把論文書(shū)寫(xiě)在祖國(guó)大地上

我國(guó)是世界上最大的鋁生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，但鋁土礦儲(chǔ)量?jī)H占全球總儲(chǔ)量的不到3%，對(duì)外依存度超過(guò)50%。

多年來(lái)，以孫俊民博士為帶頭人的大唐集團(tuán)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，一直致力于開(kāi)發(fā)一種有望成為鋁土礦替代品的再生鋁資源，這就是當(dāng)?shù)仉姀S排放的固體廢物——高鋁粉煤灰。在今年1月國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，他們自主開(kāi)發(fā)的“高鋁粉煤灰提取氧化鋁多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)示范”項(xiàng)目榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，成為大會(huì)上唯一以?xún)?nèi)蒙古科研工作者為第一完成人的獲獎(jiǎng)項(xiàng)目。

從慧眼識(shí)寶到扎根北疆

位于準(zhǔn)格爾旗大路煤化工工業(yè)園區(qū)的大唐國(guó)際高鋁煤炭研發(fā)中心，是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)基地，成員們除了在生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，主要在這里從事科研工作。研發(fā)中心位置相對(duì)偏遠(yuǎn)，距離大部分團(tuán)隊(duì)成員安家的呼和浩特市區(qū)有兩個(gè)多小時(shí)車(chē)程，幾公里外才有飯店和商店。成員們都說(shuō)：“在這里工作，一是不方便顧家，二是更要耐得住寂寞?！?/p>

產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的成員來(lái)自五湖四海，涵蓋煤炭、地質(zhì)、熱能、化工、有色金屬、非金屬材料等不同學(xué)科專(zhuān)業(yè)?！案阗Y源開(kāi)發(fā)的人，只有到資源豐富的地方，所學(xué)的東西才能轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)?！睂O俊民的這句話，詮釋了團(tuán)隊(duì)成員共同的初心。這些人之所以與內(nèi)蒙古和高鋁粉煤灰結(jié)緣，都緣于孫俊民多年前在內(nèi)蒙古的一次偶然發(fā)現(xiàn)。

2003年，大唐托電1、2號(hào)機(jī)組投產(chǎn)，在安裝了靜電除塵設(shè)備后，煙氣粉塵排放卻依然超標(biāo)。當(dāng)時(shí)在清華大學(xué)工作的孫俊民，受企業(yè)邀請(qǐng)前來(lái)尋找解決方案。他采集了各類(lèi)樣品拿回去分析，結(jié)果令人吃驚：電廠的粉煤灰中，氧化鋁含量超過(guò)50%，是普通粉煤灰的2倍，甚至超過(guò)了部分低品位鋁土礦。

原來(lái)，電廠燒的竟是國(guó)內(nèi)外罕見(jiàn)的高鋁煤。這是一種寶貴的再生含鋁礦物資源，在內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾、大青山、卓資山等地儲(chǔ)量豐富，其潛在的鋁資源總量是我國(guó)已探明鋁土礦儲(chǔ)量的2-3倍。一直以來(lái)，高鋁煤的巨大價(jià)值未受到重視，粉煤灰的處理方式主要是露天堆放，不但浪費(fèi)了寶貴的鋁資源，還帶來(lái)日益嚴(yán)重的占地和環(huán)境污染問(wèn)題。

大唐國(guó)際十分重視環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用，基于孫俊民的重大發(fā)現(xiàn)，大唐國(guó)際與清華同方合資組建了內(nèi)蒙古大唐國(guó)際再生資源開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司。孫俊民出任公司副總經(jīng)理，投身于高鋁粉煤灰資源化利用的相關(guān)研究，開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)十余年扎根內(nèi)蒙古的科研探索之路。而后，隨著科研工作的不斷推進(jìn)，孫俊民帶領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，從最初的十幾人逐步發(fā)展到了如今的一百多人。

