發(fā)明家王武生：回收銅無熔煉直接電解革命技術(shù)

　　電解銅是電子電器工業(yè)最重要有色金屬，被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域。我國目前是世界上最大的銅回收利用國，年產(chǎn)量達到八百萬噸，居世界首位。現(xiàn)在我國的電解銅95%以上都來自于回收利用，但銅的回收過程又是一個重金屬污染嚴重和大量消耗能源的過程。在環(huán)境污染嚴重、能源資源短缺的今天，積極尋找綠色環(huán)保、高效節(jié)能的生產(chǎn)工藝，減少資源浪費和環(huán)境污染已是大勢所趨。王武生教授發(fā)明的銅直接電解回收的技術(shù)，從根本上解決了回收過程中的環(huán)境污染問題，大幅度降低了能源消耗，是銅回收冶煉領(lǐng)域的，特別是銅回收電解技術(shù)發(fā)明以來的一次技術(shù)革命。我們有幸采訪到了發(fā)明家王武生教授，了解到他是如何解決這一世界銅冶煉領(lǐng)域的技術(shù)難題的。

　　記者：王教授，你好!請問你發(fā)明的回收銅直接電解技術(shù)與現(xiàn)在的技術(shù)有什么區(qū)別?

　　王武生：首先我想介紹一下現(xiàn)在的銅電解的工藝：現(xiàn)在回收銅必須先將銅進行熔化，鑄成陽極板后才能去電解。

　　記者：全世界都是這樣的，難道有什么問題嗎?

　　王武生：當然全世界目前都是采用這種工藝。但這種成熟的工藝會產(chǎn)生大量的環(huán)境污染，同時消耗大量的能源，并且經(jīng)濟效益很低。

　　記者：能具體談?wù)剢?

　　王武生：好的。首先是環(huán)境污染：因為在銅熔化過程中會排放大量的重金屬，如鉛等，造成周圍老百姓得“血鉛病”。其次，由于銅的熔點高達一千多度，所以熔化時會消耗大量的能源，產(chǎn)生大量溫室氣體，但現(xiàn)在我國強調(diào)發(fā)展綠色經(jīng)濟，必須實行降耗減排。其三，寶貴的有色金屬資源浪費，我國是一個有色金屬資源嚴重匱乏的國家，這些寶貴的有色金屬一部分排入到空氣中污染環(huán)境，另一部分變成廢渣。其四，經(jīng)濟效益差，除了能源費用昂貴外，在熔煉過程中還將部分銅變成了氧化銅，氧化銅的價值要遠低于銅，即使可以回收，但氧化銅只能電積回收，不能電解。同樣一噸銅電解只需300度電，但電積需要2000度電，成本大幅度上升。

　　記者：你的技術(shù)是如何實現(xiàn)的?

　　王武生：我的發(fā)明在回收過程中沒有銅熔煉。

　　記者：你不熔煉如何將銅制成陽極板呢?據(jù)我們所知：不先將銅制成陽極板就無法進行電解。

　　王武生：我是通過機械方式將銅直接壓制成陽極板，沒有熔煉過程。

　　記者：這是一種非常簡單的工藝，難道別人沒有想到過嗎?

　　王武生：我相信以前也有人試驗過，但是失敗了。

　　記者：為什么別人失敗了，你卻能成功呢?

　　王武生：因為如果簡單地直接壓成板塊，在電解過程中會產(chǎn)生斷裂，無法實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，也無法壓成大塊的陽極板。

　　記者：那你又是如何實現(xiàn)的呢?

　　王武生：這就好比制造大塊水泥板一樣的道理，你如果只有水泥，你做出的水泥塊就會斷裂，但你們?nèi)绻�在里面加入鋼筋骨架就不會斷裂了�?/p>

　　記者：你是說在銅粉壓制的過程中在里面加入了骨架?

