湘潭大学再生铅科技创新团队 让铅蓄电池回收变废为宝

湘潭大学再生铅科技创新团队让铅蓄电池回收变废为宝。(光明日报)

大陆《光明日报》27日报导,大陆铅蓄电池资源回收行业长期采用「人工拆解—高温熔炼」工艺技术,行业发展一度陷入污染重、资源回收率低困境。如今,通过湖南湘潭大学「再生铅科技创新团队」(团队)持续奋斗,制约产业发展的难题得到解决,行业发展面貌焕然一新,让铅蓄电池回收变废为宝。

据报导,湖南湘潭大学团队2008年起,透过与科技企业深度产学研合作,陆续研发出四代技术,让中国废铅蓄电池资源回收行业实现全过程绿色智慧化,居世界领先水准。

目前,大陆铅蓄电池回收行业、再生铅行业当中,该团队研发的技术装备应用占比稳步保持在85%以上;在世界废铅蓄电池资源回收行业,超过六成的变废为宝装备刻上了该团队的印记。

归纳有三:

1、找准有应用前景的科研方向:

今年,湘潭大学团队成功完成第四代技术储备。在实验室条件下,批量实现对铅膏和废铅蓄电池修复,该技术可以极大缩短铅循环链,延长蓄电池使用周期。

「为了找准一个有应用前景的科研方向,我走访了近20个行业的100多家企业。」2006年,张俊丰博士毕业到湘潭大学任教,通过调研发现,铅蓄电池资源回收行业采用「人工拆解—高温熔炼」的工艺技术,行业发展陷入污染重、资源回收率低的困境,而且从事废旧电池拆解的工人,因长时间接触含铅物质,铅元素摄入超标,严重危害身体健康。

张俊丰因此决定做废铅蓄电池回收技术研究,统筹处理铅资源的全回收和铅污染防治。找来同窗好友曹靖、黄妍研发,过程中,打通进料尺寸非均一化的难关,研发新型结构和材料的主轴来化解自身应力损伤难题,又打通了强掺混的破碎混料高效分选难关,实现了铅泥、塑胶碎片、极板的高效分离。

团队成功研发出了第一代技术,让机器拆解代替人工拆解,大幅减少了废铅蓄电池处理对环境造成的污染,成功实现达标排放。

2、将学科优势发挥到极致:

团队发现工程系统牵涉到很多复杂的原理和工程实践。为此,他们发挥湘潭大学综合性大学学科优势,不断吸纳环境、化学、化工、资讯、机械等学科领军人才、科研骨干,组建学科交叉团队,展开前端研究。

突破氧化铅和硫酸共存稳态,是整个工程问题的第一步。同时,团队吸收湖南江冶机电科技股份有限公司的60多名企业工程技术人员,开展产学研用深度协同创新。

2012年,团队研发的技术装备实现了「机械化破碎分选—废铅膏规范高温熔炼」。当年,第一条生产线在广东清远建成。不久,第一代「机械化破碎分选—废铅膏规范高温熔炼」技术陆续被引进到大陆全国更多同类工厂。

团队持续攻关再生铅「清洁」技术设备。2018年获得重大突破,通过技术革新将熔点从1300摄氏度降至900摄氏度,使铅尘无法生成,从源头上断绝了排放风险,多个技术跃居世界领先。2021年,第三代设备推出,完全摒弃了熔炼环节,把再生铅回收由冶炼变成了化工,全过程无废水废气排放,再次刷新该领域世界领先技术水准。

3、内心驱动成大业造大才:

2023年,中国再生资源产业技术创新战略联盟认定,废旧铅酸蓄电池破碎分选成套设备在大陆市场平均占有率稳步保持在85%以上,排名第一;国外市场占有率30.33%,排名第一。

从第一代技术开始研制到第四代技术完成技术储备,时间的指标跨越整整15年。这是科研工作者最富有创造力的时期,张俊丰和团队成员选择了默默坚守耕耘。

尽管第一代技术装备大陆行业覆盖率高,大陆行业产值高达1000多亿元人民币,但团队依然不断推动技术反复运算升级,不断自我超越。

张俊丰说:身为环保人,有幸看到了中国废铅蓄电池行业的巨大变革,看到中国制造从无到有,从中国走向世界,感到无比骄傲和自豪。