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在循环利用中闯出一条高质量发展的新路子
2019-06-21 09:27:38   来源:中国有色金属工业网    点击:

  随着资源的不可再生,以及环保力度的不断加大,技术革新,“变废为宝”成为现实。对于电子废品、废旧电池中提取出黄金、镉、镍、锰、锌等金属,全球很多科研团队都在加大科技研发力度,而且不少欧美国家针对垃圾回收出台了法律法规进行规范。有资料显示,美国早在1976年就出台了《资源保护及回收法》,德国于1996年实施了《循环经济与废弃物管理法》,其他像法国、比利时等国家也有严格的垃圾管理制度。

  实际上,不论是电子废物还是其他众多领域的废弃物,所谓“垃圾”都是放错地方的资源。如何将这些资源通过循环发展,并对接企业需求研发出前沿技术,最终将其前景广阔及经济价值高的资源深挖出来,是我们共同承担的责任。

  “城市矿产”将会迎来机遇期

  在2019再生资源产业创新驱动高质量发展峰会暨中国再生资源产业技术创新战略联盟十周年年会上,记者就资源循环利用等话题采访了中国工程院院士、联盟专家委员会名誉主任孙传尧,他说,这次会议通过众多高校、企业、院所积极参与,及专家给予相关政策解读和技术交流等,很明显的特点即是再生资源行业越来越有凝聚力了,这也是中国再生资源产业技术创新战略联盟发挥了一定独特作用的结果。同时,他非常肯定的表示,再生资源这个行业是朝阳产业,很多废弃物比如电视、电脑、手机等众多电子产品随着生命周期的即将结束,这些废弃产品将要进入社会,而开发“城市矿产”也将会迎来机遇期。他说,习近平总书记视察格林美武汉分公司废弃物绿色回收利用生产线时,面对生产线上一台台废旧冰箱、电脑、电视机被拆解,铝、铜、塑料等被回收的场景,总书记那段精彩的话语发人深省:“变废为宝、循环利用是朝阳产业;垃圾是放错位置的资源,把垃圾资源化,化腐朽为神奇,是一门艺术,你们要再接再厉。”

  孙传尧表示,一直以来,二次资源回收利用领域,民营企业做的比较活跃,国有企业也早已开始布局参与。随着环保制度的愈发严格,一定意义上表明,环保倒逼的同时,二次资源的循环利用,不仅解决了一定的资源难题,同时也解决了相应的环境难题,特别是通过绿色清洁生产,发展循环经济,为实现永续发展奠定了根本支撑。

  同时,孙传尧对再生资源行业技术给予了肯定,他表示,从拆解到分离,包括选矿、加工、冶金,包括材料等整个产业链条,与原生铜精矿冶炼进行比较,再生铜的拆解、分离过程很难,相对来说技术难度就大,面对实际问题,行业企业、高校、院所深度合作,力争攻克这一技术制约瓶颈,向高端、智能、绿色、集群引领,在这一方面,中南大学郭学益团队与格林美公司通过合作创新,突破了一系列技术领域的制约瓶颈,为“城市矿产”实现循环利用、绿色发展做出了很大的贡献。

  从创新中挖掘潜力

  会议期间,记者还采访了中国再生资源产业技术创新战略联盟秘书长尚辉良,他告诉记者,前不久,为了推动退役动力电池异构兼容利用与智能拆解技术等产业紧密联动,推进全产业链协同发展,促进新能源汽车产业可持续发展。中国再生资源产业技术创新战略联盟积极发挥国家重点研发计划重点专项项目组织申报的推荐单位的独特作用,引导再生资源行业积极构建产业创新链,按照项目申报指南及相关要求,充分利用再生资源联盟组织项目的成熟经验,组织天津力神电池股份有限公司,清华大学等9家联盟成员单位共同承担了国家重点研发计划“退役动力电池异构兼容利用与智能拆解技术”项目,为我国再生资源产业迈上新台阶再做贡献。据介绍,退役动力电池异构兼容利用与智能拆解技术项目,针对大规模退役动力电池中存在种类繁多、性能差异大、拆解效率低、物料归集精准性差等问题,开展退役电池快速分级、异构兼容梯次利用、多维识选与智能转载、智能拆解与物料归集等关键技术攻关,以及动力电池全生命周期价值链生态耦合模式研究,预期构建动力电池逆向供应链商业化运行模式,实现退役动力电池的精深利用与精细回收,从而促进我国新能源产业的可持续发展。

