挑战杯申报书样本

“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞

赛作品申报书样板

附6：

序号： 编码：

第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛

作品申报书

作品名称：蛇纹石尾矿生产含镁化合物粉体的生态化工艺研究 学校全称： 西南科技大学

申报者姓名

（集体名称）： A

＋＋

小组

类别：

√ 自然科学类学术论文 □

□ 哲学社会科学类社会调查报告和学术论 □ 科技发明制作□ 科技发明制作

A类 B类

A2申报者情况（集体项目）

说明：1．必须由申报者本人按要求填写；

2．申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列；

B1．申报作品情况（自然科学类学术论文）

说明：

1．必须由申报者本人填写；

2．本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认； 3．作品分类请按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写； 4．硕士研究生、博士研究生作品不在此列。

2. 可在一条生产线上制备多种含镁粉体材料 (1)氧化镁：在工业上，重烧镁可以用于钢铁、耐火材料及白色颜 料等行业，高纯氧化镁可用于电子工业。 (2)碱式碳酸镁：可作为一种重要的无机化工产品，除用作制备高 纯镁砂、镁盐系列产品的原料外，还可用作橡胶填料、阻燃剂、药物、 绝缘材料、牙科制剂、高级玻璃等，应用前景十分广阔。 (3)氢氧化镁：通过表面改性可作绿色阻燃剂等。 同时，在此过程当中也可以生产 SiO2。 3.循环工艺 本课题研究利用蛇纹石尾矿采用闭路循环工艺流程，生产周期短，能耗 低，生产成本低，无有害、有毒物质排放。氨和二氧化碳全部循环利用，以 保证不对环境造成污染。生产出的产品纯度高达 98%以上。该工艺较易转为 工业生产，提高了原料利用率，且在纯度上达到较高水准，能够适应市场需 求。 4. 在本工艺中，二氧化硅残渣可用于白炭黑制备。

基本思路： 基本思路： 1、以蛇纹石尾矿为原料，先对尾矿进行分析、预处理，然后加入纯碱 和还原剂(碳粉末) ,进行焙烧，冷却进行水溶反应、过滤。 2、将所得的沉淀加入(NH4)2SO4 进行蒸氨反应，生成的 NH3(可通入 3 步中反应，循环利用) 。 3、过滤弃去滤渣，得到 MgSO4,然后加入 NH3 和 CO2 进行合成反应。 4、待反应完成后过滤，滤液返回 1 反应过程当中循环利用，沉淀加入 去离子水，再加热。干燥后即得碱式碳酸镁产品。 5、在 750℃左右时，碱式碳酸镁煅烧得高纯镁产品，450℃左右煅烧得 活性氧化镁，加水就可得氢氧化镁产品 。生成的 CO2 返回 3 步反应中进行 合成反应，可再循环利用。

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目前，国内对生产镁化合物产品的相关文献报道较多，但大多数处 在实验阶段 ，制备工艺条件苛刻，难以转化为大规模化工业生产，而且 在纯度上达不到工业要求，难以适应国内外市场需求。本研究生产周期 短，能耗低，生产成本低，氨和二氧化碳全部循环利用以保证对环境的

作品的科学 最低污染，生产出的镁系列粉体材料产品纯度可高达 98%以上，而且产 性、先进性 品质量稳定。大大扩大了其使用范围。 及独特之处粉体材料的生产工艺，较其它制备工艺相比，具有成本低、排放物无污 染、易推广及原材料可循环再利用等一系

列特点。从生产工艺、工艺流 程和所制备材料的特性来看国内外还未见研究和生产报道。

本课题研究利用蛇纹石尾矿生产氧化镁、氢氧化镁、碱式碳酸镁等

蛇纹石，因外形酷似蛇纹而得名。它是含氧化镁的矿石，其主要成 份为 Mg3Si2O5(OH)4,其中四川省石棉县是蛇纹石的产地，蛇纹石中氧化 有些地区蛇纹石中氧化镁含量可以高达 40%以上， 镁的含量一般为 36% , 二氧化硅高达 35% 。在开采石棉过程中，蛇纹石通常被作为固体废弃物 而丢弃。我国每年开采石棉的量已达 20 万 t,而石棉矿中矿石的含棉率 为 8%左右，其中 90%以上——即数以百万吨计的蛇纹石都是石棉尾矿， 而尾矿的利用率仅占排放量的 2%。因此将蛇纹石作为废物的排放量大得

