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先进材料制造与固废资源化协同技术湖北省工程研究中心

中心简介

编辑:  审核人: 编辑:clxy发表时间:2021年04月08日 09:20 点击:[]

本工程研究中心成立于2018年,依托“环境科学与工程学科群”湖北省级优势特色学科群和“材料科学与工程”校级重点学科,围绕先进材料研发和固废资源化协同利用这两个重点,在建立绿色建材制备技术与应用研究基地、冶金固废高效资源化技术与应用研究基地、培育固废资源化利用人力人才基地以及打造国内外先进材料制造与固废资源化协同技术交流、推广平台基础上,探索校-政-企合作新模式,加速成果转化与转移,为区域经济高质量转型发展服务。

目前中心人数近70人,其中教授19人,副教授36人,双师型教师比例超过50%。团队成员专业背景涵盖材料科学、环境科学、化工、土木工程等专业,均具有丰富的尾矿尾渣再利用、新产品研发工作背景。中心现有贵重仪器设备总值超2000万元,团队成员承担国家自然科学基金4项,湖北省科技厅、教育厅、省财政厅项目10余项,申报中国发明专利42项,7项已授权。申报实用新型专利19项,其中17项已授权。在国内外有影响的刊物发表学术论文150余篇。

在绿色建材和尾矿资源化利用方面,团队带头人与部分团队成员早在2008年就把固体废弃物尤其是铁尾矿和建筑垃圾的有效、高端资源化作为科研工作的重点,先后就“铁尾矿的活性激发”、“利用铁尾矿制备轻质保温墙体材料”、“铁尾矿替代细骨料对水泥基材料抗折强度的提升效应及机理”、“掺用铁尾矿实现普通硅酸盐水泥制备高折压比路面材料”、“大比例掺用铁尾矿自保温墙体的设计与施工技术”、“掺用铁尾矿制备轻质隔热型GRC免拆模板”、“黄石市建筑垃圾的资源化技术研究”、“二次铝灰的资源化利用研究”、“钢渣制备高强度砖的资源化利用研究”、“铁尾矿/水泥体系的水热反应过程及机理研究”等系列课题进行了理论摸索和实验研究,掌握了黄石市周边地区铁尾矿和建筑垃圾等固体废弃物的基本组成与特点,掌握了相关处置技术。“固体废弃物资源化技术与转移”2016年获批湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队。“固废资源化技术与创新中心”2019年获中央引导地方科技发展专项100万元支持。《制备功能型墙体材料的铁尾矿资源化技术与应用》获评具有国内领先水平的省科技成果。

在冶金固废资源化利用方向,已开展的课题“低品位氧化铝锌矿的碱性冶炼工艺研究”、“硫酸渣自还原制备铁颗粒基础研究”等已取得阶段性成果。正在开展的课题有湖北省自然科学基金面上项目“基于钢铁固废的炼焦污水高效净化剂的制备、结构表征机理研究”、湖北省国家重点实验室项目“利用钢铁企业固废制备高效污水净化剂的研究”、湖北省重点实验室项目“含锌资源的碱性处理综合利用”等。

在先进材料研发领域,团队成员也开展了大量工作。如在防水防油自清洁涂层领域已获国家自然科学项目三项(密度泛函理论研究:修饰剂与湿度对铝、锌超疏水表面结/防冰行为的影响、Laplace压力共同作用下的冷凝液滴自移除和各向异性超疏水表面的设计制备、湿性梯度),省自科项目两项(飞行器表面超疏水处理及其抗覆冰行为、外力作用下超疏水表面精细结构与防冰性能间关系)以及教育厅项目一项(超低温条件下铝合金基超疏水材料的抗覆冰性能)。在三元复合锂离子电池方向也取得了较好成果,省级项目包括磷化铁和碳修饰磷酸铁锂作为动力电池正极材料的制备及性能研究、三维分级结构磷酸锰锂正极材料的制备及电化学性能研究、磷酸锰锂在水溶液中电解质中的电化学行为研究等。

在校企合作、成果转化与转移方面,已开展对外技术服务项目120多项,合同金额2000多万,到账金额1400多万。与湖北隆源冶金集团有限公司共建有《黄石矿物加工研究院》、《校企合作共建材料检测中心》和《校企合作共建研发中心》。与大冶市宏泰铝业有限责任公司签订有《共建黄石市东楚铝加工技术研究院》。

合作单位黄石旺新环保科技公司,充分利用本地钢渣发展环保产业,变废为宝,走出了一条绿色发展之路。连锁块、码头砖、标准砖等新产品已经投入市场,产生经济效应320余万元,消纳钢渣30余万吨。

合作单位中国十五冶金建设集团有限公司,在承建的赞比亚、刚果(金)等海外工业、民用建筑工程中已将相关成果应用于工程实践,用尾矿制备的轻质保温墙材产品替代粘土砖,消耗铁尾矿等固废近11100吨,产生直接经济效益2230万元。