  目前,再生资源行业在优化创新链条的同时,已经迎着朝阳,大步向前探索,而进一步打开新局面,创新驱动和人的要素缺一不可。在此次高峰会上,当音乐声响起,摘得“联盟十周年创新企业家”荣誉的企业家们迈着矫健的步伐走上领奖台时,记者眼前一亮,湖南江冶机电科技股份有限公司董事长吴光辉和河南金利集团党委书记、董事长兼总经理成全明等摘得该项殊荣。

  湖南江冶机电是一家专注于废旧铅酸电池、新能源锂离子电池高效循环利用技术开发和装备制造的高新技术企业,公司坐落在湖南省韶山市高新技术企业开发区,自2009年3月成立以来,该企业董事长吴光辉,可以说一直奔跑在绿色创新的道路上,他勇于变革,并从创新中不断挖掘,2014年,吴光辉获“湘潭市科学技术进步一等奖”;2016年他获得第26届“湘潭市优秀企业家”。在荣誉面前,吴光辉脚下的创新之路没有停滞不前,在坚持“科技兴企”发展理念引领下,历经10年的发展之路,企业在国内资源循环利用领域市场占有率达到80%以上,并牢牢占据领先地位。同时,该企业还抢抓国家“一带一路”战略部署,积极拓展海外市场,产品远销伊朗、印度、阿尔及利亚、香港和泰国等国家和地区。目前,公司通过新一轮技术创新、制度创新、模式创新等,已经拥有国家高新技术企业、国家知识产权优势企业、湖南省科技进步二等奖、湖南省工程技术研究中心、湖南省企业技术中心、湖南省小巨人企业、湖南省名牌产品等10多块国、省“金字招牌”,被列为上交所科创板后备企业,并获得省“5个100”、市“五个一批”、“四个十”等重大科技专项支持。

  在放眼合作共赢的当下,该企业与中南大学携手合作,成功研制出具有自主知识产权的国内首台“废旧动力锂离子电池‘带电’破碎分选成套设备”。用吴光辉的话来说:“虽然江冶在创新的道路上又迈出了坚实的一大步,但创新的路还很长远。”

  走原生加再生的绿色发展之路

  此次,河南金利集团总工程师杨华锋特代表金利集团前来领奖,当手握奖杯的杨华锋刚刚就座,记者已经走近他,他表示,作为中国再生资源产业技术创新战略联盟理事单位,这次峰会更加坚定了金利集团坚持废旧蓄电池就地转换,走原生加再生循环绿色发展道路的信心。

  金利集团是一家从事有色金属冶炼的中国民营500强企业,企业由单一的铅冶炼实现金、银、铜、锌、锑、铋、碲、锡、镉等多种有价金属的综合回收。多年来,为了对接行业更多的技术难题,金利集团技术团队践行绿色发展观,力争要走出一条属于企业自己的创新之路。在坚持“科技强企”等理念引领下,该企业自主知识产权的液态铅渣侧吹炉直接还原技术,被中国工程院院士组成的专家委员会鉴定为国际领先水平,并建议推广应用,该工艺还获得中国有色金属工业科学技术奖一等奖,国家科技进步二等奖;自主研发的纯氧侧吹熔池熔炼炉处理铅阳极泥、铜浮渣、再生铅、含锑杂料生产粗锑技术等4项科技成果已正式通过中国有色金属工业协会组织的专家科技成果评介会,整体达到国际领先水平。

  在杨华锋看来,蓄电池拆解项目属于节能环保产业,再生替代原生也将成为今后30年-50年的发展趋势。对此,金利集团已经抢抓机遇,目前该企业结合实际情况,已在河南各大地市设点,建成了稳固的社会原料供应网络和以超威、天能等知名电池企业为主的战略合作采购网络。在技术上,金利集团年处理44万吨废旧蓄电池拆解生产线,主要是采用公司自主研发的破碎+水力分级自动化分离技术拆解出废旧蓄电池中的铅、硫酸和塑料进行二次利用。最后,杨华锋非常自信的告诉记者:“发展再生资源,不仅在环保上不需要增加任何排放量,而且成本投入更低,金利人运用纯氧侧吹熔池熔炼炉处理再生铅技术将生产和环保优势发挥极致,下一步,金利人力争用好技术与更多企业实现共赢,并在循环发展的道路上不断探索前行。”

  铝灰渣变废为宝不是梦

  在责任面前,致力于变废为宝的南通大学机械工程学院院长倪红军教授,分享了一些铝灰渣无害化处理方面的宝贵经验,他首先介绍了铝灰渣含水解,产生氨,而且水解后氨排放时间较长,对环境产生一定的影响,同时他还介绍了目前铝灰渣偷运、偷埋等现象非常严重亟待解决。那么,面对产量如此巨大的铝灰渣,如何将安全和环保放在重要位置,如何将铝灰渣既能低成本完善处理,又能使企业产生一定的经济效益?

