湘潭大學再生鉛科技創新團隊 讓鉛蓄電池回收變廢爲寶

湘潭大學再生鉛科技創新團隊讓鉛蓄電池回收變廢爲寶。(光明日報)

大陸《光明日報》27日報導,大陸鉛蓄電池資源回收行業長期採用「人工拆解—高溫熔鍊」工藝技術,行業發展一度陷入污染重、資源回收率低困境。如今,通過湖南湘潭大學「再生鉛科技創新團隊」(團隊)持續奮鬥,制約產業發展的難題得到解決,行業發展面貌煥然一新,讓鉛蓄電池回收變廢爲寶。

據報導,湖南湘潭大學團隊2008年起,透過與科技企業深度產學研合作,陸續研發出四代技術,讓中國廢鉛蓄電池資源回收行業實現全過程綠色智慧化,居世界領先水準。

目前,大陸鉛蓄電池回收行業、再生鉛行業當中,該團隊研發的技術裝備應用佔比穩步保持在85%以上;在世界廢鉛蓄電池資源回收行業,超過六成的變廢爲寶裝備刻上了該團隊的印記。

歸納有三:

1、找準有應用前景的科研方向:

今年,湘潭大學團隊成功完成第四代技術儲備。在實驗室條件下,批量實現對鉛膏和廢鉛蓄電池修復,該技術可以極大縮短鉛循環鏈,延長蓄電池使用週期。

「爲了找準一個有應用前景的科研方向,我走訪了近20個行業的100多家企業。」2006年,張俊豐博士畢業到湘潭大學任教,通過調研發現,鉛蓄電池資源回收行業採用「人工拆解—高溫熔鍊」的工藝技術,行業發展陷入污染重、資源回收率低的困境,而且從事廢舊電池拆解的工人,因長時間接觸含鉛物質,鉛元素攝入超標,嚴重危害身體健康。

張俊豐因此決定做廢鉛蓄電池回收技術研究,統籌處理鉛資源的全回收和鉛污染防治。找來同窗好友曹靖、黃妍研發,過程中,打通進料尺寸非均一化的難關,研發新型結構和材料的主軸來化解自身應力損傷難題,又打通了強摻混的破碎混料高效分選難關,實現了鉛泥、塑膠碎片、極板的高效分離。

團隊成功研發出了第一代技術,讓機器拆解代替人工拆解,大幅減少了廢鉛蓄電池處理對環境造成的污染,成功實現達標排放。

2、將學科優勢發揮到極致:

團隊發現工程系統牽涉到很多複雜的原理和工程實踐。爲此,他們發揮湘潭大學綜合性大學學科優勢,不斷吸納環境、化學、化工、資訊、機械等學科領軍人才、科研骨幹,組建學科交叉團隊,展開前端研究。

突破氧化鉛和硫酸共存穩態,是整個工程問題的第一步。同時,團隊吸收湖南江冶機電科技股份有限公司的60多名企業工程技術人員,開展產學研用深度協同創新。

2012年,團隊研發的技術裝備實現了「機械化破碎分選—廢鉛膏規範高溫熔鍊」。當年,第一條生產線在廣東清遠建成。不久,第一代「機械化破碎分選—廢鉛膏規範高溫熔鍊」技術陸續被引進到大陸全國更多同類工廠。

團隊持續攻關再生鉛「清潔」技術設備。2018年獲得重大突破,通過技術革新將熔點從1300攝氏度降至900攝氏度,使鉛塵無法生成,從源頭上斷絕了排放風險,多個技術躍居世界領先。2021年,第三代設備推出,完全摒棄了熔鍊環節,把再生鉛回收由冶煉變成了化工,全過程無廢水廢氣排放,再次刷新該領域世界領先技術水準。

3、內心驅動成大業造大才:

2023年,中國再生資源產業技術創新戰略聯盟認定,廢舊鉛酸蓄電池破碎分選成套設備在大陸市場平均佔有率穩步保持在85%以上,排名第一;國外市場佔有率30.33%,排名第一。

從第一代技術開始研製到第四代技術完成技術儲備,時間的指標跨越整整15年。這是科研工作者最富有創造力的時期,張俊豐和團隊成員選擇了默默堅守耕耘。

儘管第一代技術裝備大陸行業覆蓋率高,大陸行業產值高達1000多億元人民幣,但團隊依然不斷推動技術反覆運算升級,不斷自我超越。

張俊豐說:身爲環保人,有幸看到了中國廢鉛蓄電池行業的巨大變革,看到中國製造從無到有,從中國走向世界,感到無比驕傲和自豪。