非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点实验室

发布时间：2025-06-27          发布：[材料科学与工程学院]          阅读：0次

非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点实验室依托中国地质大学（北京）建设，2014年6月经北京市科委认定。现有固定研究人员63人，其中高级职称43人，教授22人、博导25人。拥有俄罗斯外籍院士1人、教育部新世纪人才及原地矿部跨世纪人才4人、泰山学者1人、优秀青年基金资助项目1人、教育部长江学者青年项目1人、北京市科技新星2人、北京高校青年英才2人。专任和实验教师100%具有博士学位，专任教师2/3以上具有海外留学经历。自成立以来，针对非金属矿物材料和固废资源材料化利用行业的重大关键技术问题，通过基础研究、应用基础研究及产业化示范研究，在矿物材料结构性能关系、矿物复合材料、矿物功能化及高值化利用、赤泥、铁尾矿及铝矾土尾矿等固废资源材料化利用研究方面取得了系列研究成果，在国内外形成了显著优势，为促进科技成果在北京地区乃至京津冀及周边地区转化和产业化做出了重要贡献。

实验室致力于非金属矿物与固废资源材料化利用的基础及应用研究，逐渐形成了“非金属矿物及其复合材料”和“固废资源材料化利用”两个主要研究方向，拥有“先进功能矿物材料”、“矿物资源绿色加工技术”、“矿物基先进陶瓷与耐高温材料”、“矿物与固废复合材料”四个研究团队。获得100余项发明专利授权，在Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Angewandte、JACS、ACS nano等重要国际SCI期刊上发表论文600余篇，支撑地大材料学科进入ESI全球前1%。代表性成果如下：

1. 典型钾长石矿物清洁利用研究

针对我国农用钾肥短缺的重大战略和关键技术问题，开展了非水溶性钾资源清洁利用研究工作，实现了钾长石制备可溶性钾盐技术的突破，研究水平在国际上处于领先水平。多项技术实现了中试或产业化，成果转让收入达1700余万元。

2. 鳞片石墨矿全产业链利用及石墨烯纳米复合材料研究

研发了石墨矿全产业链利用技术，采用天然鳞片石墨制备氧化石墨烯实现了中试生产。在此基础上，分别制备了一系列石墨烯纳米复合材料，包括发电-储能一体化石墨烯/聚合物复合薄膜、石墨烯-银纳米线拉曼增强农残检测功能材料、石墨烯复合光催化材料、光热转换材料等，其中石墨烯复合电极材料正在用于镁电应急电源集成。

3. 耐火铝土矿提值利用制备系列耐高温材料研究

开展了环保型糖类碳结合含碳氧化物-非氧化物复相耐火材料、铝硅镁系列非金属矿物的高效综合利用技术、莫来石-刚玉、氮化硅/碳化硅/赛龙/刚玉等复合耐高温材料、高Al₂O₃固体废弃物近零排放利用、复杂形状大型特种陶瓷和耐高温材料的关键制备技术等研究，研究水平处于国内领先。开发的莫来石质及其复合非氧化物耐火材料制备技术了实现成果转化和产业化。

4. 矿物-TiO₂复合材料基础研究及产业化

成功实现了非金属矿物载体和钛白粉在微观尺度的组装，研发了矿物复合钛白技术并辐射至全国形成产业化。

5. 环境矿物材料的开发与应用

采用绿色溶剂离子液体对天然沸石进行了界面调控，对重金属离子的吸附容量提高30倍以上。在云南省九大高原湖之一的阳宗海区域，建设了重金属砷污染治理示范工程。该技术是在引进美国PRB技术基础上，结合国内实际情况，研发了一项污染物治理新技术，成果处于国内领先水平。

6. 基于矿物结构与性能关系研究基础的系列光功能材料研究

基于天然矿物结构研究了系列矿物复合发光材料和光催化材料。根据天然石榴石、黄长石、磷灰石和冰洲石等矿物晶体结构，设计制备了包括性能优良的LED发光材料和新型光催化材料在内的系列光功能材料。该方向共发表SCI论文100余篇，有数十篇进入ESI高被引论文，其中1篇入选2015年度“中国百篇最具影响国际学术论文”，申请发明专利10余项，研究水平和影响力处于国际先进和国内领先水平。

7. 尾矿固废资源材料化利用基础研究及产业化示范

针对京津冀及周边地区典型固废大量堆存现状，采用难处理耐火铝矾土、赤泥、铁尾矿等制备了系列新型材料，积累了一批难处理耐火铝矾土矿、煤矸石、赤泥及铁尾矿等固废资源化专利技术，部分实现了中试或产业化，并产生了良好的社会效益和经济效益。

实验室近年来承担国家重点研发项目及课题、国家科技支撑计划项目、“863”重大项目子课题、国家自然科学基金、国际科技合作项目、省部级重点项目以及与企业合作的科研项目共计200余项，实到科研经费合计达到6000余万元，出版专著4部，获省部级科技奖励2项、行业科技奖励1项。