雲南省讓有色金屬電積不斷“節能降耗”-國際節能環保網-行業資訊

2017年1月10ri，yigezhenfenrenxindexiaoxichuanlai，kunmingligongdaxueguozhongchengtuanduiyanfadeyousejinshudianjiyongzhalanxinglvjiqianhejinfuheyangjizhibeijishu，zaiyunnanshengjinninggongyeyuanqu，guoneiwaiyitiaozhalanxinglvjiqianhejinfuheyangjibanbanzidonghuashengchanxianjiancheng，jingguoxianchangdeshengchanceshi，quanmiantongguoyanshou，keshixiannianchanneng20萬片柵欄型鋁基鉛合金複合陽極板，該生產線的實施國內外創新高。
郭忠誠表示，柵欄型鋁基鉛合金複合陽極板生產線的成功隻是起步，雖然我國有色金屬濕法冶金工業的鋅、銅、鎳、錳和鈷等電積過程一直使用鉛合金作為陽極材料，但是鉛合金陽極析氧過電位高、機械強度低、鉛溶解及汙染金屬產品等關鍵技術問題未能得到根本解決。誰能提前實現技術突破使有色金屬電積過程實現“節能降耗”，誰就能在有色金屬新材料的研發與加工行業中淘到“金子”。因此，開發新型高效節能降耗電極材料及其加工技術是昆明理工大學郭忠誠團隊的研究攻關重點。
從2008年起，郭忠誠團隊率先研究開發柵欄型鋁基鉛合金複合陽極製備技術；到2013年nian，在zai雲yun南nan馳chi宏hong鋅xin鍺zhe股gu份fen有you限xian公gong司si曲qu靖jing分fen公gong司si進jin行xing了le工gong業ye應ying用yong試shi驗yan，經jing過guo許xu多duo廠chang家jia多duo次ci反fan複fu驗yan證zheng試shi驗yan，最zui終zhong形xing成cheng穩wen定ding型xing的de柵zha欄lan型xing鋁lv基ji鉛qian合he金jin複fu合he陽yang極ji板ban產chan品pin。8年的科學研究實踐探索，團隊形成了特色鮮明、優勢明顯的有色金屬新材料研發與技術開發優勢。
注重理論研究，實現技術突破
有色金屬是國民經濟建設的重要基礎材料，提煉加工有色金屬新材料和開發製備技術備受行業矚目。在國家自然科學基金、科技部火炬計劃、雲南省科技創新強省計劃等項目支持下，由昆明理工大學郭忠誠教授為項目負責人組成的創新團隊，提出“柵欄型鋁基鉛合金複合陽極”設計思路，為新技術的開發提供了創新思路。
該創新團隊首先針對國內外傳統鉛合金陽極導電性差、成本高、槽電壓高、耐腐蝕性差等問題，持續係統地開展了理論研究和相應的實踐應用，探明了鉛基合金陽極在電積鋅體係腐蝕規律。研究發現β-PbO2氧化膜的形成是提高析氧電催化活性和耐腐蝕性的本質原因，陽極表麵β-PbO2xingchengyueduo，diancuihuahuoxinghenaishixingyuehao，weiqianhejinyangjibiaomiantaocihuachulitigonglilunyiju。tongshi，gaichuangxintuanduizizhuyanfalezhalanxinglvjiqianhejinfuheyangjibiaomiantaocihuachulixinjishu，quedingleβ-PbO2氧化膜的形成條件和規律，完成了以活性β-PbO2為核心，WC、ZrO2等納米顆粒摻雜改性β-PbO2-WC-ZrO2複合陶瓷膜的成分設計與工藝優化，探明了製備體係及材料性能與成分的關聯機製。
具(ju)體(ti)應(ying)用(yong)到(dao)工(gong)業(ye)化(hua)生(sheng)產(chan)中(zhong)，新(xin)材(cai)料(liao)的(de)製(zhi)備(bei)技(ji)術(shu)仍(reng)在(zai)不(bu)斷(duan)革(ge)新(xin)。團(tuan)隊(dui)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)了(le)係(xi)列(lie)有(you)色(se)金(jin)屬(shu)電(dian)積(ji)用(yong)柵(zha)欄(lan)型(xing)鋁(lv)基(ji)鉛(qian)合(he)金(jin)複(fu)合(he)陽(yang)極(ji)製(zhi)備(bei)新(xin)技(ji)術(shu)和(he)鉛(qian)基(ji)多(duo)元(yuan)合(he)金(jin)製(zhi)備(bei)技(ji)術(shu)。