推荐昆明理工大学国家科学技术奖侯选项目公示

推荐单位：中国有色金属工业协会

推荐奖种：科技进步奖

完成单位：中国铝业股份有限公司、中南大学、长沙有色冶金设计研究院、北京矿冶研究总院

完 成 人：程运材、陈建宏、杨海洋、廖江南、马彦卿、冯道永、何  伟、王太海、罗桂民、

李小平、冯杰、周智勇、肖跃民、吴秀琼、罗显峰

项目简介：

本项目由中国铝业股份有限公司、中南大学、长沙有色冶金设计研究院和北京矿冶研究总院共同完成的综合性科研项目。项目得到了国土资源部、中国有色金属工业协会、北京中天土地研究所、广西各级、有关厅局等单位的协助和支持。平果铝属于喀斯特石漠化矿区，是世界上最早开发成功的岩溶堆积型铝土矿床，其开采方法、复垦技术、采矿土地管理等没有经验可借鉴。国内外大多数露天矿复垦工作在排土场或采空区边坡进行，其复垦材料充足，场地集中，复垦技术相对简单。平果铝由于采用平面拓展型开采，推进速度快、占地规模大，矿区极度缺少复垦材料，水土保持条件差，矿区耕地严重缺乏，其生态复垦质量要求高，技术难度极大。本项目经过十多年系统深入的研究，突破了喀斯特石漠化地区矿山工程复垦、生物复垦、水土保持、赤泥基质改良和采矿用地模式改革等一系列重大技术难题。主要技术特点：

（1）建立了针对喀斯特地貌的“剥离-采矿-复垦-生态重建”一体化工艺系统和作业模式；

（2）创立了一套喀斯特石漠化地区矿山工程复垦、生物复垦、水土保持与生态重建技术标准和管理规范，初步形成了我国喀斯特石漠化地区矿山生态重建理论体系与技术标准；

（3）首次开发成功了“絮凝浓缩—高压分离—滤饼复垦—滤液回用”的尾矿干法处理复合型新工艺，研制了大型尾矿（泥）压滤设备，解决了复垦土源少的问题，避免了铝土矿洗矿排泥环境污染，并大量节约水资源；

（4）发明了拜尔法赤泥堆场边坡基质改良技术，解决了植物生长基质问题，获得赤泥堆场边坡植被护坡的良好效果，实现赤泥堆场边坡的快速绿化，植被覆盖度90%以上，首次解决了赤泥堆场的污染和生态修复问题；

（5）完成了岩溶堆积型铝土矿采空区工程复垦和生物复垦技术标准的研究与制订，形成了完整的喀斯特石漠化地区矿山生态重建技术标准和企业管理规范；

（6）首创一整套针对喀斯特石漠化地区露天矿山条件的土地复垦技术与试验研究方法。在工程复垦设计、施工方法、采空区石芽治理、土壤材料与抗逆植物良种筛选、尾矿泥最佳配土方案、人工再造耕层土、土壤培肥技术和植被工艺、内生VA真菌筛选及应用、三维可视化复垦设计等方面都具有独到领先之处。

本项目获国家发明专利5项，其中国家优秀发明专利奖1项，制定岩溶堆积型铝土矿复垦技术标准和规范7个，发表论文100多篇。完成高效复垦地6000余亩，复垦率96.6%，复地率145.22%，建立复垦示范区6个；筛选优良先锋植被品种17种，内生AV真菌4种，农作物品种库1个。成果在中铝广西分公司和桂西铝土矿企业应用，复垦土地将达50万亩，直接经济效益235亿元，间接经济效益283亿元。

本成果在采矿临时用地制度改革、喀斯特石漠化地区矿山生态复垦技术领域取得重大突破，相关技术在喀斯特石漠化地区矿山复垦领域处于国际领先水平，并使平果铝成为全国复垦率、复地率最高的矿山、全国环保先进企业和全国绿化先进企业，经济社会效益和环境效益显著。

推广应用情况：

该项目实施后，累计完成高效复垦地11000余亩，建立不同类型的复垦示范区6个，采空地复垦率高达96.6%。项目成果已在广西、贵州的铝土矿企业大量应用，并在江西、广东、四川等矿山应用。除了矿山企业应用外，项目的生态重建技术已逐步在桂西北喀斯特石漠化地区农村土地整理和生态恢复项目（如平果县果化地区喀斯特生态恢复项目）中获得成功应用。可以预见，本成果将在未来10年内完成桂西北50-60万亩的堆积型铝土矿开采复垦任务。同时，将对我国喀斯特石漠化最严重的广大黔桂地区农村的生态恢复工作作出重大贡献。采矿临时用地试点方案将在全国矿山进行大面积推广。

