【研究室总体介绍】
本研究室共有教师5名，其中研究员/博导2名、副研究员3名。研究室以科研活动服务国民经济的宗旨，坚持基础研究与应用研究并重、坚持国家需求为导向的产学研，近年来承担和完成国家重点研发计划项目/课题、国家“863”计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金重点和面上、工信部“中国制造2025”绿色制造系统集成以及企业横向协作项目等课50余项。研究成果获国家技术发明二等奖1项、省部级科技奖8项、中国专利银奖和优秀奖各1项、北京市发明专利奖二等奖2项等，多项科研成果服务于国民经济主战场。
【研究室成员介绍】
张深根 刘波 张笑妍 丁云集 张俊杰
【研究室主要研究方向】
1、绿色高值再生有色金属理论
2、新型绿色建材
3、电子废弃物绿色回收
4、废旧航空铝合金绿色高值再生
5、铂族金属低碳循环利用
6、冶金固/危废解毒与资源化利用
7、高性能多孔陶瓷制备
【研究室主要研究内容及科研成果】
1、废旧电子电器无害化处置资源化利用研究
废旧电子电器数量巨大、增长迅速、富含战略金属，已成为重要的城市矿产。因废旧电子电器具有组分复杂、品位高、有毒有害物质多的特点，其绿色再生关键技术是世界多国抢占的国际制高点。发明了“无氰全湿”提取贵金属技术，实现了金银钯等经济绿色提取；发明了重金属协同提取技术和装备，实现了铜铅锡镍等综合回收；发明了高品位合金直接电解技术和装备，实现了恒压电解分步提取多种纯金属；发明了污染防控技术和装备，避免了氰化物、重金属、氟利昂、残油、粉尘和二噁英等污染。研究成果获国家技术发明二等奖、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、中国专利优秀奖和北京市发明专利二等奖。
2、报废飞机铝合金保级循环利用技术
据飞机回收再利用国际协会（AFRA）预测，未来20年全球将有超12000架飞机退役。报废飞机中含有大量铝合金，回收价值高。目前，大部分报废飞机铝合金直接重熔后被降级利用于低档铸造铝合金产品，存在产品附加值低、环境污染严重等问题。针对上述问题，本团队和波音中国开展了国际合作，研发出合金熔体成分在线测控、杂质元素去除、熔体除气、精炼和变质等关键技术，实现了以报废飞机铝合金为原料再生2024和7075合金，达到了GB/T3190-2008要求，获得了波音公司的高度评价。研究成果获中国有色金属工业科学技术发明奖一等奖、中国专利银奖、北京市发明专利二等奖、山东新旧动能转换高价值专利培育大赛一等奖、全国有色金属标准化技术委员会标准一等奖等。
3、贵金属绿色再生技术
贵金属因储量少、应用广和战略意义被誉为“现代工业维他命”。铜铅镍火法捕集废催化剂中贵金属工艺重金属污染严重。针对上述问题，在国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划课题、工信部绿色制造系统集成项目、广东省自然科学基金项目等支持下研发出具有我国完全自主知识产权的贵金属绿色循环再生技术体系，包括贵金属低温铁捕集-电解富集技术、铂钯铑分离提纯和催化剂再造等，建成了多条贵金属绿色再生产线。授权发明专利30余件，其中中国发明专利20余件、欧洲日本等发明专利8件、参编国标4项，出版专著3部，获中国有色金属工业科技一等奖、中国∙海淀高价值专利培育大赛一等奖、中国发明协会“发明创业奖项目奖”金奖、中国有色金属学会科技论文奖一等奖等。
4、多源冶金固废低成本制备绿色建材关键技术与应用
在国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划课题、宁夏自治区重点研发计划项目等支持下，研发了多源冶金固废低成本制备绿色建材关键技术，提出了多源冶金固废建材化理论，突破了冶金固废成分调配、重金属固化和低成本制备等技术瓶颈，实现了冶金固废为原料规模化生产微晶玻璃、水泥和岩棉三大系列绿色建材。授权中国发明专利27件、美国发明专利1件，发表学术论文33篇，出版专著2部。项目成果在宁夏天元锰业集团有限公司等企业产业化应用，经济、社会和环境效益显著。研究成果获2023年中国有色金属工业科技一等奖。
5. 多孔陶瓷的孔结构多维设计及其在隔热/生物/透波领域应用研究