利(li)用(yong)鋁(lv)優(you)良(liang)的(de)導(dao)電(dian)性(xing)和(he)鉛(qian)合(he)金(jin)良(liang)好(hao)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)性(xing)能(neng)，采(cai)用(yong)擠(ji)壓(ya)拉(la)拔(ba)複(fu)合(he)技(ji)術(shu)製(zhi)備(bei)鋁(lv)基(ji)鉛(qian)合(he)金(jin)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)，並(bing)將(jiang)其(qi)加(jia)工(gong)成(cheng)柵(zha)欄(lan)型(xing)鋁(lv)基(ji)鉛(qian)合(he)金(jin)複(fu)合(he)陽(yang)極(ji)板(ban)；利用微合金化理論開發出鋅電積用Pb-Ag-Al合金，A1摻雜到鉛合金中，降低貴金屬銀的添加量；銅電積用Pb-Ca-Cu-Sn-RE合金，添加少量銅可細化鉛合金晶粒，加入銅和稀土有利於提高合金電催化活性和耐腐蝕性。該團隊自主研發“有色金屬電積用鋁基鉛合金複合陽極製備技術與應用”的科技成果，獲得2016年度中國有色金屬工業科技進步一等獎。
2016年8月26日，中國有色金屬工業協會對昆明理工大學等相關單位所承擔的“柵欄型鋁基鉛合金複合陽極製備技術與應用”項目進行了科技技術成果評價。評價報告中指出，柵欄型鋁基鉛合金複合陽極，與現有傳統鉛基合金陽極相比，成本降低了 5%―20%，鋅電積過程中電流效率提高 2%―6%、槽電壓降低0.05―0.15V、直流電耗 2800―3100kWh，陰極電流密度可以升高到 1000A/m2以上，提高了陰極產品的品級率。
加速市場推廣，覆蓋全球範圍
在我國，科研與創新成果有一個實難破解的困境――如(ru)何(he)將(jiang)科(ke)研(yan)成(cheng)果(guo)及(ji)時(shi)有(you)效(xiao)轉(zhuan)化(hua)？而(er)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)在(zai)郭(guo)忠(zhong)誠(cheng)團(tuan)隊(dui)的(de)技(ji)術(shu)研(yan)發(fa)與(yu)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)並(bing)未(wei)出(chu)現(xian)，原(yuan)因(yin)在(zai)於(yu)產(chan)品(pin)推(tui)廣(guang)與(yu)研(yan)發(fa)在(zai)該(gai)團(tuan)隊(dui)中(zhong)是(shi)同(tong)時(shi)進(jin)行(xing)著(zhe)。
郭忠誠除了昆明理工大學冶金與能源工程學院的教授身份外，還有一個在業界叫得響的身份――昆明理工恒達科技股份有限公司董事長。在整個項目推進過程中，郭忠誠擔負著多重任務：既是技術突破的研發者，又是產品應用推廣的推銷員，還是公司經營管理的管理者。
昆明理工恒達科技股份有限公司是由自然人、昆明理工大學、紅塔創新投資股份有限公司等股東構成，是一個典型的混合所有製企業，2014年9月在新三板掛牌上市，時機成熟時到創業板IPO。作為整個項目的依托主體，公司將核心業務確定在新型節能降耗電極材料、高效儲能材料及其製備技術，並且以節能降耗電極新材料、高(gao)效(xiao)儲(chu)能(neng)新(xin)材(cai)料(liao)的(de)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)和(he)產(chan)業(ye)化(hua)生(sheng)產(chan)為(wei)主(zhu)業(ye)，因(yin)此(ci)在(zai)從(cong)最(zui)初(chu)的(de)設(she)計(ji)到(dao)產(chan)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)與(yu)供(gong)應(ying)，整(zheng)個(ge)產(chan)業(ye)鏈(lian)條(tiao)上(shang)下(xia)遊(you)之(zhi)間(jian)的(de)環(huan)節(jie)被(bei)全(quan)部(bu)打(da)通(tong)、順利推廣應用。
