,提升了空间分辨率。项目成果应用于环境保护、资源调查等重要领域,促进了图像处理、模式识别和计算机视觉等学科方向的发展。

  低维半导体可控制备与性能调控是当前电子信息材料研究领域的核心内容。湖南大学潘安练教授主持完成的“低维半导体能带结构与光子特性调控”项目,针对技术瓶颈展开10年攻关,提出了实现不同维度半导体微纳结构能带调控和异质结制备的普适方法。

  湘潭大学黄云清教授主持完成的“几类偏微分方程高效算法研究”项目,为数学学科发展增添了一些新发现。

  提起湖南科技,超级计算、超级高铁都是响当当的名片,装备制造也是实力不凡。此次获奖的主持项目中,不少涉及这些优势领域。

  风,有时是和煦的,有时却是狂暴的。当大桥遇上了后者,就会得一种学名叫“风雨振”的“颤抖病”,此时列车铁路在桥上行驶,风险很大。

  中南大学何旭辉教授主持完成的“强风作用下高速铁路桥上行车安全保障关键技术及应用”项目,成果被纳入《高速铁路设计规范》,成功应用于40余座高速铁路桥梁工程,推动了我国高速铁路桥梁动力设计技术进步。这项被同行评价“达到国际领先水平”的成果,涵盖环环相扣的三个部分。不仅自主研建了国际领先的高速铁路风洞及横风-移动车-桥试验系统,而且建立了强风作用下高速铁路车-桥系统耦合振动精细化分析方法,并创建了强风作用下桥上行车安全的综合保障技术。

  湖南大学黄守道教授主持完成的“大型低速高效直驱永磁风力发电机关键技术及应用”项目,全面推进了我国风力发电技术的升级和突破。项目组研制出国内首台2MW、3MW和世界首台5MW直驱永磁风电机组,在全球400多个风电场总装机超1万台套,产品出口美国、德国、法国等20多个国家,近3年新增销售额超800亿元。

  计算越复杂,对调度的要求就越高。一直以来,任务调度都是超级计算机、高性能芯片以及云计算等多个领域中的核心技术。

  湖南大学李肯立教授主持完成的“高效能异构并行调度关键技术及应用”项目,历经十余年攻关,系统地提出了大规模异构环境下高效能并行调度的基础理论与技术。成果已广泛应用于金融、智慧城市等相关领域,提高了大型工程仿真、天气预报等应用上的计算效率,节省了能耗。近3年新增经济效益逾21亿元。

  既要增加效益,又要保护环境,国家对工农业生产提出了新的要求。此次我省主持完成的两项获奖项目,就是这方面的佼佼者。

  镍铁是炼钢工业中重要的合金元素添加剂,可提高钢的抗弯强度和硬度等。但是,镍铁生产却面临三大挑战:原料红土镍矿依赖进口,运输成本高、就地建厂难;生产流程长、冶炼能耗大;渣利用率低、环境污染大。

  中南大学姜涛教授主持完成的“红土镍矿冶炼镍铁及冶炼渣增值利用关键技术与应用”项目,对镍铁生产工艺进行全方位的技术创新,近3年创直接经济效益14.87亿元。项目组发明了红土镍矿选择性固态还原-磁选制备镍铁新工艺,实现镍铁的高效低耗低成本生产,扩大可利用的资源范围;开发出红土镍矿还原熔炼渣系优化调控新技术,显著降低冶炼温度和生产能耗,提高金属回收率;开发出镍铁渣制备镁橄榄石型复相耐火材料新方法,实现镍铁渣的高效增值利用,消除渣堆存带来的环境隐患。

  柑橘是世界第一大水果,我国柑橘种植面积与产量均居世界第一。但是,这个产业面临的问题也很多。传统工艺耗水量大,碱法加工产生大量碱废水;果胶、类黄酮、香精油等副产物高值化技术缺乏,综合利用率低;加工原料供应期短,损耗率高。湖南省农科院单杨研究员主持完成的“柑橘绿色加工与副产物高值利用产业化关键技术”项目,经过13年攻关,实现技术、装备和产品创新并产业化。成果在湖南、山东、四川等省应用,近3年新增销售额38.41亿元,新增利润2.45亿元,出口创汇1.44亿美元。应用企业被国家工信部认定为“国家绿色工厂”。

  在绿色加工方面,项目组首创酶法取代碱法脱囊衣关键技术,建立我国第一条酶法脱囊衣工业化生产线。同时研发了罐头等产品加工节水工艺、软件和装备,建立了适量用水、分类用水和循环用水技术模式,吨产品耗水量降低40%以上。

  在实现全利用方面,项目组建成国内首条年产3000吨柑橘果胶生产线吨圣草次苷生产线,并创制了可控缓释微胶囊粉末香精,还用柑橘皮渣生产可降解农用包装器具。

  在延长加工原料供应期方面,项目组建立了“产地预冷+臭氧熏蒸+智能分级+低温贮藏”技术模式,为国家惠民工程“柑橘贮藏保鲜设施及技术”提供科技支撑,贮藏期延长2—4个月。发明了柑橘速冻和动态流槽微波解冻技术,在国内率先建成7吨/小时柑橘速冻生产线个月,解决了企业季节性停产的问题。