在国家自然科学基金、北京自然科学基金、广东省自然科学基金等项目支持下，就多尺度孔结构构建带来的性能优势，开发了一种柔性三维纳米纤维编织而成的陶瓷海绵材料，即以冷冻干燥法或有机泡沫浸渍工艺构建三维骨架结构陶瓷坯体，进一步结合碳热还原反应原位合成孔壁由纳米纤维编织而成的陶瓷海绵，具有超高气孔率及比表面积，有望应用于过滤、隔热、催化剂载体等领域；提出了制备具有光敏特性的颗粒稳定乳液/泡沫，可用于光固化成型具有复杂形状的多级孔陶瓷，并将直写打印成型与(溶胶)颗粒稳定泡沫工艺相结合，获得了多级孔氧化铈、氧化铝、莫来石、羟基磷灰石、双相磷酸钙、氮化硅陶瓷，使其在力学性能、比表面积、透波性能、太阳能热化学燃料产量等性能方面获得了显著的提升。相关研究成果申请/授权中国发明专利12项，在相关领域国际知名SCI期刊发表学术论文20余篇。
6、铝灰渣还原固废中有价金属及尾渣资源化
在重庆市重点专项、广东省基础与应用基础研究基金、博士后基金、国家资助博士后计划等项目支持下，提出了基于钙硅铝镁氧化物调配的多源固废资源化理论，突破了铝灰渣低碳还原赤泥铁、尾渣制备铝酸钙及绿色建材等关键技术，实现铁回收率90%以上及尾渣100%资源化。该技术具有成本低、碳排放少、环境负担小、应用场景广阔等特点。申请/获授权国家发明专利16项，在J. Hazard. Mater.、J. Clean Prod.、Waste Manage.、Ceram. Int.等期刊发表SCI论文30篇，已建成年产3万吨铝灰渣基铝酸钙生产线，经济和社会效益显著。
【研究室承担科研项目】
国家重点研发计划项目：高端领域铜铝废材深度净化与循环再造关键技术
国家重点研发计划课题：废旧航铝材高效除杂成套技术及装备研发
国家重点研发计划课题：再造航铝熔体成分精细调控产业化关键技术
国家重点研发计划课题：再造航铝材精细调控产业化技术及示范
国家重点研发计划课题：大宗工业固废硅-铝-氧四面体网络结构解聚-重构反应机理与调控机制
国家重点研发计划课题：多固废协同凝胶强化技术及材料体系设计
国家自然科学基金项目：低温铁捕集废催化剂贵金属的多反应耦合及富集机理
国家自然科学基金项目：垃圾焚烧飞灰的二噁英热裂解解毒及氯固化机理
国家自然科学基金项目：铁铬污泥制备的刚玉型含Cr片状氧化铁及其稳定性机理研究
国家自然科学基金项目：碱熔解离蓝粉β-Al2O3和绿粉畸变磁铅矿晶体结构的机理
国家自然科学基金项目：含Cr危固的Cr、Ni固化与解毒机理及微晶玻璃应用研究
国家自然科学基金项目：超顺磁性纳米Fe3O4粒子低温燃烧-碳热还原合成机理研究
国家自然科学基金项目：粘结Terfenol-D复合材料<110>织构和密度的磁-热-机耦合模型
国家自然科学基金项目：钢铁冷轧磨削料制备软磁复合材料的机理研究
国家863项目：稀土荧光灯快速识别及发光材料回收利用技术和装备
国家科技支撑计划项目：废旧金属综合利用及废旧机电产品再制造关键技术与应用研究
国家科技支撑计划项目：含Cr钢渣制备微晶玻璃技术
国家科技支撑计划项目：有色金属基地大宗工业固废减量无害化利用关键技术与示范
国家科技支撑计划项目：带钢高效清洗工艺和冷轧工序废弃物利用技术开发
国家科技支撑计划项目：废铝易拉罐保级还原技术开发及示范
国家科技支撑计划项目：高性能软磁复合材料(SMC)及其环保型磁芯的产业化开发
新疆重点研发计划项目：新疆有色金属行业典型固废绿色高值化利用技术研发与应用
宁夏重点研发计划项目：硅锰合金渣制备生态环境材料关键技术及示范
宁夏重点研发计划项目：电解锰渣高值化利用技术研发及示范
工信部绿色制造项目：终端产品资源化利用系统集成-退役动力蓄电池回收利用
工信部绿色制造项目：高值废旧产品资源化利用系统集成应用解决方案
工信部绿色制造项目：典型贵金属废料提取及深加工产业化绿色关键工艺系统集成
工信部：2022年国家新材料重点平台—节能低碳材料生产应用示范平台
The Boeing Company：7050 Aluminum Alloys Recycling at Pilot；7075 aluminum alloy recycling from aircraft aluminum scraps；Aero Al recycling through metallurgical process
校企合作项目：失效三元锂电池金属高效绿色回收技术开发
校企合作项目：含铅冶炼烟尘的绿色处置技术研发
校企合作项目：废汽车尾气催化剂铁捕集铂族金属技术