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废弃钴镍材料的循环再造关键技术及产业化

来源:本站 发布时间:2016年07月25日 作者:

研究院以有色金属资源循环与环境友好精细材料领域为重点研究领域,注重与科研院所、工厂企业的协同创新,研究中心近年来在开采“城市矿山”实现资源循环方面的研究取得了重大突破,其中废弃钴镍材料的循环再造关键技术及产业化应用就是一个典型的案例。

钴、镍金属广泛应用于电池、催化剂、硬质合金、磁性材料、不锈钢、机械工具、染料等众多行业,在现代工业中不可缺少。我国钴镍资源稀缺、消费快速增长,已探明的钴金属储量不足十万吨,仅占世界钴资源的1%;我国镍资源不到世界的10%,2009年消耗量45万吨,自产仅15万吨。而我国每年的废电池超过30万吨,锂离子、镍氢、镍镉等各类含钴镍的废电池保有量已超过100万吨,充分利用这类失效钴镍作为再生资源,不仅可缓解我国钴镍资源紧缺,同时避免了环境污染。现有钴镍再生材料的主要局限是不能满足二次电池、合金等高端产品的应用要求。

研究中心一直关注国内及国际有色资源和市场,对“两个市场,两种资源”拥有深刻的研究探讨;研究中心紧抓钴镍市场供应矛盾积极与多所高校、科研院所及企业合作,在国家自然科学基金、863计划、科技专项等系列项目的支撑下对典型多元系废旧电池等钴、镍废料的再生和高性能钴镍新材料技术展开研究,创造性地解决了性能修复、活化和特殊结构成形、拆解/分类、高效分离提纯等关键技术与产业化装备的重大技术难题,开发出适应多种废料的失效钴镍材料循环再造的全套产业化技术并工业应用。

主要成果:

①荣获2009年度中国有色金属工业科学技术一等奖,2010年度国家科技进步二等奖;

②发明了氨循环法高锰与镍、钴分离的技术,开发出硫酸铵部分沉淀镍-硫酸铵、碳铵、氨水混合溶液两步法沉锰新工艺;

③发明了以雾化水解沉淀和分级热解还原为核心的失效钴镍材料制备球状、纤维和针状等特定形状的钴、镍粉体工业生产技术;

④发明了冷冻干燥制备钴镍前驱体技术,成功生产出超细钴、镍系列分体材料;研制开发出废弃电池控制破碎、自动分选机等系列专门生产系统与工艺技术,实现了废料的高效拆解/分选和自动化生产;

⑤建成了年处理两万吨以上各种废弃钴镍材料、年产两千吨超细钴镍粉和三千吨钴镍精细化工材料的生产线;

⑥大规模工业生产出超细金属钴粉和镍粉、球形氢氧化镍、方形四氧化三钴和类球形氧化亚钴等四大系列钴镍粉体材料,完全修复失效钴镍材料性能,产品成本低于原矿产品的生产成本。经中国有色金属工业粉末冶金产品质量监督检测中心检测和用户使用证明:产品性能优越,满足电池、硬质合金等不同行业技术标准和使用要求,能替代进口产品。获得了国家重点新产品和湖北省、广东省名牌产品等,中国有色金属工业协会鉴定为“整体技术达到了国际先进水平,在废弃钴镍物料制备超细粉体技术方面达到国际领先水平。”投产后产销量保持连年增长,已销售14亿元(近三年12亿元),实现利润三亿元和税收六千万元,经济和社会效益显著;

⑦项目获授权40项专利技术(24项发明)、制定和形成了国家和行业技术标准13项;先后在深圳、湖北建立了覆盖20各城市、7千万人群的废旧电池回收网络,开采“城市矿山”资源,缓解了我国钴镍稀缺资源的需求,同时保护了环境。项目科技创新、创业,实现了技术跨越,成功实践循环经济,引领产业升级和行业技术进步,循环材料造福社会。

 

 

 

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