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用冶金渣料做出仿古砖——韩凤兰科研团队让固废焕发新生
2024-07-01 07:50:12   
2024-07-01 07:50:12    来源:宁夏日报

  作为一种独特的瓷砖产品,仿古砖一般由水泥、沙子和颜料制备而成,既保留了陶的质朴和厚重,又不失瓷的细腻润泽。近日,北方民族大学韩凤兰科研团队利用冶金渣料研制出一种特殊的仿古砖,固废在仿古砖原料中的占比高达97%。

  “我们用冶金渣代替黏土,不仅可以降低仿古砖的成本,也能借助冶金渣的相对稳定性实现仿古砖的耐高温,为宁夏的冶金固废减量化提供一个良好的解决路径。同时,通过冶金渣制备绿色材料的方式,我们也实现了仿古砖的无辐射、无污染。”北方民族大学材料科学与工程学院韩凤兰教授告诉记者。2023年7月,韩凤兰团队研究发现,酸性电解锰渣在经过煅烧回收硫资源后可以转化为氧化物体系,随即与海原县宏达建材有限公司携手合作生产线,在近期实现了电解锰渣制备仿古砖的批量化生产。

  金属锰,被广泛应用于冶金、化工、电子、建材等行业。“在宁夏,冶金渣料约占宁夏固废总量的30%,其中电解锰渣料占全国的60%以上,因此开展电解锰渣的高值化利用研究具有重大的意义。我们的项目成果可产生良好的经济和社会效益,有助于支撑我区乃至全国电解锰产业的可持续发展。”韩凤兰说。

  从2008年开始,韩凤兰就投身固体废弃物的循环再利用研究事业当中,从最初的金属镁冶炼渣到铅锌冶炼渣,再到电解锰渣的资源化利用,她和团队取得显著的研究成果。建材领域作为工业固废应用的主要方向,韩凤兰依托地质聚合物技术,成功研发出包括路沿石、骨料、透水砖、加气块等在内的多种建材产品,实现了对工业固废的高效利用。

  2015年,建筑物存量逐渐加大,建材销量逐渐受限。“当时我在想,我们的技术还能应用在哪里?”韩凤兰说,经过深入研究和探讨,她决定将研究重点转向冶金渣的重金属固化技术,特别是电解锰渣料的处理问题上。为此,她积极与北京科技大学及宁夏天元锰材料研究院(有限公司)展开产学研深度合作。在自治区重点研发专项项目“电解锰渣高值化利用技术研发及示范”的资助、银川市科协成立的银川新材料产业协同创新联盟的帮助下,韩凤兰团队阐明了锰渣酸浸液杂质元素深度脱除、固废成分调配、重金属固化等机制,研发出锰高效提取与高值利用、锰渣短流程制备微晶玻璃、锰渣制备泡沫陶瓷和耐酸砖、锰渣制备地质聚合物等成套技术,开发出锰渣基高耐蚀微晶玻璃、锰渣基泡沫陶瓷、锰渣基耐酸砖、锰渣基地质聚合物等高附加值产品,并建立了年产1万吨锰渣基微晶玻璃示范线。

  对韩凤兰来说,“有计划地科研”是她一直以来秉承的理念。为了攻克仿古砖的色泽难题,她曾带领团队到景德镇学习,在了解到陶瓷工艺与仿古砖的色泽工艺存在显著差异后,经过3个月的优化与改进,解决了这一技术难题。“科研就是根据国家的需要和市场的需求,去攻克一个个难题。下一步我们团队将聚焦国家战略和地方需求,持续加强基础研究,力求在关键领域和核心技术上取得重大突破。”韩凤兰说。(见习记者 杨嘉琪 贺紫瑞)

【编辑】:王小梅
【责任编辑】:杨丽
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