为有色金属开发找到"最优解"
——记"国家卓越工程师"蒋开喜
近期被授予"国家卓越工程师"称号的蒋开喜,虽已年过花甲,但仍全情投入在有色金属冶炼领域。
作为国家矿冶科技领域的技术带头人,蒋开喜三十年如一日,致力于解决制约复杂难处理矿产资源提取利用的技术瓶颈,带领团队研发了多项国际领先技术并实现工程化推广应用,为我国有色金属安全保供和低碳发展作出重要贡献。
5年前,56岁的蒋开喜离开了其工作生活32年的北京,来到福建担任福州大学紫金地质与矿业学院教授和紫金矿业集团股份有限公司首席科学家,开始了他的"二次创业"。
"'国家卓越工程师'的评选是一种产业转型升级的导向。作为工程师,就是要瞄准行业企业的风口,解决技术难题,推动行业发展,造福社会。"谈及获此殊荣,在高校和企业拥有双重身份的蒋开喜这样说。
帮有色金属"偷懒"
在蒋开喜带领团队取得的众多成果中,他提出的"最小化学反应量原理"当属最为浓墨重彩的一笔。这项重大理论创新,基于其十余年理论和工程科技经验形成。以此为指导开发出的"可控加压浸出技术""锌清洁冶炼"等国内外首创核心技术,从根本上实现了铜、锌、钼、镍、砷等有色金属高效清洁提取,使我国在有色复杂难处理矿产资源冶炼处理和提取技术领域处于领先位置。
"我们的思路是控制有用的反应发生,阻止或减少无用的反应发生。"蒋开喜介绍,我国有色金属资源有限,难处理矿产资源比例大,高能耗的冶金工艺使得大量资源无法高效利用,造成浪费。因此,针对我国大多数金属矿"小且杂"的特点,发展冶金工艺需要最大可能地保障精准高效,让化学反应只反应有用物质,少产生低价值的中间产物。这相当于帮有色金属"偷懒",以最少的"付出"获得事半功倍的效果。
2000年前后,蒋开喜将这一理念凝练成"最小化学反应量原理",其特点是投入少、成本低、资源消耗少、经济效益好。应用这一原理,蒋开喜原创含镓锗锌精矿一段低温同步还原二段高温氧压浸出技术。蒋开喜的原创技术助力中金岭南丹霞冶炼厂建成全球首家高效回收伴生镓、锗的加压炼锌厂,使金属镓、锗从不能利用到回收率分别达到78%、76%。
"正确的理论是保证方向的灯塔,原理对了就没有解决不了的技术问题。"蒋开喜表示,根据"最小化学反应量原理",团队先后构建了多个高效反应体系,通过大量科研攻关形成多项先进技术和工程化应用,广泛应用于云南、广东、青海、内蒙古等地的冶炼厂,成功实现了对难处理硫化砷渣、镍钴矿、钼矿等资源的大规模高效利用。
解企业发展难题
"科研工作应该与行业企业的实际需求相结合。"身为高校教授,蒋开喜常常鼓励青年科技人才,做研究要以解决实际问题为目标导向。身为企业首席科学家,他带领团队在矿山一线开展科研攻关,发现和解决工程化过程中的各种问题。
近年来,随着锂电池应用的推广,锂被称为未来的能源金属,而我国的盐湖锂资源开发受制于高镁锂比、分离困难等,传统的沉淀法不适用于我国盐湖提锂,萃取法又对设备的要求较高。
针对这一难点,蒋开喜带领团队,开发高效萃取体系,研制新型萃取箱,攻克了萃取设备难题,取代了国外昂贵的离心萃取机。2017年,蒋开喜团队建成全球首条大规模卤水萃取提锂生产线,实现年产高纯氯化锂1万吨,开创了萃取提锂技术新门类,获得2019年度部级科学技术奖一等奖。
在实际工作中,蒋开喜坚持将矿山一线技术骨干、紫金矿冶研究院科研人员和福州大学教师组合到一起,发挥各自的特长。在他的带动下,院系教师科研热情高涨,近年来承担国家重点研发计划课题2个,形成的先进技术可为紫金集团创造每年10亿元以上的经济效益。
"科技工作者就要为行业企业的发展解决技术难题。"蒋开喜告诉记者,未来,团队还将围绕新能源关键金属提取、碳中和冶金流程、智能装备开展科技攻关,为我国矿冶行业提供最适合的方案。(记者 符晓波 谢开飞 通讯员 翁李焱)
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