從點(diǎn)石成金到吃干榨凈

高鋁粉煤灰提取氧化鋁是世界性難題，由于缺乏成熟的技術(shù)，工業(yè)化生產(chǎn)一直難以實(shí)現(xiàn)。這個(gè)難題，最終由孫俊民等人成功破解。自2004年以來(lái)，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)采取“小步快跑”的方式，推動(dòng)項(xiàng)目穩(wěn)步前進(jìn)：2006年，完成實(shí)驗(yàn)室提取，打通全部工藝流程；2008年，完成年產(chǎn)3000噸氧化鋁中試項(xiàng)目，同年入選自治區(qū)十大科技成就；2010年，利用自主開(kāi)發(fā)的預(yù)脫硅—堿石灰燒結(jié)法技術(shù)，建成投產(chǎn)20萬(wàn)噸示范生產(chǎn)線；2011年，生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；2013年，生產(chǎn)線達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能。

“僅僅是技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行是不夠的，我們的科研成果還必須滿足市場(chǎng)需求、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益?！睂O俊民認(rèn)為。由于技術(shù)難度較大，粉煤灰提取氧化鋁短期內(nèi)在成本上缺乏優(yōu)勢(shì)。孫俊民等人從一開(kāi)始就預(yù)見(jiàn)到，要增強(qiáng)新工藝的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，除了努力改進(jìn)技術(shù)、降低成本之外，提高產(chǎn)品附加值、延伸產(chǎn)業(yè)鏈也是關(guān)鍵所在。

根據(jù)高鋁粉煤灰中富含鋁、硅、鎵等有價(jià)資源的特點(diǎn)以及產(chǎn)品市場(chǎng)需求，產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以生產(chǎn)過(guò)程中的各種副產(chǎn)品為原料，先后開(kāi)發(fā)了高白氫氧化鋁、活性硅酸鈣、分子篩、高填料紙張、復(fù)合功能塑料、中密度硅鈣板、綠色水泥、沙漠化土壤改良劑等系列產(chǎn)品，原本被棄置的工業(yè)固體廢物，就這樣神奇地變成了十幾種高附加值產(chǎn)品，其中多數(shù)產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。

高鋁粉煤灰資源化利用，帶來(lái)的是顯著的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益：提取每噸氧化鋁，消耗粉煤灰2.5噸，可節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋁土礦2噸，節(jié)約土地0.2平方米；聯(lián)產(chǎn)的750公斤活性硅酸鈣用于造紙，可節(jié)約木材2.5噸、減排二氧化碳4.6噸；產(chǎn)生的2.6噸硅鈣渣用于生產(chǎn)綠色建材，可節(jié)約水泥2噸、減排二氧化碳1.3噸……這筆經(jīng)濟(jì)賬和生態(tài)賬，與古人的“一舉而三役濟(jì)”堪稱(chēng)異曲同工。如今，一批區(qū)內(nèi)外鋁加工、化工、建材企業(yè)成為產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的技術(shù)轉(zhuǎn)化合作對(duì)象，一條集研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)服務(wù)于一體的粉煤灰資源化利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈初步形成，與之連結(jié)的高校、科研院所及上下游企業(yè)共有上百家。

從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)一線

在科研攻關(guān)中，孫俊民等人有一個(gè)共識(shí)：最困難的階段，并非在實(shí)驗(yàn)室完成化學(xué)反應(yīng)，而是如何把實(shí)驗(yàn)室的成果“移植”到工業(yè)化生產(chǎn)當(dāng)中。因?yàn)樵谶@期間，需要攻克一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)室里遇不到的工藝技術(shù)難題，進(jìn)行數(shù)不清的工藝與設(shè)備改進(jìn)優(yōu)化。投身高鋁粉煤灰資源化利用這個(gè)全新的領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人，都沒(méi)少有過(guò)“摸著石頭過(guò)河”的經(jīng)歷。

