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至让有色金属电积不断“节能降耗”

2021-09-21

让有色金属电积不断“节能降耗”

smm网讯:2017年1月10日,1个振奋人心的消息传来,昆明理工大学郭虔诚团队研发的有色金属电积用栅栏型铝基铅合金复合阳极制备技术,在云南省晋宁工业园区,国内外1条栅栏型铝基铅合金复合阳极板半自动化生产线建成,经过现场的生产测试,全面地条钢是用中频炉把废融化通过验收,可实现年产能20万片栅栏型铝基铅合金复合阳极板,该生产线的实行国内外创新高。
郭虔诚表示,栅栏型铝基铅合金复合阳极板生产线的成功只是起步,虽然我国有色金属湿法冶金工业的锌、铜、镍、锰和钴等电积进程1直使用铅合金作为阳极材料,但是铅合金阳极析氧过电位有机玻璃材料弯压试验高、机械强度低、铅溶解及污染金属产品等关键技术问题未能得到根本解决。谁能提早实现技术突破使有色金属电积进程实现节能降耗,谁就可以在有色金属新材料的研发与加工行业中淘到金子。因此,开发新型高效节能降耗电极材料及其加工技术是昆明理工大学郭虔诚团队的研究攻关重点。
从2008年起,郭虔诚团队率先研究开发栅栏型铝基铅合金复合阳极制备技术;到2013年,在云南驰宏锌锗股分有限公司曲靖分公司进行了工业利用实验,经过许多厂家屡次反复验证实验,终究构成稳定型的栅栏型铝基铅合金复合阳极板产品。8年的科学研究实践探索,团队构成了特点鲜明、优势明显的有色金属新材料研发与技术开发优势。
重视理论研究,实现技术突破
有色金属是国民经济建设的重要基础材料,提炼加工有色金属新材料和开发制备技术备受行业注视。在国家自然科学基金、科技部火把计划、云南省科技创新强省计划等项目支持下,由昆明理工大学郭虔诚教授为项目负责人组成的创新团队,提出栅栏型铝基铅合金复合阳极设计思路,为新技术的开发提供了创新思路。
该创新团队首先针对国内外传统铅合金阳极导电性差、本钱高、槽电压高、耐腐蚀性差等问题,延续系统地展开了理论研究和相应的实践利用,探明了铅基合金阳极在电积锌体系腐蚀规律。研究发现-pbo2氧化膜的构成是提高析氧电催化活性和耐腐蚀性的本质缘由,阳极表面-pbo2构成越多,电催化活性和耐蚀性越好,为铅合金阳极表面陶瓷化处理提供理论根据。同时,该创新团队自主研发了栅栏型铝基铅合金复合阳极表面陶瓷化处理新技术,肯定了-pbo2氧化膜的构成条件和规律,完成了以活性-pbo2为核心,wc、zro2等纳米颗粒搀杂改性-pbo2-wc-zro2复合陶瓷膜的成份设计与工艺优化,探明了制备体系及材料性能与成份的关联机制。
具体利用到工业化生产中,新材料的制备技术仍在不断革新。团队自主研发了系列有色金属电积用栅栏型铝基铅合金复合阳极制备新技术和铅基多元合金制备技术。利用铝良好的导电性和铅合金良好的电化学性能,采取挤压拉拔复合技术制备铝基铅合金复合材料,并将其加工成栅栏型铝基铅合金复合阳极板;利用微合金化理论开发出锌电积用pb-ag-al合金,a1搀杂到铅合金中,下降贵金属银的添加量;铜电积用pb-ca-cu-sn-re合金,添加少许铜可细化铅合金晶粒,加入铜和稀土有益于提高合金电催化活性和耐腐蚀性。该团队自主研发有色金属电积用铝基铅合金复合阳极制备技术与利用的科技成果,取得2016年度中国有色金属工业科技进步1等奖。
2016年8月26日,中国有色金属工业协会对昆明理工大学等相干单位所承当的栅栏型铝基铅合金复合阳极制备技术与利用项目进行了科技技术成果评价。评价报告中指出,栅栏型铝基铅合金复合阳极,与现有传统铅基合金阳极相比,本钱下降了 5%20%,锌电积进程中电流效力提高2%6%、槽电压下降0.050.15v、直流电耗 28003100kwh,阴极电流密度可以升高到 1000a/m2以上,提高了阴极产品的品级率。
加速市场推行,覆盖全球范围
在我国,科研与创新成果有1个实难破解的窘境如何将科研成果及时有效转化?而这个问题在郭虔诚团队的技术研发与推行利用进程中并未出现,缘由在于产品推行与研发在该团队中是同时进行着。
郭虔诚除昆明理工大学冶金与能源工程学院的教授身份外,还有1个在业界叫得响的身份昆明理工恒达科技股分有限公司董事长。在全部项目推动进程中,郭虔诚担当着多重担务:既是技术突破的研发者,又是产品利用推行的推销员,还是公司经营管理的管理者。
昆明理工恒达科技股分有限公司是由自然人、昆明理工大学、红塔创新投资股分有限公司等股东构成,是1个典型的混合所有制企业,2014年9月在新3板挂牌上市,时机成熟时到创业板ipo。作为全部项目的依托主体,公司将核心业务肯定在新型节能降耗电极材料、高效储能材料及其制备技术,并且以节能降耗电极新材料、高效储能新材料的产品设计和产业化生产为主业,因此在从最初的设计到产品的生产与供应,全部产业链条上下游之间的环节被全部买通、顺利推行利用。
2014年昆明理工恒达科技股分有限公司在云南省晋宁工业园区建成国内外首条栅栏型铝基铅合金复合阳极板半自动化生产线,年生产能力超过20万片;同年,产品首次在云南金鼎锌业有限公司大范围成功利用;2015年,产品逐渐推行利用于株洲冶炼团体股分有限公司、湖南轩华锌业有限公司、鑫联环保科技股分有限公司、巴彦淖尔紫金有色金属有限公司、云南祥云飞龙再生科技股分有限公司、云南永昌铅锌股分有限公司、西部矿业股分有限公司等,实现销售收入2.2亿元,利税4000余万。近3年来给产品用户企业带来累计新增产值约68.909亿元,新增利润约5.18亿元的经济效益。
丰富的市场回报是源于过硬的产品技术,郭虔诚团队通过系统的现场数据收集及对照分析表明:栅栏型铝基铅合金复合阳极板与传统铅基合金阳极板比,锌电积进程电流效力可提高2%6%、槽电压可下降0.050.15v、电流密度可升高至1000a/m2以上、0#锌的品级率高、产品采购本钱低于传统铅基合金阳极板。
由中国有色金属工业协会组织,约请有关院士及专家对该成果进行了鉴定,结论是:栅栏型铝基铅合金复合阳极制备技术攻克了多个技术困难,革新了镀膜工艺技术,延长了阳极使用寿命。特别是对湿法冶金电积进程的节能降耗和阴极产品质量的提高提供了技术保障,对湿法冶金行业阳极的升级改造和科技进步具有推动作用。该项目整体技术单位GDP能耗降落16%在有色金属电积领域处于国际领忽然断裂先水平,技术经济指标先进,生产实践表明技术先进、工艺稳定、重现性好、成熟度高。