2018年国家技术发明奖提名项目

2018年国家技术发明奖提名项目

公示内容

一、项目名称：复杂组分战略金属再生关键技术创新及产业化 二、提名单位意见：

再生有色金属是国民经济建设的重要支撑。该项目针对废旧电子电器中有色金属的赋存特点，发明了“无氰全湿”提取贵金属技术和装备，实现了金银钯等贵金属绿色高效提取；发明了高值合金直接电解技术，实现了恒压电解分步提取单质金属；发明了铅锡银综合提取技术，实现了有色金属协同回收；发明了污染防控技术，避免了氰化物、重金属、氟利昂、残油、粉尘和二噁英等污染。该项目攻克了废旧电子电器中复杂组分有色金属绿色再生的难题，有力支撑了我国有色金属供给，取得了重大突破。项目技术原创性显著，获美国专利1项、中国发明专利17项/国际PCT专利1项，形成了完整的自主知识产权体系。项目成果已 产业化应用，显著提升了我国再生有色金属行业技术水平，获国内外同行的高度评价，经济、社会和环境效益显著。

该项目获2014年北京市科学技术奖一等奖、中国有色金属工业科学技术发明奖一等奖，对照国家技术发明奖授奖条件，提名该项目申报2018年国家技术发明奖二等奖。

三、项目简介：

中国地质调查局统计数据显示，我国铜金银钯对外依存度分别为81.7%、58.2%、50%、99%以上，已严重危及国家资源安全。再生有色金属是保障供给安全的重要支撑。《“十三五”国家科技创新规划》、《国家创新驱动发展战略纲要》和十九大报告均将“资源循环利用”列为国家战略需求。中国有色工业协会统计数据显示“我国约23%铜、4.5%金、35%银、9%钯用于电子电器产品，其环保再生利用率不足10%，并引发多地的严重铅污染事件”，表明有色金属再生存在重大问题。废旧电子电器中有色金属绿色再生是世界多国长期投巨资角逐但一直未能彻底突破。因此，研发废旧电子电器中有色金属绿色再生关键技术是重大而紧

迫的国家需求。

在国家发改委、工信部、广东省的支持下，历时11年联合攻关,提出了无氰全湿基础理论，发明了废旧电子电器中的有色金属绿色再生关键技术，主要发明点如下：

（1）发现了贵金属及其络合物电极电位特性是影响贵金属存在形态的科学本质，阐明了贵金属“氧化-络合-还原”机理，发明了基于电极电位变化的贵金属无氰全湿提取新技术，金银钯总回收率由80%提高到98%以上，同时避免了剧毒氰化物污染。

（2）依据元素电极电位差异理论，发明了高值合金直接电解分步提取纯金属的方法，开发出恒压电解提取单质金属技术，金属回收率由90%提高到96%以上，一次电解金属纯度99.5%以上，多次电解99.99%以上。

（3）发明了线路板铜阳极泥协同回收铅锡银技术，开发了“盐酸-氯化钠-氯化钙”回收铅、“碱熔”提锡、“高氯络合-甲醛还原”提银等新工艺，实现了低成本、绿色、协同回收重金属，铅锡银总回收率由80%提高到95%以上。

（4）针对废旧电子电器的污染特性，发明了全流程污染防控技术，开发了废旧电子电器无害化柔性拆解、电路板机械破碎-重力分选和全流程尾液循环利用等新技术，避免了氰化物、重金属、氟利昂、残油、粉尘和二噁英等污染。

该项目获授权美国专利1项、中国发明专利17项、国际PCT专利1项，取得了多项原创性成果，被沈保根、张国成等院士鉴定为“整体技术达到国际先进水平，其中无氰全湿回收贵金属工艺技术达到国际领先水平”；项目成果已在北京、广东、江西和浙江等多家企业产业化应用，涵盖废旧电子电器处置、有色金属、环保等行业领域，近三年新增销售额253596.42万元，新增利润22023.09万元（数据核实中）。部分成果获2014年度北京市科学技术一等奖、中国有色金属工业科学技术发明一等奖和中国专利优秀奖。项目第一完成人因对废旧电子电器中有色金属材料再生领域的贡献当选中国再生资源产业技术创新战略联盟副理事长。

四、客观评价：

1.成果鉴定：2013年4月16日，教育部组织召开了“废旧线路板铜和贵金属绿色回收工艺”科技成果鉴定会。鉴定意见如下：开发了全湿法无氰工艺，回收

铜电解阳极泥中的贵金属（金、银、铂、钯），避免了酸溶解时氰化物对环境的污染，贵金属总回收率达到98.0%以上；开发了铜电解提纯技术，电解效率98.0%，铜回收率99.0%，阴极铜纯度99.95%，高纯铜纯度99.9999%，电解液可循环利用；利用该项目技术建成的生产线，技术上具有创新性，工艺稳定，节能高效，环保达标，产品满足了用户要求，整体技术达到国际先进水平，其中无氰全湿回收贵金属工艺技术达到国际领先水平。（附件*）

