中國(guó)地科院成都所稀土礦綜合利用技術(shù)創(chuàng)新紀(jì)實(shí)
【中鎢在線新聞網(wǎng)-鎢新聞】
“珍惜地球資源轉(zhuǎn)變發(fā)展方式—提高資源利用效益”，是今年世界地球日的宣傳主題，也是國(guó)家未來(lái)發(fā)展對(duì)地質(zhì)科技工作的要求和期望。地球日前夕，我們來(lái)到中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所，在這個(gè)長(zhǎng)期從事礦產(chǎn)綜合利用新技術(shù)、新方法、新工藝研究的中央公益性地質(zhì)科研單位中，認(rèn)識(shí)了熊文良和他的稀土資源綜合利用科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
年輕的稀土 技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)
在簡(jiǎn)要介紹所里近幾年工作重點(diǎn)之后，所長(zhǎng)劉亞川特別推薦了所里的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)——稀土礦“浮團(tuán)聚磁選”新工藝創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
這一團(tuán)隊(duì)，針對(duì)我國(guó)輕稀土、稀有金屬礦山存在采選回收率低，尾礦及排土場(chǎng)固體廢物數(shù)量巨大、共伴生有用成分多、綜合利用潛力大、存在放射性及其他環(huán)境污染隱患等具共性的技術(shù)難題，在一些典型輕稀土型礦山，開展了綠色高效輕稀土礦及稀有金屬礦選礦藥劑及工藝技術(shù)研究，通過(guò)自主創(chuàng)新和技術(shù)集成，重點(diǎn)了突破低品位復(fù)雜輕稀土、稀有金屬礦，輕稀土尾礦和排土場(chǎng)固體廢料中稀土及稀有元素回收利用關(guān)鍵技術(shù)，提高了難選輕稀土礦稀土回收率和稀有元素綜合利用率，形成了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的輕稀土礦及稀有金屬礦選礦藥劑、工藝和尾礦資源化技術(shù)成果。
他們通過(guò)多個(gè)項(xiàng)目，開發(fā)出具有全面提高輕稀土稀有等復(fù)合資金屬利用率的礦物加工新技術(shù)，增加了我國(guó)輕稀土和稀有金屬資源的經(jīng)濟(jì)利用量，為顯著提高復(fù)合資源利用率提供技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)稀土礦、稀有金屬礦及尾礦等固體廢棄物資源中有價(jià)成分的高效回收和綜合利用，從而推動(dòng)我國(guó)礦業(yè)及區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。“以前我們的表彰都是面對(duì)個(gè)人，去年第一次表彰了科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，他們就是其中之一；他們將成為綜合所樹立的優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)樣板。”劉亞川說(shuō)。
很快，我們便見到了這一創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的帶頭人——熊文良。出乎意料的是，這位選礦專業(yè)高級(jí)工程師、礦冶研究中心副主任、已成為綜合所稀土研究領(lǐng)域?qū)W科帶頭人的小伙子，今年只有36歲，看起來(lái)甚至還有點(diǎn)靦腆。不過(guò)，據(jù)劉亞川介紹，他已主持過(guò)國(guó)土資源部公益行業(yè)科研專項(xiàng)1項(xiàng)，重大海外稀土項(xiàng)目4項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)稀土類創(chuàng)新技術(shù)工業(yè)轉(zhuǎn)化1項(xiàng)，“他和他的團(tuán)隊(duì)，為綜合所稀土業(yè)務(wù)領(lǐng)域方向的建立和發(fā)展作出了杰出貢獻(xiàn)”。