2014年(nian)昆(kun)明(ming)理(li)工(gong)恒(heng)達(da)科(ke)技(ji)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)在(zai)雲(yun)南(nan)省(sheng)晉(jin)寧(ning)工(gong)業(ye)園(yuan)區(qu)建(jian)成(cheng)國(guo)內(nei)外(wai)首(shou)條(tiao)柵(zha)欄(lan)型(xing)鋁(lv)基(ji)鉛(qian)合(he)金(jin)複(fu)合(he)陽(yang)極(ji)板(ban)半(ban)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)，年(nian)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)超(chao)過(guo)20萬片；同年，產品首次在雲南金鼎鋅業有限公司大規模成功應用；2015年，產品逐步推廣應用於株洲冶煉集團股份有限公司、湖南軒華鋅業有限公司、鑫聯環保科技股份有限公司、巴彥淖爾紫金有色金屬有限公司、雲南祥雲飛龍再生科技股份有限公司、雲南永昌鉛鋅股份有限公司、西部礦業股份有限公司等，實現銷售收入2.2億元，利稅4000餘萬。近三年來給產品用戶企業帶來累計新增產值約68.909億元，新增利潤約5.18億元的經濟效益。
豐厚的市場回報是源於過硬的產品技術，郭忠誠團隊通過係統的現場數據采集及對比分析表明：柵欄型鋁基鉛合金複合陽極板與傳統鉛基合金陽極板比，鋅電積過程電流效率可提高2%―6%、槽電壓可降低0.05―0.15V、電流密度可升高至1000A/m2以上、0#鋅的品級率高、產品采購成本低於傳統鉛基合金陽極板。
由中國有色金屬工業協會組織，邀請有關院士及專家對該成果進行了鑒定，結論是：柵(zha)欄(lan)型(xing)鋁(lv)基(ji)鉛(qian)合(he)金(jin)複(fu)合(he)陽(yang)極(ji)製(zhi)備(bei)技(ji)術(shu)攻(gong)克(ke)了(le)多(duo)個(ge)技(ji)術(shu)難(nan)題(ti)，革(ge)新(xin)了(le)鍍(du)膜(mo)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)，延(yan)長(chang)了(le)陽(yang)極(ji)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。尤(you)其(qi)是(shi)對(dui)濕(shi)法(fa)冶(ye)金(jin)電(dian)積(ji)過(guo)程(cheng)的(de)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)和(he)陰(yin)極(ji)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)的(de)提(ti)高(gao)提(ti)供(gong)了(le)技(ji)術(shu)保(bao)障(zhang)，對(dui)濕(shi)法(fa)冶(ye)金(jin)行(xing)業(ye)陽(yang)極(ji)的(de)升(sheng)級(ji)改(gai)造(zao)和(he)科(ke)技(ji)進(jin)步(bu)具(ju)有(you)推(tui)動(dong)作(zuo)用(yong)。該(gai)項(xiang)目(mu)整(zheng)體(ti)技(ji)術(shu)在(zai)有(you)色(se)金(jin)屬(shu)電(dian)積(ji)領(ling)域(yu)處(chu)於(yu)國(guo)際(ji)領(ling)先(xian)水(shui)平(ping)，技(ji)術(shu)經(jing)濟(ji)指(zhi)標(biao)先(xian)進(jin)，生(sheng)產(chan)實(shi)踐(jian)表(biao)明(ming)技(ji)術(shu)先(xian)進(jin)、工藝穩定、重現性好、成熟度高。

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