研發(fā)中心氧化鋁工藝實(shí)驗(yàn)室主任公彥兵回憶說(shuō)，自己剛加入團(tuán)隊(duì)時(shí)，正趕上氧化鋁項(xiàng)目從“投產(chǎn)”走向“穩(wěn)產(chǎn)”的關(guān)鍵時(shí)期，報(bào)到當(dāng)天，他就與其他同事一起被派駐到位于托克托縣的工廠作技術(shù)指導(dǎo)。2012年，團(tuán)隊(duì)開(kāi)始編寫(xiě)技術(shù)包，也就是用于技術(shù)推廣的工藝說(shuō)明書(shū)，公彥兵被分配承擔(dān)其中的物料平衡計(jì)算工作?！耙郧霸趯W(xué)校時(shí)，并沒(méi)接觸過(guò)這項(xiàng)工作，剛開(kāi)始還有點(diǎn)發(fā)懵。”他坦言。接到任務(wù)的當(dāng)天，他就只身前往河南省，向一位著名的氧化鋁專(zhuān)家求教。兩人在當(dāng)?shù)匾患屹e館里待了十幾天，公彥兵跟著專(zhuān)家邊干邊學(xué)，不光完成了任務(wù)，也把本事學(xué)到了手。

非金屬材料研究所高級(jí)研究員魏曉芬主攻的是高填料紙張的開(kāi)發(fā)。之所以叫“高填料”，是因?yàn)檫@種紙張里的硅酸鈣填料占到40%以上的比例。魏曉芬要解決的難題，就是如何在保證硅酸鈣高添加量的情況下使紙張性能滿足國(guó)標(biāo)要求。在中試階段，一開(kāi)始硅酸鈣填料與紙張纖維結(jié)合不好，手一摸就掉粉。魏曉芬不分白天黑夜守在紙機(jī)旁觀察取樣，不斷改進(jìn)原料配比和化學(xué)助劑配方。每個(gè)批次紙張的試制周期長(zhǎng)達(dá)半個(gè)月，等到硅酸鈣填料與紙張纖維良好結(jié)合時(shí)，她已經(jīng)在紙機(jī)旁守候了整整兩個(gè)月4個(gè)批次。

主攻硅鈣渣轉(zhuǎn)化利用的非金屬材料研究所所長(zhǎng)楊志杰博士，曾為了來(lái)內(nèi)蒙古與愛(ài)人雙雙舍棄了留京工作的機(jī)會(huì)。最初，他嘗試用硅鈣渣制成水泥，在水泥廠常駐一年半，辛辛苦苦研發(fā)的成品卻因?yàn)榧夹g(shù)指標(biāo)不理想、成本偏高難以進(jìn)入市場(chǎng)?！伴_(kāi)弓沒(méi)有回頭箭，既然已經(jīng)付出了這么多努力，就不能輕言放棄?！睏钪窘苷f(shuō)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的反思和論證，他決定改換思路，轉(zhuǎn)為開(kāi)發(fā)混凝土摻和料、硅酸鈣板等高附加值環(huán)保建材。2014年，楊志杰開(kāi)發(fā)的環(huán)保建材正式建線投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)落地。

常駐生產(chǎn)一線，與工人吃在一起、住在一起，有活兒干時(shí)抄起工具一起上，這就是產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)每一名成員的工作常態(tài)。有工人師傅對(duì)他們說(shuō)：“看你們這樣，也不像個(gè)博士，倒是跟我們沒(méi)啥兩樣?！倍诠珡┍热丝磥?lái)，這話就是對(duì)他們的褒獎(jiǎng)?！斑@些年的科研經(jīng)歷讓我更加懂得，面向市場(chǎng)需求、面向生產(chǎn)一線，才是科研工作應(yīng)有的方向?！睏钪窘芨锌??！澳芤恢绷粼谶@兒的人，有一個(gè)共同點(diǎn)，就是不會(huì)心存雜念，都能夠心無(wú)旁騖地干工作?！必?fù)責(zé)科研管理工作的馬雅琦說(shuō)。馬雅琦的孩子今年不到兩歲，為了兼顧工作和家庭，她和愛(ài)人選擇在研發(fā)中心附近租房子住。

在這支團(tuán)隊(duì)當(dāng)中，“80后”的碩士、博士已成為骨干力量，他們都選擇將最好的年華留在內(nèi)蒙古大地?！拔覀儞碛幸粋€(gè)共同的信念，那就是要把國(guó)家的需要當(dāng)成我們科研攻關(guān)的目標(biāo)，把我們的科研論文書(shū)寫(xiě)在祖國(guó)的大地上！”孫俊民這樣說(shuō)，話語(yǔ)中充滿了豪情。

（責(zé)任編輯/高旭天）