　　王武生：對!這種骨架材料機械強度高，抗腐蝕，不參與電解，可以反復使用，一百年也不會損壞。

　　記者：你的發(fā)明與現(xiàn)在的技術(shù)相比有什么優(yōu)勢呢?

　　王武生：簡單地說就是：環(huán)�；�、節(jié)能化、資源化、效益化。

　　記者：什么是環(huán)保化?

　　王武生：在回收過程中無廢水、廢氣、廢渣的排放。改變了現(xiàn)在周圍老百姓得“血鉛病”的歷史。

　　記者：什么是節(jié)能化?

　　王武生：在電解前的陽極板制作過程中不消耗能源，現(xiàn)在每熔化一噸銅需要消耗80-150公斤燃油。

　　記者：那八百萬噸將是一個多么驚人的數(shù)量啊!

　　王武生：八百萬噸的產(chǎn)量但能源消耗不止八百萬噸，應(yīng)該一千多萬噸。

　　記者：為什么?

　　王武生：因為現(xiàn)在一噸陽極板不能全部電解，還有殘極產(chǎn)生。殘極的量約三分之一，如厚度35毫米的陽極板，當電解到厚度十多毫米時你就要停止電解，如果繼續(xù)電解會產(chǎn)生斷板，造成生產(chǎn)事故。并且如果是二次熔鑄能耗會成倍增加，所謂二次熔鑄就是先熔煉成元寶銅，再熔鑄成陽極板。一年需要上百萬噸的燃油或天然氣，現(xiàn)在如果全部采用我的發(fā)明會每年為國家節(jié)省上百萬噸的燃料，同時減少數(shù)百萬噸的溫室氣體的排放，具有非常重要的社會意義和經(jīng)濟意義!這就是所謂的“節(jié)能化”。

　　記者：這么重要的能源消耗，國家有什么相關(guān)的政策導向嗎?

　　王武生：有!其中的政策規(guī)定只有規(guī)模達到十萬噸的才能批準投產(chǎn)，因為規(guī)模大可以相對降低每噸的能源消耗。但規(guī)模大也只能相對減少而已，無法從根本上杜絕能源的消耗和污染的產(chǎn)生。

　　記者：那資源化是什么意思?

　　王武生：將原來排入大氣和廢渣里的重金屬如鉛、錫、金、銀等回收利用。

　　記者：效益化呢?

　　王武生：由于減少了能源消耗，提高了銅的回收率，降低了生產(chǎn)成本，從而可以大幅度地增加經(jīng)濟效益。采用本發(fā)明原有的電解生產(chǎn)設(shè)備不作任何改造，仍然采用現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備和工藝。并且無污染排放、節(jié)省能源，具有重要的社會意義!

　　▲上圖為電解銅陽極板熔鑄生產(chǎn)現(xiàn)場

　　記者：王教授，您的回收銅無熔煉直接電解技術(shù)發(fā)明產(chǎn)品有通過相關(guān)機構(gòu)化驗嗎?

　　王武生：化驗是必須的，我們通過合作單位荊州市友大金屬制品有限公司委托北京礦冶研究總院測試研究所對直接電解的電解銅做了化驗報告。

　　▲上圖為直接電解的電解銅的化驗報告

　　王武生教授發(fā)明的“回收銅無熔鑄直接電解技術(shù)”，既沒有熔煉過程，節(jié)省了大量能源費用，又沒有銅在熔煉過程中的損耗;且原有的電解生產(chǎn)設(shè)備不作任何改造，仍然采用現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備和工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比節(jié)省不少生產(chǎn)成本，這對回收銅行業(yè)的發(fā)展，無疑是具有里程碑意義的。

　　連線人物：

　　王武生，華東理工大學機械與動力工程學院教授;2005年《汽車制造與修理》教授級高級工程師;國家汽車標準委員會車身分標委員會委員;上海奇謀能源技術(shù)有限公司總經(jīng)理;上海市第四屆創(chuàng)造發(fā)明獎;松江區(qū)第二屆拔尖人才;上海市領(lǐng)軍后備人才;上海市松江區(qū)市民最喜愛的“我們松江人”獲獎人。

