国家科学技术进步奖

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1、国家科学技术进步奖（2018年度）一、项目基本情况项目名称华北煤系共伴生资源富集赋存规律及找矿与开发应用主要完成人孙玉壮，刘钦甫，张忠温，赵存良，黄文辉，杜刚，秦身钧，程宏飞，丁述理，李彦恒主要完成单位河北工程大学，中国地质大学（北京），中国矿业大学（北京），中煤平朔集团有限公司，内蒙古自治区煤田地质局提名者河北省提名意见《华北煤系共伴生资源富集赋存规律及找矿与开发应用》项目对我国北方煤及夹矸中锂镓、煤系黏土中锂镓和煤系高岭岩等共伴生矿产的富集赋存规律进行研究和开发利用技术进行攻关，取得重大突破：（1）世界上首次在煤中发现了超

2、大型伴生锂矿。（2）提出了华北煤系高岭岩的成因模式，确定了高岭岩的物质组成、成矿母质来源和类型，并建立了评价指标方法。（3）在该项目的成矿规律指导下，成功发现了资源量为449.25万吨的超大型煤伴生锂矿，资源量为16.52万吨的超大型煤伴生镓矿，资源量为192亿吨的煤系高岭岩。（4）世界上首次研发出综合提取煤灰中锂、镓和白炭黑的技术，中试车间验收通过；（5）发明了利用煤系高岭岩制备纳米高岭土技术，依托该成果建立了世界上第一条商业化纳米高岭土生产线。该项目研发的煤灰中“三稀”资源和煤系高岭岩开发利用专利技术，延长了煤炭产业链，增

3、加了就业，促进了资源节约型社会创建，对开辟新的生产领域具有引领作用。根据该项目提出的成矿规律，成功发现超大型煤伴生“三稀”和高岭岩矿产，新型矿产的发现不但有力保障国家战略资源的安全供给，而且对于矿产资源的协同勘探具有重要意义。已获得授权发明专利20项，其他知识产权20项，发表SCI论文115篇，SCI他引951次。提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。23二、项目简介（限1200字）该项目属于地质、矿产调查与评价、煤地质学、矿床学和地球化学等交叉学科，是国家中长期科技发展纲要支持的重点领域：水和矿产资源领域的“矿产资源高效开发

4、利用”，能源领域的“煤的清洁高效开发利用”，以及环境领域的“综合治污与废弃物循环利用”等鼓励领域。本项目的煤系共伴生资源包括伴生的稀有、稀散和稀土金属资源（简称三稀资源），以及共生的高岭岩资源。三稀是与新兴产业发展密切相关的战略性矿产资源。发展战略性新兴产业已经成为世界主要国家抢占新一轮经济和科技发展制高点的重大战略，为此国务院发布了《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》。我国国民经济发展对“三稀”金属需求量巨大，寻找新型矿床迫在眉睫。中国北方煤系中蕴含丰富的“三稀”资源和高岭岩。“三稀”金属元素在电厂煤灰中进一步富集，可以

5、从煤灰中有效提取利用；煤系高岭岩作为我国独有矿种，资源量超百亿吨，而且部分煤系高岭岩中锂含量超过伟晶岩锂矿床工业指标。然而，长期以来由于煤系共伴生矿产的富集规律不清楚，缺乏有效的开发利用技术，导致富含“三稀”资源的煤炭每年以数亿吨的速度被消耗，其蕴含的“三稀”金属随煤灰废弃，同时导致每年数亿吨煤系高岭岩被作为矸石处理。针对上述问题，在国家863项目、国家自然科学基金重点项目等的支持下，该团队对我国北方煤系中“三稀”和高岭岩等共伴生矿产的富集赋存规律研究和开发利用技术攻关均取得重大突破，理论成果已在矿产勘查工程中得到运用，技术工

6、艺已分别应用于中试和商业化生产，取得了如下5个方面的创新：（1）世界上首次在煤中发现新型锂矿：揭示了煤伴生锂矿在阴山南麓诸煤田的分布规律，创建了成矿模式。（2）揭示了华北煤系高岭岩的成因机理：查明了成矿母质来源和类型，建立了煤系高岭岩评价体系，提出了华北晚古生代煤系高岭岩的四种成因模式。（3）运用该项目成矿理论，成功指导发现了超大型“三稀”和高岭岩矿床：在宁武煤田、准格尔煤田首次发现了超大型煤共伴生锂矿；同时在宁武煤田发现了超大型煤共伴生镓矿。新发现多处煤系高岭岩矿，总资源量达192亿吨。（4）发明一系列煤中伴生“三稀”金属元

7、素的开发利用技术：自主研发出从煤灰中综合提取锂、镓、铝的技术。此前国内外尚无此项技术，成果开创了从煤灰中提取锂的新领域。（5）研发出纳米高岭土制备技术：发明了煤系高岭岩制备纳米高岭土专利技术，开发出煤系硬质高岭岩插层及改性专利技术。已获发明专利20项，其他知识产权20项；出版专著5部，发表论文268篇，其中SCI收录115篇，EI收录105篇，SCI他引951次。获2015年度“十大地质科技进展”，省部级一、二等奖6项，该团队被评为河北省“巨人计划创新团队”。在华北发现的煤共伴生锂镓资源量和煤系高岭岩的潜在经济价值超过万亿元。

8、利用该团队专利建立了年产4万吨的白炭黑生产车间，世界上首次从中试循环液中综合提取出碳酸锂和金属镓。应用该团队专利技术建立了世界上第一条商业化纳米高岭土生产线。23三、客观评价一、政府部门评价1、国土资源部评价2013年国土资源部发布《2012中国国土资源公报》，报道了在山西平