铝二次资源绿色高值利用关键技术研发及应用

发布时间: 2024-09-26

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：发明专利,软件著作权,著作权,新技术

行业领域：

新材料技术,新材料产业,科学研究和技术服务业,新材料

成果介绍

该项目历时十二年，提出了铝合金循环利用理论，突破了在线成分调控、绿色熔炼和深度净化等瓶颈，彻底解决了再生铝降级利用世界性难题，获日本专利1件、中国发明专利77件、实用新型28件、软著权1项；申请PCT2件、美国欧洲专利7件；主/参编国标30项、行标14项；出版专著5部。依托该项目成果建立了年产再生铝30万t、45万t、40万t生产线，引领了行业发展，被中国有色协会评价为“国际领先水平”；“一种由废杂铝再生目标成分铝合金的方法(ZL201310018088.5)”获中国专利银奖、“绿色再生航空铝合金”被评为2020再生资源行业十佳绿色技术。近三年生产了304.3万t再生铝合金，销售额537.5亿元、利润33.9亿元、税收12.3亿元、节支创汇8.6亿元。与原生铝相比，共节能377.4亿kWh，节水4260.7万t，减碳3632.5万t，节矿1524.8万t。

成果亮点

1、首创了再生目标成分铝合金技术。发现了废杂铝具有中间合金属性，阐明了基于数据库调控合金成分原理，开发了成分智能调配系统，实现了再生任何成分铝合金，可生产铸造和变形两大系列214个牌号铝合金，实现了铝二次资源高值利用。 2、发明了熔体氩气精炼和深度净化的技术及装备。利用氩气泡表面张力、熔体中氢压大等原理除杂除氢，研发出氩气精炼和熔体深度净化技术和设备，实现了铝合金氢含量由0.45ml/100gAl降到0.10ml/100gAl以下、夹杂物由8000个/kgAl降到2000个/kgAl 以下，熔渣不含盐类，AlN由10%降低到1%以下，颠覆了盐类精炼-氮气/氯气除氢技术。 3、建立了分子动能平台逸出模型，研发出水/有机物热脱除技术和装备，集成了磁重介质涡电流光谱分选，实现了铝二次资源精细分选、余热烟气逆流法脱除水和有机物，非铝杂质去除率99%以上，水和有机物脱除率98%以上，提高了其资源价值、避免了二噁英污染。

团队介绍

本项目团队由北京科技大学、中北大学、肇庆市大正铝业有限公司、山东南山铝业股份有限公司和帅翼驰新材料集团有限公司的骨干人员组成，形成了产学研团队。团队负责人-张深根教授，博士生导师，北科领军学者，国务院政府特殊津贴专家，2021年中国工程院院士增选有效候选人。现任南昌大学教授、北京科技大学兼职教授、全国有色金属标准化技术委员会低碳标准工作组副组长、中国再生资源产业技术创新战略联盟副理事长、中国材料研究学会理事等。以第一完成人获国家技术发明二等奖1项、省部级一等奖5项，以第一发明人身份获中国专利银奖和优秀奖各1项、北京市发明专利奖二等奖2项、山东新旧动能转换高价值专利培育大赛一等奖、金砖国家工业创新大赛优秀奖；授权中国发明专利161件、实用新型专利9件、授权国外专利13件(美国4件、日本3件、欧洲2件、俄罗斯2件、南非2件)、申请PCT专利19件、申请国外专利8件(美国4件、欧洲2件、加拿大1件、巴西1件)；出版专著7部；制订国标5项；发表论文242篇。

成果资料