2.检测报告：产品经国家有色金属及电子材料分析检测中心、中国有色金属工业华南产品质量监督检验中心、江西铜业股份有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司检测研究中心、浙江省冶金产品质量检验站有限公司、上海微系统与信息技术研究所等检测，杂铜粉、铜阳极板、阴极铜、锌锭、锡锭、黄金、白银、钯等达到国标要求。（附件*）

3.同行评价：2012年10月30日，广东省科技厅召开了省部产学研结合重大项目（编号：2009A090100017）验收会，验收意见摘录如下：开展了电路板无害化破碎分选、杂铜粉冶炼、电解液净化及提取高纯铜、贵金属提取分离等研究，采用无氰全湿工艺回收阳极泥贵金属；电路板金属粉末回收率可达98.5%；阳极板铜品位98.5%；铜电解分离回收率99%，阴极铜99.98%，实现电解液循环利用。（附件*）

2015年8月14日，广东省科技厅委托清远市科技局召开了广东省科技计划项目（编号：2010A030200003）验收会，验收意见摘录如下：建成电冰箱、空调、洗衣机、电视机及电脑30万台的新工艺生产线，处理率为100%，有毒有害物质回收率99.5%以上。（附件*）

2014年7月19日，清远市科技局委托清远市金属行业商会召开了广东省科技项目（编号：2010C002）验收会，验收意见摘录如下：采用硫酸-硫酸铜体系对镀锡铜米进行铜锡分离，采用恒压/流模式实现了铜锡的回收及尾液循环再利用。镀锡铜回收率98.1%以上，锡脱除率95.6%以上，锡回收率98.5%以上。（附件*）

2011年4月26日，北京市环保局对国家发改委工信部“城市矿产”子项目（编号：B-2011-0074）竣工环保验收批复：“同意??北京废旧家用电器及电子垃圾回收利用示范工程竣工环境保护验收。项目验收后须加强环保设施运行管理，确保各项污染物稳定达标排放。”（附件*）

2012年6月16日，北京市发改委组织召开了项目（编号：B-2011-0074）验收会。验收意见摘录如下：研发出氟利昂加压抽取-分馏回收、残油负压收集、CRT屏锥热裂分离、三基色荧光粉回收、线路板电子元器件热熔锡分离、粉尘吸附等技术和专用装置；氟利昂回收率≥98%、残油收集率≥95%、荧光粉收集率≥96%、电子元器件分离率≥90%、作业环境粉尘浓度≤5mg/Nm3；实现了关键拆解工序的设备系统集成，达到了人工辅助无害化柔性化拆解家用电器效果。（附件*）

4.国际学术影响力：比利时优美科公司Johan Brusselaers经理认为：“无氰全湿回收金银钯贵金属理论重要，开发的技术适用于电子废料提取贵金属，杜绝了氰化钠污染”。日本京都大学Shinichi Sakai教授认为：“长期以来，贵金属提取带来氰化物污染，中国尤为严重。张深根教授研发的无氰全湿提取废旧电路板(PCBs)中贵金属理论和技术，对中国电子材料循环利用具有重要意义。该技术大幅提高了贵金属回收率，没有氰化物污染”。研究成果被相关领域期刊Environ. Sci. Technol. (附件*)、J. Clean Prod. (附件*)、Waste Manage. (附件*、*)引用并给予了高度评价。如，Environ. Sci. & Technol. 顾问、英国兰卡斯特大学Kevin Jones教授认为：“中国在WEEE资源化领域取得了成绩，特别是从PCBs中回收贵金属和铜等，淘汰了焚烧工艺，采取了无氰工艺回收贵金属，无氰化物污染” (附件*)。

5.获奖情况：

2014年北京市科学技术奖一等奖：废旧电子电器处置和资源化技术及其工业化应用(附件*)

2014年中国有色金属工业科学技术发明奖一等奖：报废电子产品处置和有色金属材料回收绿色成套技术及示范(附件*)

2016年中国专利优秀奖-无氰全湿成套工艺绿色回收废旧电路板的方法(附件*)

6.典型用户评价等：生产的杂铜粉、铜阳极板、阴极铜、锌锭、锡锭、黄金、白银、钯等产品已在江西铜业股份有限公司、江西金果铜业有限公司、上海品纯金属材料有限公司、富阳金虹贸易有限公司等50余公司获得应用，用户反应良好(附件*)。

江西铜业应用该项目的纯金纯银产品，认为：纯银和纯金产品，产品质量优