作品的实际 惊人，这不仅浪费了自然资源，而且造成了一定的环境污染。 应用价值和 目前，国内关于蛇纹石尾矿制备含镁化合物的研究较多，但大多处 现实意义在实验阶段，而且存在成本高、能耗大、污染严重等缺点，难以转化为 大规模工业化生产。本课题研究的是将蛇纹石尾矿资源再利用，变废为 宝，制备含镁化合物功能粉体材料，而且在工艺流程、产品性能、能耗、 生产成本等方面都有较大突破。由于含镁化合物粉体材料的用量将会越 来越大，对其进行研究将具有十分重要的意义。在目前看来，降低粉体 材料的制造成本，制备粒度小的粉体材料是粉体材料能够得以推广利用 的前提。 此项目采用独特的制备技术(本课题将要研究的制备技术)。所以，4

本项目所生产的粉体材料，具有价格低、原料广、无毒性及其它优异功 能。可应用于改造传统产业、提高制品的质量和性能；同时也达到了降 低生产成本和扩大应用领域的目的。本项目的实施符合当前粉体材料发 展的要求和发展趋势，对推动粉体材料的发展具有重要的意义。本研究 生产的氧化镁、氢氧化镁、碱式碳酸镁产品在纯度上可达到较高的水准， 能够满足橡胶、药物、绝缘材料、牙科制剂、高级玻璃、食品及各种化 工产品高标准要求。 与其他同类研究相比，本课题采用了循环工艺流程，即将在生产过 程中产生的 NH3 和 CO2 回收循环利用，既降低了生产成本，又保护了环 境，比其他生产工艺更具优越性，因此具有重要意义。

学 术 论 文 文 摘本课题研究将蛇纹石尾矿资源重新综合利用，变废为宝。目前在这 方面的研究鲜有报道，且大多存在着工艺复杂，投资高，生产路线单一、 产品品种单一，难以转化为工业生产等缺点。本课题采用碱解熔融，冷 却后水溶过滤的方法。对镁盐系列化合物功能粉体材料的制备采用氨气、 二

氧化碳、铵盐循环工艺，生产出的镁系列化合物具有高纯度等特点。

作品在何 时、何地、 何种机构举 行的会议上 或报刊上发 表及所获奖 励

鉴定结果

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1. 钟黎 杨性坤，用蛇纹石尾矿制备氧化镁和二氧化硅的工艺研究，信阳 师范学院学报(自然科学版) 2004/02 2. 郑华 蛇纹石尾矿提取氧化镁工艺研究，洛阳师范学院学报， 编辑部

请提供对于 理解、 审查、 3. 杨智宽，用蛇纹石尾矿制取氧化镁和白炭黑，再生资源研究，1998/03 评价所申报 4. 阎有新.非金属学报，1984(增刊):5~9. 作品具有参 考价值的现 5. 尹开礼.石棉尾矿的综合处理.矿产保护与利用，1989,4:48~50, 有技术及技 术文献的检 6. 袁春华，李海民 中国科学院青海盐湖研究所，青海西宁 13 卷 第 2 索目录 期 2005 年 6 月7. 邓绍雄， 高纯氧化镁生产的历史回顾与展望[J], 耐火材料， 1994, 28(5) 8. 胡章文.杨保俊.单承湘 究 由蛇纹石酸浸滤液制备氢氧化镁工艺条件研 第 26 卷第 2 期

邮箱 2001 年 05 期

合肥工业大学学报(自然科学版)

9.杨建东. 国内沉淀法制备氧化镁的研究现状,山东化工，2006/02

申报材料清 单(申报论 文一篇，相 关资料名称 及数量)

科研管理 部门签章 年 月 日

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C.当前国内外同类课题研究水平概述

说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。

D.推荐者情况及对作品的说明