我國是世界第一燃煤及鋁生產(chǎn)大國,粉煤灰排放量巨大,而鋁土礦資源相對短缺。
高鋁粉煤灰資源化利用是關(guān)系到我國環(huán)境保護與保障鋁資源安全的重大戰(zhàn)略發(fā)展方向。
2005年項目完成實驗室研究,2008年完成工業(yè)性試驗,2012年在全世界首次實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
每年的國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會,都是一次盛典??茖W(xué)技術(shù)不斷地改變著人們的生活,改變著人類社會發(fā)展的軌跡和進程。
1月8日,2017年國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在北京舉行。271個項目和9名科技專家,合計280項(人)獲得各種殊榮。
內(nèi)蒙古推薦的“高鋁粉煤灰提取氧化鋁多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)示范項目”榮獲2017年度國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎,在人民大會堂受到隆重表彰。
作為項目第一完成人的孫俊民,帶領(lǐng)團隊歷經(jīng)10余年的持續(xù)創(chuàng)新,形成了我國自主知識產(chǎn)權(quán)的粉煤灰提取氧化鋁工藝技術(shù)和裝備體系,率先實現(xiàn)核心技術(shù)及產(chǎn)業(yè)示范“零”的突破,獲授權(quán)發(fā)明專利57件,2005年完成實驗室研究,2008年完成工業(yè)性試驗,2012年在全世界首次實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)與產(chǎn)業(yè)化進程均處于國際領(lǐng)先水平。
記者了解到,該項目先后獲得國家能源局科技進步二等獎、中國循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會和內(nèi)蒙古自治區(qū)科技進步一等獎。
我國是世界第一燃煤及鋁生產(chǎn)大國,粉煤灰排放量巨大,而鋁土礦資源相對短缺。2016年,我國氧化鋁和電解鋁產(chǎn)能均達到世界的50%以上,而我國鋁土礦資源僅占全球總儲量的2.9%,目前鋁資源對外依存度已超過50%,保障我國鋁資源安全的形勢日益嚴(yán)峻。
作為我國主要動力用煤,鄂爾多斯盆地晚古生代煤鋁鎵共生資源燃燒后形成的高鋁粉煤灰(Al2O3含量>40%)富集多種有價資源,但其占地與環(huán)境危害也日趨嚴(yán)重。高鋁粉煤灰資源化利用是關(guān)系到我國環(huán)境保護與保障鋁資源安全的重大戰(zhàn)略發(fā)展方向。
“粉煤灰作為火山灰材料,過去只能用于建材建工。”孫俊民說。2003年,相關(guān)機構(gòu)啟動了高鋁資源化利用的技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化實踐,作為當(dāng)時國家能源高鋁煤炭開發(fā)利用重點實驗室技術(shù)帶頭人的孫俊民,帶領(lǐng)團隊開始實施高鋁粉煤灰資源化利用的產(chǎn)品研發(fā)、工業(yè)化試驗和示范工程建設(shè)。
10余年潛心鉆研,歷經(jīng)實驗室研究、工業(yè)化試驗,團隊最終攻克了粉煤灰提取氧化鋁這個世界性難題,自主開發(fā)了多聯(lián)產(chǎn)工藝技術(shù)?!拔覀冋嬲龑⒏咪X粉煤灰作為礦物資源,對其中不同成分、物相與結(jié)構(gòu)的有價資源逐級協(xié)同提取利用?!睂O俊民告訴記者,項目將工業(yè)固廢轉(zhuǎn)化為有色金屬、化工填料、環(huán)境材料與綠色建材等系列產(chǎn)品,建立了高鋁粉煤灰資源循環(huán)利用的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈。
記者了解到,項目自主開發(fā)了非晶態(tài)氧化硅的高效提取轉(zhuǎn)化及其高加填造紙技術(shù)、脫硅粉煤灰低能耗燒結(jié)提取氧化鋁技術(shù)以及粉煤灰提鋁硅鈣渣綜合利用技術(shù),使紙張中填料含量從20%提升到43%,大幅節(jié)約了寶貴的木漿資源。
提取每噸氧化鋁消耗粉煤灰2.5噸,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高填料造紙,可節(jié)約原生木材2.5噸,減排二氧化碳4.6噸;產(chǎn)生的2.6噸硅鈣渣用于綠色建材,可節(jié)約水泥2噸,減排二氧化碳1.3噸,資源節(jié)約和環(huán)保效益顯著。
2011年,世界首條粉煤灰年產(chǎn)20萬噸氧化鋁多聯(lián)產(chǎn)示范生產(chǎn)線建成投產(chǎn),并穩(wěn)定運行6年,其主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)達到或超過國家行業(yè)規(guī)范要求,成為國內(nèi)外唯一商業(yè)化運行的粉煤灰提取氧化鋁生產(chǎn)線。該技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化成果被國家發(fā)改委確定為產(chǎn)業(yè)示范,孫俊民也因此被稱為“開創(chuàng)高鋁粉煤灰提取氧化鋁產(chǎn)業(yè)的第一人”。
依托當(dāng)?shù)氐锰飒毢竦母咪X煤資源,孫俊民團隊還不斷優(yōu)化工藝流程,以高鋁粉煤灰提取氧化鋁為核心,相繼開發(fā)了金屬鋁、鋁材、鋁合金輪轂等十幾種上下游產(chǎn)品,形成了高鋁粉煤灰系列產(chǎn)品深加工的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
該項目同時建立了我國粉煤灰提取氧化鋁技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)體系和工藝技術(shù)包,開辟了國內(nèi)外粉煤灰資源化利用和非鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的新途徑。對降低粉煤灰的環(huán)境影響、完善循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈、推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展起到了重要的示范帶動作用。
孫俊民團隊的創(chuàng)新壯舉,得到無數(shù)嘉獎與點贊。2013年,高鋁煤炭開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才團隊被評為鄂爾多斯市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才團隊,團隊帶頭人孫俊民教授被評為2016年度鄂爾多斯市“天驕英才”“2017年度準(zhǔn)格爾旗科技領(lǐng)軍人才”……
在項目帶動下,“粉煤灰”這個一直以來在人們眼里的“污染物”,如今正成為受到熱捧的新“礦藏”。黨的十九大報告指出,必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念,堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策。通過科技創(chuàng)新點“灰”成金的孫俊民,信心滿滿地說:“黨的十九大報告為我們科技工作者指明了方向,今后,我會帶領(lǐng)團隊一如既往地奮斗在科技創(chuàng)新一線上!”
來源:內(nèi)蒙古日報 作者:白蓮
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