  首先针对铝灰渣无害化,倪红军表示,高含氮的铝灰渣必须先除氮,高含氟的铝灰渣必须先除氟,他强调,铝灰渣的无害化除氮是研究的重点,铝灰渣的资源化利用一定要防止二次污染,确保资源化过程和产品的无害。他举例,处理一吨铝灰渣需要约4000元-5000元人民币,而仅一吨氮化铝用水则达1.32吨,从理论上看,似乎除氮原理很容易,但是由于铝灰渣成分复杂,各种成分难以确定,特别是为了实现资源的无害化梯阶利用,必须除氮,所以难度系数很大。

  针对铝灰渣无害化处理及资源化利用国产化技术为方向,该院技术团队通过不断摸索,大量实验,反复测试,以铝灰渣作为主要原材料,再加入其它添加剂,在适当的物料配比及工艺条件下,可以制得力学性能优异的免烧砖。而在15摄氏度的环境下,自然洒水养护40X40X160MM铝灰渣免烧砖,利用氨气挥发装置检测,密闭于400X400X400MM立方体空间内,每密闭24小时,持续一周测试氨气浓度,发现铝灰渣免烧砖抗压强度可达30MPa以上,符合《JCT422-2007非烧结垃圾尾矿砖》标准;铝灰渣免烧砖冻融质量损失率小于5%,强度损失率小于15%,符合《JC/T446-2000混疑土路砖》标准。

  倪红军介绍,下一步,该课题组主要致力于优化铝灰渣免烧砖的成型工艺以及铝灰渣无害化处理和资源化梯级利用成套设备的研制与产业化。

  在实践中不断完善

  结合行业和产业需求,瞄准前沿技术,解决我们国家的重大技术难题,不是一蹴而就的,需要科技工作者沉下心来从科学理论到工程技术研发的漫长过程和不懈努力,为了产业各学科领域技术良好对接,目前,北京科技大学冶金与生态工程学院就《废杂铜生产高品质黄铜合金的关键技术与对策》等研发领域的废杂铜深加工产品存在相关问题进行了剖析,并举例阐述如何对冷锻产品进行线扫描,比方发现锻面如锌含量较高,硅成份较高等问题,怎么办?一旦含锌、含硅较高,会导致产品出现裂纹,实际上创新即是一个问题接一个问题去解决,去攻克。针对此,该院以产品中存在的缺陷为主攻方向,最终通过大量求证,发现熔体在熔炼过程中由于净化不彻底导致产品含锌等金属过高。下一步,北京科技大学冶金与生态工程学院坚定创新目标,力争将对原料分类分解,在去除一些杂质的基础上,产品像中药分门别类进行管理和不同配料,也就是通过精细化处理,对熔化进行精炼除杂,减少杂量,再经几种添加剂实现不同配比,达到目标范围,最终使基础理论和工程实践等相融合,从而取得新的突破。

  目前,我们国家的经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,推动高质量发展的同时,推动资源性成果标准的进一步完善,可以说标准已经成为世界通用的语言,在探讨资源再生领域标准方面,中国标准化研究院资源与环境分院就《再生资源行业标准化发展的新模式》摆上了日程,用该分院副研究员的话来说:“创新是立足未来,一家优秀的企业一定是探索先进标准的企业。”

  事实证明,围绕国家战略性新兴产业发展需要,以构建再生资源产业技术创新链为主线的中国再生资源产业技术创新战略联盟,自2009年成立以来,集聚科技资源推进产学研用深度结合,陆续被国家科技部认定为国家试点联盟、国家A级产业技术创新战略联盟、国家科技计划组织管理优秀组织单位、国家重点研发计划重点专项项目组织申报的推荐单位等,相信不久的将来,资源再生领域将会在持续创新中挖掘潜力,定会朝着梦想闯出一条高质量发展的新路子。

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