近日，在湖南湘潭的湖南江冶機(jī)電科技股份有限公司發(fā)生了一件了不起的事兒：廢舊電池在這里搖身一變，不再是有害垃圾，而是借助新技術(shù)成為了 “城市礦山”，成功實(shí)現(xiàn)變廢為寶。
一、鉛酸蓄電池現(xiàn)狀：產(chǎn)量消費(fèi)大國(guó)，處理不當(dāng)危害大
鉛酸蓄電池，其電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液為硫酸溶液，憑借低成本、溫度適應(yīng)性好等優(yōu)勢(shì)，在汽車和電動(dòng)自行車領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。我國(guó)作為全球最大的鉛酸蓄電池生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，產(chǎn)量和消費(fèi)量占全球比重超過(guò) 40%。
然而，這類電池雖有良好充放電性能，但內(nèi)部含強(qiáng)腐蝕性硫酸及鉛等重金屬物質(zhì)。隨著電池使用壽命減少，報(bào)廢后的鉛酸蓄電池若處理不當(dāng)，就會(huì)成為威脅生態(tài)環(huán)境安全的 “定時(shí)炸彈”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023 年我國(guó)鉛酸蓄電池報(bào)廢量已達(dá) 400 萬(wàn)噸。
其實(shí)，規(guī)模龐大的鉛酸蓄電池既是污染源頭，若經(jīng)有效回收處理，其所含鉛柵、鉛膏、塑料、硫酸等均可再次利用。但過(guò)去，該行業(yè)主要采用 “人工拆解 — 高溫熔煉” 工藝，工人手工拆解后投入土鍋熔煉，廢棄物隨意傾倒，資源回收率低，且對(duì)工人健康和周邊環(huán)境危害極大。
二、研發(fā)團(tuán)隊(duì)組建：高校企業(yè)合作，共尋解決之道
2008 年，剛在湘潭大學(xué)取得化學(xué)工程與技術(shù)博士學(xué)位不久的張俊豐，為改變廢舊鉛酸蓄電池手工拆解、低效回收的局面，拉上同窗好友黃妍、曹靖，決心憑借自身所學(xué)研發(fā)一套回收系統(tǒng)。
但研究初期困難重重，國(guó)內(nèi)幾乎無(wú)成功案例與經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。開發(fā)全新工程系統(tǒng)，需環(huán)境、化學(xué)、化工、信息、機(jī)械等多學(xué)科人才協(xié)同合作，還得依靠企業(yè)將實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化為工廠能用的設(shè)備。
此時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)與同樣想在鉛酸蓄電池回收領(lǐng)域有所作為的江冶機(jī)電一拍即合，雙方共同組建 “再生鉛科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”。其中，學(xué)校團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)再生鉛技術(shù)研究、關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)以及關(guān)鍵設(shè)備構(gòu)型設(shè)計(jì)；企業(yè)則負(fù)責(zé)在工廠里進(jìn)行具體設(shè)計(jì)、實(shí)施和制造，雙方攜手踏上尋求解決之道的征程。
三、技術(shù)迭代升級(jí)：十余年持續(xù)攻關(guān)，成果顯著
2012 年，團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出再生鉛回收系統(tǒng)第一代技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器換人，污染大幅降低。此后，該技術(shù)陸續(xù)被引進(jìn)到全國(guó)多家鉛酸蓄電池回收工廠，市場(chǎng)占有率一度高達(dá) 95%。
首套產(chǎn)品的成功讓團(tuán)隊(duì)信心倍增，在隨后的十余年里，團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻關(guān)再生鉛 “清潔” 技術(shù)設(shè)備。從第一代實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，到第二代實(shí)現(xiàn)智能化，再到第三代用化工替代冶煉，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程無(wú)廢水廢氣排放。
2023 年，團(tuán)隊(duì)更是完成第四代技術(shù)儲(chǔ)備，在實(shí)驗(yàn)室條件下，能夠批量實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛膏和廢鉛蓄電池修復(fù)，可極大縮短鉛循環(huán)鏈，延長(zhǎng)蓄電池使用周期，真正將廢舊鉛酸蓄電池 “吃干榨凈”。
目前，在國(guó)內(nèi)鉛酸蓄電池回收行業(yè)、再生鉛行業(yè)中，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的技術(shù)裝備應(yīng)用占比穩(wěn)步保持在 85% 以上；在世界廢鉛蓄電池資源回收行業(yè)，超過(guò)六成的變廢為寶裝備都帶有他們的印記。
此次高校與企業(yè)的合作，無(wú)疑為鉛酸蓄電池的回收利用開辟了一條嶄新且高效的 “金” 路子，也為環(huán)保事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。
通訊員：趙夢(mèng)琦