完成人及技术贡献：

1、程运材  教授级高工，中国铝业广西分公司，项目技术负责人。参与项目技术方案的研究、讨论，审定技术方案；担任铝土矿尾矿（泥）压滤干法处理技术专题组组长，高效复垦技术示范区建设专题组组长，主持设计专题技术方案，提出联合给料分段加压的压滤工艺给料加压方式等多项技术，对项目技术作出创造性贡献。

2、陈建宏  教授，中南工业大学，中南大学项目首席代表，专题技术负责人。负责专题项目规划、方案设计和实施：理论体系研究专题负责人，对矿区生态破坏机制、石漠化成因，生态重建恢复的原理和模式等作了深入研究，指导实用技术开发；主持采剥、复垦综合长远规划研究，为“剥离—采矿—复垦”一体化工艺系统运行、开拓、采准、配矿、生产发展方向等提供合理的宏观指导；建立了三维可视化复垦采场模型，用先进的三维可视化技术完成了矿区环境再造工程的整体管理设计，为矿山复垦施工设计提供了一个新的技术手段。

3、杨海洋  教授级高工，中国铝业广西分公司，项目专题技术负责人。负责专题技术方案的设计、研究、审核和实施工作，参与前期复垦基础研究工作；担任高效复垦技术示范区建设专题技术组组长，对项目技术作出创造性贡献；在采矿临时用地改革试点专题中，作为改革试点提出、发起人之一，对试点方案正式实施之前的各项研究内容和工作成果取得以及试点实施、通过技术验收作出了突出贡献；在“剥离—采矿—复垦”一体化工艺系统建立中，研究了连续强化出矿技术，为采剥、复垦工艺技术进步作出了关键贡献。

4、廖江南  教授级高工，长沙有色冶金设计研究院，长沙有色冶金设计研究院首席代表，项目专题技术负责人。负责专题项目规划、方案设计和实施；矿山工程总设计师，从可研开始即对采矿工艺、方法及工程复垦开展研究，并在初步设计、施工图设计中设计了可行的方案；历年工程复垦施工设计负责人，对工程复垦，特别是石牙区的复垦方案有深入的研究；在“剥离—采矿—复垦”一体化工艺系统建设中，最早提出综合优化分区开采，边采矿边复垦方案。

5、马彦卿  研究员，北京矿冶研究总院，项目专题技术负责人。负责专题项目规划、方案设计和实施；工程复垦、生物复垦初始研究奠基者，研究提出了小台阶工艺、复垦土替代材料及配比等技术，成功筛选了一批固土封坡的先锋植被品种，为贫瘠矿土构成的复垦区开发成功了加速生土熟化的综合培肥措施；通过室内试验和工业试验发现了适合本类土壤和宿主植物的优良土著菌种E菌，开发了喀斯特矿区生物复垦内生VA真菌筛选及应用技术。

6、冯道永  高级工程师，中国铝业广西分公司，项目专题现场技术负责人。参与专题技术论证、研究和实施工作，工程复垦、生物复垦专题主要骨干,并作为现场负责人参与工程复垦、生物复垦工业性试验；复垦示范区建设课题组主要成员；“剥离—采矿—复垦”一体化工艺系统建设主要成员；采矿、复垦综合规划研究主要成员。

7、何 伟  高级工程师，中国铝业广西分公司。作为施工负责人参与工程复垦、生物复垦现场工业性试验,组织进行成果推广；采矿临时用地专题主要研究成员，现场工程复垦施工负责人；生态抑尘试验研究、抑尘剂开发主要成员；复垦示范区建设课题组主要成员。

8、王太海  高级工程师，中国铝业广西分公司。工程复垦、生物复垦技术研究、高效复垦技术示范区建设课题组骨干成员；“剥离—采矿—复垦”一体化工艺系统建设具体技术方案设计骨干；参与采矿临时用地改革试点。

9、罗桂民  高级工程师，中国铝业广西分公司。参与“平果铝尾矿干法处理综合利用”专题的现场工业性试验,组织进行成果推广；采矿临时用地专题主要研究成员，现场负责人；生态抑尘试验研究、抑尘剂开发主要成员；复垦示范区建设课题组主要成员。

10、李小平  研究员，北京矿冶研究院，项目专题技术负责人。负责专题项目规划、方案设计和实施。研究提出了小台阶工艺、复垦土替代材料及配比等技术，成功筛选了一批固土封坡的先锋植被品种，为贫瘠矿土构成的复垦区开发成功了加速生土熟化的综合培肥措施；通过室内试验和工业试验发现了适合本类土壤和宿主植物的优良土著菌种E菌，开发了喀斯特矿区生物复垦内生VA真菌筛选及应用技术；拜尔法赤泥基质改良技术开发骨干成员。