“我們的團(tuán)隊(duì)總共7人，平均年齡只有30多歲，有博士，碩士，還有一位女士。”熊文良介紹說(shuō)，“別看我們組建時(shí)間只有短短幾年，但我們特別團(tuán)結(jié)，而且特別有朝氣有闖勁兒。”
突破固有思維 尋找創(chuàng)新突破口
劉亞川說(shuō)，2010年，為了挖掘青年科技人才，所里推出了由“相馬”變?yōu)椤百愸R”的人才機(jī)制。剛剛?cè)鲱^，但從2005年畢業(yè)就開始研究稀土的熊文良被安排與老專家一起，分別對(duì)同一研究項(xiàng)目進(jìn)行獨(dú)立、競(jìng)爭(zhēng)式研究。
初出茅廬的熊文良，研究經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)物質(zhì)條件都處于劣勢(shì)，可他有著一種迎難而上的拼勁和敢想、敢試的闖勁。沒有自己的試驗(yàn)室，沒關(guān)系，可以等待別人完成試驗(yàn)后，借用他人的試驗(yàn)室；沒有經(jīng)驗(yàn)，沒關(guān)系，多花時(shí)間多下力氣，全面梳理近10年來(lái)能夠收集到的相關(guān)領(lǐng)域的研究資料，一點(diǎn)點(diǎn)尋找創(chuàng)新的突破口。就這樣，從早到晚，一個(gè)個(gè)技術(shù)問題，不停地在他腦子里轉(zhuǎn)來(lái)轉(zhuǎn)去。
一天，剛剛做完實(shí)驗(yàn)的他，忽地靈光閃現(xiàn)：過(guò)去總是把重點(diǎn)放在藥劑研究上，為什么不想法兒改變工藝結(jié)構(gòu)呢？他從試驗(yàn)室的椅子上一下子跳了起來(lái)。直到今天，他還記得當(dāng)時(shí)的那種狂喜和沖動(dòng)。后來(lái)的事情幾乎是順理成章，他從這次“賽馬”機(jī)制中脫穎而出。
2011年，以熊文良為組長(zhǎng)的稀土綜合利用新技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)組建成立。他們針對(duì)某稀土礦選礦回收率低等難題，歷經(jīng)三年的持續(xù)攻關(guān)，研發(fā)了一種新型綠色稀土礦高效捕收劑Wx，該藥劑具有捕收性能強(qiáng)、選擇性好、對(duì)溫度要求低等優(yōu)點(diǎn)，成功實(shí)現(xiàn)了含泥稀土礦的常溫浮選拋尾。在此基礎(chǔ)上，項(xiàng)目組創(chuàng)造性地提出了稀土“浮團(tuán)聚磁選”新工藝，即首先采用浮選預(yù)富集稀土礦物，并形成稀土礦物聚團(tuán)，然后采用加密網(wǎng)狀介質(zhì)高梯度強(qiáng)磁機(jī)對(duì)浮選預(yù)富集精礦進(jìn)行進(jìn)一步磁選提純，最終獲得稀土總量品位大于60%的稀土商品精礦。
“這個(gè)礦山的稀土礦是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的難選稀土礦石。目前，國(guó)內(nèi)外稀土礦選礦多采用‘重—磁’、‘磁—浮’或‘重—磁—浮’聯(lián)合工藝，對(duì)易選稀土礦能獲得較好的選礦指標(biāo)。然而，該稀土礦礦泥含量大，礦物嵌布粒度細(xì)，傳統(tǒng)選礦工藝和常規(guī)浮選藥劑均不能有效的解決含泥稀土礦石的回收難題，企業(yè)采用的‘重—磁—浮’聯(lián)合工藝獲得的稀土回收率僅為20%左右。熊文良團(tuán)隊(duì)提出的稀土‘浮團(tuán)聚磁選’新工藝，打破了稀土選礦先重選或先磁選的固有思路，攻克了細(xì)粒級(jí)稀土礦物選礦回收的技術(shù)難題，突破了傳統(tǒng)稀土選礦工藝對(duì)含泥稀土礦選礦效果不佳和稀土浮選必須加溫的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)了稀土礦物的常溫選礦方法，為稀土礦的高效利用提供了一套全新的技術(shù)。新工藝可以大幅降低企業(yè)生產(chǎn)成本，同時(shí)提高選礦回收率，為國(guó)內(nèi)外同類難選稀土礦礦石的綜合利用具有極好的借鑒作用和產(chǎn)業(yè)化前景。”劉亞川高興地介紹。
