甘肃省新能源产业废弃物资源化与利废材料工程研究中心

中心负责人：王毅 教授/博导

中心简介：

“甘肃省新能源产业废弃物资源化与利废材料工程研究中心”由甘肃省发展和改革委员会认定成立，依托兰州理工大学石油化工学院、兰州兰石中科纳米科技有限公司和兰州金川科技园有限公司建设。中心依托参建方特别是兰州理工大学在化工资源高效利用及利废纳米材料领域的师资力量、实验条件、技术优势和产学研平台，聚焦我省特色资源和优势产业，重点攻关新能源产业废弃物中有价资源高效分离与回收、微/痕量杂质元素脱除，以及以废弃物为原料、化工过程强化为手段的利废材料产业化关键技术，建设西部地区固体废弃物资源化利用的人才培养基地、科技创新基地、高新技术研发基地和成果转化基地，推动固体废弃物、特别是新能源产业废弃物的资源化综合利用水平，提升国家资源安全保障能力，优化减污降碳协同增效路径，为高质量发展厚植绿色低碳根基。

中心现有办公及试验场地1500余平方米，包含三个研究所、一个分析测试中心，以及有价元素浸出分离纯化扩试生产线和利废纳米材料中试放大生产线，总资产2300余万元。现有专兼职研究人员40人，其中正高级14人，副高级18人，博士生导师10人，甘肃省领军人才4人，甘肃省跨世纪学科带头人1人，甘肃省杰出青年1人，甘肃省飞天学者2人，31人具有博士学位。

实验设备

中心业绩：

支撑了化学工程与技术一级学科博士授权点，化学工程与工艺和应用化学国家一流专业建设点、环境工程甘肃省一流专业建设点建设。对工程学、化学学科、环境与生态学进入ESI 排名全球前1%做出了重要贡献。

近五年，先后承担国家及省部级科研项目96项，其中国家重大专项2项、国家自然科学基金18项、甘肃省重大科技专项等重点项目12项，累计科研进款6850万，获得各类科技奖励30余项，授权发明及实用新型专利50余件。代表性的业绩为：

1.采用共晶熔盐低温烧结技术实现了废旧电极材料的直接再生及高值化利用，再生后电极材料组装的电池放电比容量恢复率>95%，1 C 循环500次后容量保持率> 85%，达到国内领先水平。

2.针对废电解液回收过程中氟、磷的污染问题，在除酸、除水预处理的基础上，研发了将废六氟磷酸锂转化为氟代磷基锂盐的一步转化技术，不仅从根本上解决了氟、磷的污染，而且氟代磷基锂盐可直接用作锂离子电池电解液添加剂使用，使电解液成本降低约20%。

3.以硫化铜镍尾矿替代菱镁矿、白云石等天然矿物，研发了镁元素由硅酸盐相向氧化镁转移的固废资源高值化回收利用技术，构建了基于源头的绿色镁资源规模化利用新路径，形成了以产品为导向的多相界面反应制备纳米颗粒过程调控的新方法。

4.针对二次铝灰资源化利用过程中易产生有毒害气体、转化机制不明确和资源化利用程度不高的共性关键问题，提出了“催化水解耦合焙烧深度脱危同步生产冰晶石”的二次铝灰资源化利用路线，在铝灰脱危处理的过程中同步生产冰晶石，实现了二次铝灰深度脱危和资源化利用。

获得专利

中心研究方向

一、新能源产业废弃物资源化利用方向

涵盖退役电池正极材料的高值化转化技术、退役电池废旧电解液高值化转化技术和废旧太阳能板有价资源回收及再利用技术等方面，主要包括：

1.新型固废光伏组件的回收再利用技术，含拆解、胶膜脱除、组分分离、贵金属回收再利用技术等。

2.正极材料直接再生和高值化转化技术，含高效分离、直接再生和转化技术等。

3.废旧电解液高值化转化技术，含电解液性质评估和预处理技术；痕量水、酸的检测和脱除技术；电解液高值化转化技术。

二、化冶废弃物资源化利用及利废材料方向

以甘肃省重点化冶企业大宗工业废弃物，包括尾矿、粉煤灰、脱硫石膏、钢渣、二次铝灰、锌浮渣、绿矾副废等为原料，开展减量化、无害化、资源化利用工艺技术及高附加值利废材料开发，具体包括：

1.硫化铜镍尾矿常压/氧压耦合酸浸过程中有价元素的转移机制及其浸出调控技术。

2.含硅富镁低浓度镍、钴、铜、铁酸性浸出液选择性浸出及除杂技术。

3.脱硫石膏、高钙粉煤灰、钢渣中钙的选择性高效浸出技术及浸出助剂的封闭循环利用技术。

4.基于高速剪切式多相界面反应的固废基纳米颗粒制备技术及多相界面反应器开发。

5.尾矿基纳米氧化镁、锌浮渣基纳米氧化锌、绿矾基纳米磷酸铁产业化技术及千吨级示范线工程。