11、冯  杰  工程师，中国铝业广西分公司。工程复垦、生物复垦技术研究、高效复垦技术示范区建设课题组骨干成员；“剥离—采矿—复垦”一体化工艺系统建设具体技术方案设计骨干；参与采矿临时用地改革试点。

12、周智勇  副教授，中南工业大学。工程复垦、生物复垦技术研究、高效复垦技术示范区建设课题组骨干成员；“剥离—采矿—复垦”一体化工艺系统建设具体技术方案设计骨干；参与采矿临时用地改革试点。

13、肖跃民  教授级高工 长沙有色冶金设计研究院 从可研开始即对采矿工艺、方法及工程复垦开展研究，并在初步设计、施工图设计中设计了可行的方案；对工程复垦，特别是石牙区的复垦方案有深入的研究；是“剥离—采矿—复垦”一体化主要研究成员。

14、吴秀琼  高级工程师  长沙有色冶金设计研究院  从可研开始即对采矿工艺、方法及工程复垦开展研究，并在初步设计、施工图设计中设计了可行的方案；对工程复垦，特别是石牙区的复垦方案有深入的研究；是“剥离—采矿—复垦”一体化主要研究成员。

15、罗显峰  高级工程师  中国铝业广西分公司。工程复垦、生物复垦技术研究、高效复垦技术示范区建设课题组骨干成员；“剥离—采矿—复垦”一体化工艺系统建设具体技术方案设计骨干；参与采矿临时用地改革试点。

完成单位及创新贡献：

1、中国铝业股份有限公司：1995年起主持开展《平果岩溶堆积型铝土矿综合开发利用研究》，攻克了该类矿床采、选、冶多项工艺技术难题，获得广西自治区科技进步特等奖；与北京矿冶研究总院合作开展工程复垦、生物复垦技术研究，解决了喀斯特石漠化地区露天矿山恶劣条件下的土地复垦与生态重建技术难题，为大规模高质量快速复垦提供了可靠技术保障。形成了完整的喀斯特石漠化地区矿山生态重建技术标准和管理规范，引领建立了岩溶堆积型铝土矿复垦技术标准。1997年公司与长沙有色冶金设计研究院合作开展《平果铝土矿尾矿干法处理合理利用研究》项目获得成功，首次开发成功了"絮凝高效浓缩-高压分离-滤饼复垦-滤液回用"的铝土矿尾矿泥干法处理复合型新工艺，研制了1060m2国内规格最大尾矿压滤设备，解决了复垦土源缺乏的问题，避免了洗矿排泥环境污染，并大量节约水资源。1998年国家经贸委将平果铝土矿采空区土地复垦列为国家重点技术创新项目，1999年《建设露天矿山高效复垦技术示范区》项目正式启动，2001年底成功建成高效复垦技术示范区7个，2002年8月通过专家组的鉴定和验收，被国家经贸委列为国家技术创新项目加以推广。1999年开始采矿临时用地方式改革试点工，2005年获国土资源部试点方案批复，截至2009年2月，已累计完成三个批次3500.633亩采矿临时用地报批手续，已试点土地面积2202.114亩。

目前，矿山完成高效复垦地11000余亩，复垦率96.6%，复地率145.22%；建立复垦技术示范区6个；筛选优良先锋植被品种17种，内生AV真菌4种，农作物品种库1个。成果在中铝广西分公司和桂西铝土矿企业应用，复垦土地就将达50万亩，直接经济效益235亿元，间接经济效益283亿元。本项目在石漠化地区矿山开发与生态重建一体化综合技术领域取得重大突破，相关技术在喀斯特石漠化地区矿山复垦领域处于国际领先水平，并使平果铝土矿成为全国复垦率、复地率最高的矿山、全国环保先进企业、全国绿化先进企业、国家首批绿色矿山试点、全国首批矿产资源综合利用示范基地，经济社会效益和环境效益显著。