2013年秋季，項(xiàng)目組歷時(shí)30天，在一稀土礦選礦廠開展了稀土“浮團(tuán)聚磁選”新工藝的工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)規(guī)模600噸/天，工業(yè)試驗(yàn)穩(wěn)定運(yùn)行15天，使稀土回收率由原有的20%提高至50%以上，實(shí)現(xiàn)了新工藝的順利“落地”，獲得了礦山企業(yè)的高度認(rèn)可。以目前礦山企業(yè)原礦處理能力60萬(wàn)噸/年規(guī)模的選廠礦計(jì)，采用稀土“浮團(tuán)聚磁選”新工藝后，企業(yè)每年可多生產(chǎn)REO品位大于60%的稀土精礦約7385噸，企業(yè)全年產(chǎn)值將增加約2.2億元。2014年，2500噸/日選廠新線成功投產(chǎn)。
來(lái)自業(yè)內(nèi)專家的評(píng)論更加令人鼓舞：“稀土‘浮團(tuán)聚磁選’新工藝，將為世界輕稀土礦選礦帶來(lái)了一場(chǎng)技術(shù)性革命！”
為研究全球 最熱礦產(chǎn)而自豪
說(shuō)起稀土礦，文質(zhì)彬彬的熊文良立馬熱情高漲。
他告訴我們，稀土、稀土金屬是高新技術(shù)領(lǐng)域中多種功能材料的重要原料，在現(xiàn)代工業(yè)中一直占有重要地位。目前，稀土、稀有金屬已經(jīng)成為全球關(guān)注的具有戰(zhàn)略意義的重要資源。我國(guó)稀土、稀有金屬資源儲(chǔ)量豐富，但一直存在采選回收率低、固體廢物數(shù)量巨大及綜合利用程度低等技術(shù)難題，造成國(guó)家礦產(chǎn)資源的極大浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境的沉重負(fù)擔(dān)。
“我們成功申請(qǐng)了2012年國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目，針對(duì)稀土、稀有金屬礦山存在的這些問題，協(xié)同國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位進(jìn)行了攻關(guān)。這一項(xiàng)目極大促進(jìn)了我們?cè)谙⊥恋V綜合利用方面的科研能力。”
在理想和信念的牽引下，這一年輕團(tuán)隊(duì)迸發(fā)出的創(chuàng)造力是驚人的，不僅研制出了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的“浮團(tuán)聚磁選”稀土選礦新工藝和新藥劑，獲得了兩項(xiàng)技術(shù)發(fā)明專利，還研發(fā)出了多種綜合利用新工藝。
針對(duì)長(zhǎng)期閑置的湖北省竹山縣廟埡鈮稀土礦為特大型鈮稀土礦床，開發(fā)出鈮—稀土礦綜合利用新工藝，大大加快了該礦開發(fā)利用的步伐；以某稀土礦尾礦為研究對(duì)象，研發(fā)了固體廢棄物綜合利用新工藝新方法，實(shí)現(xiàn)了尾礦等固體廢棄物資源中有價(jià)成分的高效回收和綜合利用，降低了選礦企業(yè)的固體廢棄物排放量，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并極大地豐富了國(guó)內(nèi)選礦企業(yè)尾礦處理模式，為國(guó)內(nèi)選礦尾礦等固體廢棄物的處理積累了經(jīng)驗(yàn)、奠定了基礎(chǔ)；針對(duì)大型堿性花崗巖稀有金屬礦床，研發(fā)了選礦回收利用的新工藝，解決了由于礦石嵌布粒度細(xì)、單體解離難造成的礦石綜合回收利用低、選礦回收困難等技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)稀土、鈮及鋯等稀有金屬的綜合利用，而且推進(jìn)了稀有金屬的選礦理論、選礦工藝及選礦設(shè)備等方面的發(fā)展，促進(jìn)了稀有稀土資源綜合開發(fā)利用能力，提高資源利用率，減少環(huán)境污染。
……
“技術(shù)不能停留在試驗(yàn)室里。”熊文良認(rèn)為，衡量一個(gè)技術(shù)成果的優(yōu)劣，最終要看該技術(shù)能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。這幾年，這個(gè)年輕的團(tuán)隊(duì)跑了一個(gè)又一個(gè)稀土礦山，度過(guò)了一個(gè)又一個(gè)不眠之夜，也為企業(yè)解決了一個(gè)又一個(gè)難題。“看到我們研發(fā)的新技術(shù)在礦山‘落地’，為企業(yè)解決了實(shí)際問題，是我們最開心的事情。這也是對(duì)我最大的獎(jiǎng)賞和鼓勵(lì)。”
