化渣为宝 点石成金
一心执着资源梦
记者 李玉飞
刘涛,资源与环境工程学院教授,院长助理,主要研究领域为矿物高效提取、资源综合利用。
图为4月12日中午,刘涛教授在矿物材料成型实验室做钒尾渣材料化注塑成型实验。
摄 影 方 斌
目光坚毅,脸庞略带腼腆,初见刘涛,他身穿工作服,正调试仪器。清明假期,刘涛照例没有外出,一头扎进实验室,潜心科研。
资环学院学术带头人张一敏教授对他的这个助手赞赏不已:“工作热情认真、责任心强,是不可多得的优秀青年教师。”
“一生只为一个梦,愿为资源开发与利用鞠躬尽瘁。”两次荣获国家科技进步二等奖,“少壮派”刘涛低调谦逊。
化渣为宝
攻克含铁渣尘高效利用难题
参加工作后,刘涛和含铁渣尘利用领域“结缘”。作为“新手”,刘涛“不甘示弱”。“不懂的知识要全部补回来。”刘涛暗下决心。
下载文献、标记专业词汇、搞清研究“盲点”,刘涛一字一句地看,文献上标满了红色笔迹。
看完的文献,刘涛当做“宝贝”,一直存放。“要反复研究,仔细‘品味’。”刘涛笑称。
实验室里的刘涛,完全一副“拼命三郎”的模样。一年365天,刘涛几乎天天“宅”在实验室里,恨不得每天和实验设备“打交道”。
“节假日晚上11点多,刘老师还在做实验。”2014级研究生孙坤说,“刘老师一直闲不下来。”
为了节约时间,他专挑人少的时间段到食堂,吃完接着干。
“只要和科研沾边,刘涛老师身上总是有使不完的劲儿。”他的同事黄晶评价。
在研究领域,刘涛不断“充电”,让他底气很足。
工业产生的含铁渣尘具有重要的利用价值,但绝大部分含铁渣尘长期废弃堆放,造成资源浪费和环境污染。
“含铁渣尘利用技术存在处理工艺复杂、过程控制困难、产品指标不稳、运行成本过高等缺陷。”团队的陈铁军教授说,“这一技术难题,包括韩国浦项和德国林茨在内的众多世界著名钢铁企业均未能解决。”
“没有头绪,压力山大。”刘涛刚接手项目时,常拧着眉头。
设计工艺、理论推导、工程验证,那段时间里,结果总是达不到预期效果,刘涛却很“卖力”。“做事就要锲而不舍,不能半途而废。”
“越挫越勇”让刘涛获得了“惊喜”。
刘涛和团队攻克了含铁渣尘高效利用中的关键技术和理论难题,开发出超极限分选提纯新工艺、新装备,发明了高效含铁渣尘氧化、冷压球团添加剂,形成了具有自主知识产权的整套含铁渣尘高效循环利用技术。
“与传统渣尘处理工艺相比,精矿产品品位提高5%~7%,金属回收率提高10%~15%,S脱除率高达95%,而且具有操作简便、运行成本低等突出优点。”张一敏教授说。
“冷压球团返回冶炼作为化渣剂使用,使化渣料消耗大幅下降,企业效益明显。”企业负责人说。
含铁渣尘利用技术的突破,为这一类资源的高效合理利用开辟了新的途径。团队先后与太原钢铁公司、武汉钢铁公司、本溪钢铁公司等单位合作,在国内实现较大规模推广应用。成果引起美国、日本、韩国、丹麦等国家相关企业的关注,建立了合作关系。
点石成金
开创绿色提钒新工艺
钒作为重要的战略物资,广泛应用于钢铁冶金、国防、核能等领域,全世界90%的页岩钒资源集中在我国。
传统页岩钒资源提钒技术存在几大瓶颈:钒回收率低,废气、废水、余热大量浪费,环境污染严重,尾渣无法利用等。高效提钒技术,成为一项十分棘手的科学难题,一丝一毫的突破都显得弥足珍贵。
国内科研单位的研究只停留在实验室,无法开展大规模生产,国外对这方面的研究微乎其微,没有先进经验可供参考。
在别人眼中,含钒页岩项目是“烫手山芋”,刘涛和团队却敢“挑大梁”。
一切从零开始。到含钒页岩调研,在一线“摸爬滚打”,刘涛把“疑难杂症”带回实验室“解剖”。再把实验数据带到生产中接受实践检验。
“喊破嗓子,不如做出样子。”面对科研难题,刘涛淡定自若,“迈过坎,前面就是一马平川。”
不断攻关,换来“开花结果”。团队在国内首创了双循环高效氧化提钒新工艺,突破了含钒页岩低价钒的技术难关和环境瓶颈,首次开发出我国标志性先进提钒新工艺。
该工艺可获得99级高纯V2O5,回收率高,远超国内现有指标,实现了低价钒的高效氧化和回收。
刘涛还开发出与提钒工艺配套的提钒烟气和废水在线循环技术,对产生的烟气、废水、余热进行在线循环处理,使每吨钒成本降低15%~20%,余热利用率大于85%,从根本上解决了传统提钒工艺无法实现环保控制的难题。
如今,这项技术已在国内十多家提钒企业得到推广应用。所开发的节能、环保配套技术还先后用于武钢、柳钢、广西矿业等国内20余家钢铁企业,取得了显著的经济和社会效益。
“刘涛教授科研出色,在钒资源高效利用领域,成果丰硕。”资环学院院长叶义成教授称赞。
刘涛主持和参与国家级与省部级以上科研项目19项,获得国家科技进步二等奖2项,环境保护科学技术一等奖1项,湖北省技术发明一等奖1项,湖北省科技进步一等奖3项,中国专利优秀奖1项;获授权国家发明专利23件,实用新型专利7项,美国、南非发明专利2件;发表论文46篇,其中16篇被SCI收录、18篇被EI收录,编写著作4部;荣获湖北省青年科技奖、武汉青年科技奖。
面对成绩和荣誉,刘涛总是谦虚:“在其位、谋其政,我唯有表里如一,做得更好。”
全心付出
专情科研倾注满腔热情
2004年,受湖北腾达矿冶有限公司委托,刘涛和团队着手建设高效环保提钒厂。场地规划、设备配置、工艺设计、工业调试,刘涛和团队忙在一线。
厂址位于远郊,企业为他们在市里定了宾馆,他们却不肯住。刘涛和团队成员挤在厂区工棚,和工人师傅同吃同住。“现场技术问题不等人,方便‘救急’。”
碰到难题,他们就守在机器旁。“解决不了誓不罢休。”刘涛说,“这是再寻常不过的事。”
“工程上出现问题,不能烦不能急。有问题,说明还不完善,要在解决实际问题过程中,查找原因,积累经验,寻找突破口。”刘涛与大家交流,“科技攻关中的难题是上天赐予的机遇。”
搞工程,原始数据既是发现问题的“密码”,也是解决问题的“钥匙”。
拿着对讲机,蹲守一夜,只为获得一个数据。一个项目,一个记录本,刘涛记下每一个调试结果。
无论在现场或是实验室,刘涛每天工作12小时以上,加班加点是家常便饭。刘涛说:“选择科研,就要有所取舍。”
科研永无止境,刘涛为资源开发利用倾注满腔热情。