2、中南大学：《平果铝矿区生态重建理论与技术研究》专题项目负责单位。2006年在中国铝业科技部的支持下与项目实施单位合作开展平果铝矿区生态重建理论与技术研究课题，该项目在平果铝矿区前期复垦的技术成果基础上，结合国外最新的生态矿山理论，研究平果铝土矿喀斯特地貌采空区的土地复垦与生态重建演变规律、喀斯特矿区石漠化综合动力模型，喀斯特矿区土地石漠化成因机制、喀斯特矿区生态复垦技术标准、"剥离-采矿-复垦"一体化生态复垦模式及联合工艺系统、采矿临时用地新模式、三维可视化景观生态复垦设计方法等，我国喀斯特石漠化矿区土地复垦与生态重建理论技术体系。首创三维可视化景观生态复垦设计技术方法与维复垦可视化景观生态设计模式，将三维可视化技术应用于在平果铝土矿二期、三期采场复垦设计，通过建立三维可视化复垦采场模型，用先进的三维可视化技术完成了矿区环境再造工程的整体管理设计，为矿山复垦施工设计提供了一个新的技术手段。2008年采矿临时用地新模式试点成功，提出将原来的"征地"出让方式改革为"采矿临时用地"方案，采矿后由企业进行工程复垦归还农民。方案解决了国家长期以来矿业用地的难题，是国家土地改革中一次具有重大意义的理论和实践突破。2008年三维可视化景观生态复垦设计方法，首次在平果铝获得成功应用，为矿山复垦施工设计提供了一个新的技术手段。2009年国内第一个岩溶堆积型铝土矿生态复垦技术标准成功制定，并通过广西国土资源厅评审，为喀斯特石漠化地区铝土矿开采和工程复垦提供了技术指导。2009年，平果铝矿区生态重建理论与技术研究项目通过验收，在复垦工程实践基础上，形成喀斯特石漠化地区矿山生态重建理论体系和技术标准。

3、长沙有色冶金设计研究院：项目专题《平果铝尾矿干法处理合理利用研究》、《平果铝水土保持方案及综合治理研究》负责单位。自1995年起，平果铝一期、二期、三期工程复垦初步设计、施工设计负责单位；"剥离-采矿-复垦"一体化工艺系统主要研究单位，最早提出综合优化分区开采，边采矿边复垦方案和石牙区复垦方案。1998年为解决矿山生产中大面积采空区复垦缺土难题、降低喀斯特地区建造的排泥库的泄漏风险以及节约和合理利用水资源,开展尾矿（泥）压滤试验研究，2000年尾矿干法处理（滤饼）合理利用试验获得成功，铝土矿尾矿采用絮凝浓缩--高压分离、溢流和滤液返回工艺流程再用、滤饼用于采空区回填复垦的技术属国内首创；压滤工艺的联合给料分段加压的压滤工艺给料加压方式构思新颖、合理，节能效果显著；压滤工艺的物料平衡控制法科学、准确，适用性强，洗矿泥经压滤后，泥饼送至采空区作为垫层、滤液（水）用于洗矿，循环利用，既解决了复垦土源问题，又可避免排泥的环境污染，还可显著节约水资源，解决了生产上的一项重大技术难题，此项技术国内外尚无先例。

4、北京矿冶研究总院：项目专题《平果铝矿复垦技术研究》和《建设露天矿山高效复垦技术示范区》负责单位。2002-2005年，高效复垦技术示范区建设成功，并通过国土资源部验收，实施多专业技术组合投入，开发矿山废弃地复垦、矿区生态恢复、复垦后土地最佳利用等综合治理和关键配套技术的系统工程模式研究与示范。该成果针对喀斯特地貌不同类型，建设复垦示范区6个，复垦面积1310多亩，进一步提高矿山复垦的高效益和高效率，促使该技术在矿山行业和本地区的大面积推广应用。项目组致力于改变氧化铝生产企业赤泥堆场环境，通过解决植物生长基质问题，获得赤泥堆场边坡植被护坡的良好效果。通过多种处理、多组重复试验，将人们看来不可生长植物的强碱性赤泥成功改良成可以生长绿色植物的土壤，解决了植物生长基质问题，并试验优选了与之相匹配的速生植被品种。利用该技术，通过现场施工工艺技术开发，实现了赤泥堆场边坡的快速绿化，实现坡面植被覆盖度90%以上，不仅保护了堆场边坡，而且形成与周围环境协调的绿色景观。该项技术首次实现了我国赤泥堆场的生态修复与建设环境友好型生产管理模式的企业相结合的成功典范，具有显著的社会效益和生态效益，为中国铝工业消除赤泥污染技术和技术输出奠定了实验和现场植被护坡技术基础。拜尔法赤泥基质改良技术2005年获国家发明专利，并荣获第十届中国发明专利优秀奖。

本项目曾获科技奖励情况：

1、喀期特石漠化地区矿山生态重建技术与应用研究获2010年中国有色金属工业科技进步一等奖。

2、拜尔法赤泥基质改良技术获2008年中国优秀专利奖。

2、桂西北地区岩溶堆积型铝土矿的开发应用获2004年广西科技进步特等奖。

主要知识产权证明目录（不超过10件）：

知识产权