　　王武生在長期的創(chuàng)造過程中取得了豐富的科技創(chuàng)新成果，共取得了幾百項發(fā)明，獲得了國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的四十多項發(fā)明專利證書和四項美國專利。其中，發(fā)明的《WFY-1汽車碰撞模擬臺車》，改變了利用線性變量疊加合成非線性曲線的傳統(tǒng)方式，采用直接利用金屬管的變形吸能的原理，實現(xiàn)了波形再現(xiàn)，真正實現(xiàn)了自主開發(fā)， 打破了德國、美國在此技術(shù)領(lǐng)域的壟斷，被中國汽車認證中心、國家汽車監(jiān)督檢驗中心(上海)等采用，列為上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項目，獲上海市第四屆創(chuàng)造發(fā)明專利三等獎�！断藓深A緊式安全帶》的發(fā)明，打破了美國專利技術(shù)壟斷，填補國內(nèi)空白，它采用限力式安全帶大幅度提高了乘員的安全性，被中國奇瑞汽車公司、江淮汽車公司等采用，被列為上海專利二次開發(fā)項目。作為全國汽車標準化技術(shù)委員會會員，參與了多項國家標準的制定，如《汽車安全帶標準》、《汽車安全氣囊標準》并且主持起草《車輛前下部防護裝置》的國家標準，是上海市第一次自主負責起草和制定的汽車行業(yè)的國家標準。針對高原戰(zhàn)士缺氧及部分邊遠地區(qū)的小型醫(yī)院缺少醫(yī)用氧氣的狀況，開發(fā)了《家庭實用、車用小型電解制氧機》，獲得第十屆全國發(fā)明銀獎，據(jù)此發(fā)明制造的產(chǎn)品獲第十屆全國發(fā)明新技術(shù)產(chǎn)品金獎�！栋踩珟Ьo急鎖止試驗臺》試驗裝置原來一直依賴進口，每臺進口需19萬馬克，經(jīng)過對比試驗，該產(chǎn)品完全達到國外同類產(chǎn)品的性能，操作更為簡單，填補了國內(nèi)空白，價格僅需人民幣20萬元，已被中國汽車產(chǎn)品認證、解放軍總裝備部定遠試驗場、602直升機研究所采用。 除了在發(fā)明中取得了豐富的成果外還發(fā)表論文十多篇，其中在國家一級期刊共發(fā)表了具有創(chuàng)新理念和獨特見解的論文6篇。

　　為了展現(xiàn)當今在各行業(yè)、各領(lǐng)域取得卓越科技創(chuàng)新成績的企業(yè)及人物的風采，進一步營造技術(shù)創(chuàng)新良好環(huán)境，培育科學精神和創(chuàng)新文化，增強我國企業(yè)自主創(chuàng)新能力和核心競爭力，推動我國企業(yè)科技創(chuàng)新工作不斷向更高層次發(fā)展，中國科技新領(lǐng)軍者欄目組決定舉辦《中國科技新領(lǐng)軍者展播》系列活動，其宗旨是：尋找科技標桿，引領(lǐng)榜樣價值;提高創(chuàng)新能力，聚焦科技新領(lǐng)軍者;交流產(chǎn)品心得，提供創(chuàng)業(yè)分享;發(fā)布科技報告，打造中國世界品牌。

　　《中國科技新領(lǐng)軍者展播》欄目組踐行“聚焦科技新領(lǐng)軍者、整合優(yōu)勢資源、打造權(quán)威品牌”的信念，以專業(yè)報道和誠信服務(wù)的媒體品質(zhì)打造科技領(lǐng)域最具影響力的媒體，更多精彩內(nèi)容歡迎搜索關(guān)注。(顏輝)