近日,兰石中科纳米公司具有完全自主知识产权的“气泡液膜法工艺”顺利通过评审,这是继中科纳米在纳米磷酸铁锂等一系列创新成果之后的又一具有里程碑意义的技术成果。
自2019年兰石中科成立以来,始终致力于纳米新材料研发。随公司在新材料领域不断深耕,掌握了领先同行业水平的核心技术,一批关键基础材料相继问世,在一系列工业危险废物回收处理技术上取得了关键突破。具有完全自主知识产权的气泡液膜法是领先同行业水平的核心技术,创造性地将工业危险废物转化为高价值纳米材料,促进了新材料开发应用和工业固态废料回收利用两个领域的同步飞跃。
纳米材料,作为构成未来智能社会的四大支柱之一,被誉为21世纪最重要的先进材料,是现代制造业的“压舱石”,是支撑现代产业体系技术变革不可或缺的技术基础。同时,日趋严重的能源问题和环境保护问题,也使得纳米材料的迅速发展为能源转换开发和清洁利用开辟了一条崭新的途径。
加大工艺创新,牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。
锌灰、锌浮渣是困扰白银市有色金属冶炼企业未来的发展乃至生态环境保护的“卡脖子”问题。能源行业快速地发展的同时,带来的工业危险废弃物也随之增加。工业危险废物,既是推进生态环境保护的老大难,长期以来制约中国工业高水平质量的发展,也是“放错地方的资源”,意味着为逐步推动“绿色低碳”发展提供了更广阔的市场空间。
党的二十大报告中“实施全面节约战略,推进各类资源节约集约利用,加快构建废弃物循环利用体系”和“以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战”,为兰石中科突破纳米氧化锌制造技术,推进白银集团锌浮渣回收,带动企业打造循环经济提供了方向指引和坚定了信心决心。
随着白银市有色金属冶炼行业的快速发展和新时代环境保护更加严格的要求,怎么来实现企业高水平质量的发展,实现人与自然和谐共生,固态废料高效循环利用就成为关键。作为国家有色金属冶炼基地,白银市在提供大量有色金属原材料的同时,也积累了大量的工业废渣,现有各类尾矿2.5亿吨、氟硫石膏300多万吨、冶炼废渣6000多万吨,每年还新增20多万吨工业废渣。
2022年1月19日,兰石集团携手中核钛白打造的1500吨/年纳米磷酸铁锂正极材料示范项目在白银市举行开工仪式。
为解决棘手问题,助力区域生态环境保护,打好污染防治攻坚战,兰石中科开发了一整套全流程工业固态废料处理方案,已投入建设年产10万吨纳米氧化锌产线,产线在解决环境固废污染的同时,获得材料纳米氧化锌。锌灰、锌浮渣作为原料进行提纯,带来生态效益的同时也带来非常大的经济价值。整一个流程不仅节约了锌矿原矿开发,而且相比传统工艺大幅度降低能耗、提升产品性能,生产出的产品实现了技术突破。在传统氧化锌的应用领域,几乎全部实现了减量增效。兰石中科里程碑式的工业固体废弃物回收高值化利用技术,不仅帮当地企业解决了燃眉之急,而且通过材料技术的突破带动了新的经济增长点,在保护绿水青山的同时,也带来了“金山银山”。
当前,第三次工业革命方兴未艾。作为工业革命的核心领域,新能源已成为新一轮的增长热点,“谁掌握了材料,谁就掌握了未来”。新材料领域技术难度高、开发周期长、成本高昂,极大限制了新材料从研究到产业化实质性跃进。为实现固态废料向高性能纳米材料的高质化转变,兰石中科始终深耕技术领域,不断取得多项技术成果,实现关键技术突破,使材料领域通过自身的转型升级带动全产业链提升。兰石中科利用上游产业的固态废料为原料,同时为上游企业解决了制约企业逐步发展的环境约束,向下游产业持续输出高端纳米新材料产品,助力客户实现产品增效,通过基础材料领域的突破提升了下业产品性能的“天花板”,为下游企业绿色低碳转型和高水平发展打造更大空间。
2022年6月16日,兰石集团1500吨/年纳米磷酸铁锂正极材料示范项目顺利中交并开车试运行。
兰石中科抢抓市场机遇,率先解决了用钛白粉生产中的副废硫酸亚铁制备磷酸铁锂电池前驱体的系列关键技术,在破解固态废料堆存困境的同时,降低了磷酸铁锂正极材料的生产所带来的成本。同时,创新性地引入纳米材料生产技术,实现了在当前市售磷酸铁基础上的性能改进。该方法制备的磷酸铁颗粒尺寸小、粒度分布均匀、分散性较好,易于后续的混料和掺锂过程,改善磷酸铁锂的导电性,明显提升了其电化学性能。
兰石中科研制的固态废料回收利用技术的价值不仅在于获取经济收益,更重要的是走减污降碳、协同增效、降低全产业链碳排放的持续发展之路。就锌资源的再生利用而言,兰石中科固废高值化利用方案,与现有湿法冶炼先进工艺相比每吨高值化等锌产品减少碳排放2097.63千克,与现有火法冶炼中等水准相比减少碳排放4935.60千克,相当于削减了整个锌冶炼过程中一半以上的碳排放量;从产品的全生命周期看,兰石中科含锌危废高值化利用方案每吨高值化等锌产品的直接生态价值与间接生态价值高达7.6万元,减少碳排放7238.82-13734.76千克,现有10万吨项目的直接生态价值与间接生态价值高达4.56亿元,平均碳排放减少接近6万吨。
在磷酸铁锂领域,兰石中科提出的钛白副废硫酸亚铁高值化利用方案,其每吨高值化正磷酸铁产品的生态价值达1797元,减少碳排放约2833.8千克,现有1500吨项目的生态价值高达 269万元,平均碳排放减少约4250吨。
创新技术的引入,将帮助全产业链统筹处理好发展和减排的关系,以绿色低碳发展引领减排进程,将减排约束转化为行业创新动力,解决了有色金属冶炼行业、钛白粉行业面临的发展与减排的矛盾,使行业发展目标与国家生态环境目标相匹配,对锌冶炼和磷酸铁锂电池生产领域实现碳达峰、碳中和目标具有标杆示范意义。
在习新时代中国特色社会主义思想的指引下,兰石中科在纳米新材料领域深耕和“绿水青山就是金山银山”环境保卫战取得了一系列成果。下一步,兰石中科将认真贯彻落实二十大“大力推进生态文明建设”“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”等精神要求,加快发展方式绿色转型,处理好经济发展和环境保护的关系,为高效清洁发展创造空间,推动产业体系优化升级,培育新的经济增长点,为推动企业高水平质量的发展和环境保护贡献智慧和力量。