看得出，熊文良對(duì)研究稀土綜合利用技術(shù)的工作是極為熱愛的。“稀土是全球最熱的資源之一，我特別高興也特別自豪，能夠以研究它、提高它的資源利用效益為事業(yè)。”熊文良對(duì)記者如是說(shuō)。
解決國(guó)外稀土 企業(yè)綜合利用難題
全球最熱的資源，當(dāng)然會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)自全球的熱切需求。
據(jù)劉亞川介紹，成都綜合所承擔(dān)了大量國(guó)家公益性和來(lái)自企業(yè)的商業(yè)性項(xiàng)目，但國(guó)際項(xiàng)目并不多。“目前，我們所的國(guó)外項(xiàng)目基本上都集中于稀土領(lǐng)域。先后與南非、美國(guó)、澳大利亞、坦桑尼亞等國(guó)的海外礦業(yè)公司簽訂了選礦技術(shù)合同，合同金額接近2000萬(wàn)元人民幣。海外市場(chǎng)的成功開拓，不僅擴(kuò)大了我所在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的世界影響力，也為全所的市場(chǎng)創(chuàng)收作出了很大貢獻(xiàn)，使我所海外業(yè)務(wù)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了跨越式增長(zhǎng)。”
“稀土選礦的技術(shù)是一項(xiàng)科技含量很高的技術(shù)，跟其他的銅礦、鐵礦等不一樣。”熊文良告訴我們，全球稀土正在逐步形成多元化的供應(yīng)格局，而國(guó)外的稀土資源普遍比國(guó)內(nèi)的資源性質(zhì)復(fù)雜，這一點(diǎn)正好與除稀土之外的資源相反。因此，這幾年，國(guó)外企業(yè)在這方面的需求越來(lái)越明顯。
面對(duì)各種各樣的需求，熊文良的團(tuán)隊(duì)總是能提供令人滿意的服務(wù)。比如，他們把“浮團(tuán)聚磁選”工藝用在了澳洲的稀土礦中，大大提高了稀土回收率，同時(shí)采用選冶聯(lián)合流程提高了稀土精礦品位；在正在開展的美國(guó)的稀土礦研究中，他們采用溫和浸出技術(shù)解離礦物，使稀土礦物富集比達(dá)到100倍，而且通過(guò)選冶全流程實(shí)現(xiàn)了多種礦物的綜合利用。
盡管這幾年他們?cè)谙⊥粮咝Ю眉夹g(shù)上的創(chuàng)新成果引人矚目，解決了多個(gè)國(guó)內(nèi)國(guó)外稀土礦山企業(yè)單位產(chǎn)品能耗高、回收率低等問題，也引來(lái)了越來(lái)越多的合作者，但熊文良并沒有滿足。他說(shuō)，下一步他和他的團(tuán)隊(duì)打算在現(xiàn)有基礎(chǔ)上繼續(xù)開展新工藝、新藥劑的機(jī)理研究，爭(zhēng)取逐漸形成一套系統(tǒng)的技術(shù)知識(shí)理論體系，從而進(jìn)一步促進(jìn)稀土稀有金屬選礦技術(shù)的發(fā)展。
當(dāng)然，理論不能脫離實(shí)際，技術(shù)不能離開應(yīng)用。他們還將全力做好成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的準(zhǔn)備工作，加快科研成果的推廣應(yīng)用。“現(xiàn)在，我們考慮得最多的就是如何從技術(shù)創(chuàng)新著手，解決好成本和環(huán)境的問題，即實(shí)現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的有機(jī)結(jié)合。”
“這幾年國(guó)際礦業(yè)形勢(shì)發(fā)生了很大變化，但國(guó)際上對(duì)稀土資源的應(yīng)用和重視程度只會(huì)越來(lái)越加強(qiáng)。現(xiàn)在我們針對(duì)輕稀土的關(guān)注和研究比較多，今后還會(huì)在范圍和深度上逐步拓展深化。我相信，在稀土礦綜合利用技術(shù)研究領(lǐng)域，我們的團(tuán)隊(duì)還能做得更多、做得更好。”看著熊文良蓬勃的熱情與自信，我們不由得發(fā)自內(nèi)心地感嘆：“年輕的團(tuán)隊(duì)充滿朝氣，年輕的事業(yè)無(wú)限光明。”
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