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　　經(jīng)過十?dāng)?shù)年的潛心研究,一項(xiàng)以“最小化學(xué)反應(yīng)量原理”為目標(biāo),針對(duì)復(fù)雜難處理資源的“可控加壓浸出技術(shù)”取得重大應(yīng)用突破，并被廣泛推廣應(yīng)用,極大地推動(dòng)了有色復(fù)雜難處理礦產(chǎn)資源處理的科技進(jìn)步事業(yè)。日前，此項(xiàng)技術(shù)也被授予國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。記者采訪了這項(xiàng)技術(shù)的攻關(guān)帶頭人——北京礦冶研究總院院長、教授級(jí)高級(jí)工程師蔣開喜，近距離感受了蔣開喜和他的科研團(tuán)隊(duì)心系國家科技需求、潛心研究科技成果的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。
　　建設(shè)礦業(yè)強(qiáng)國
　　業(yè)界呼喚冶煉新技術(shù)突破
　　我國作為13億人口大國，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用不可逾越，必須獨(dú)立自主，否則受制于人。資源短缺、難處理礦比例大，這種狀況還將長期存在，越來越受到資源和環(huán)境剛性約束。開發(fā)西部礦產(chǎn)資源和走出去開發(fā)國外礦產(chǎn)資源是大勢(shì)所趨，在這個(gè)大形勢(shì)下，傳統(tǒng)的冶煉技術(shù)有很多局限性，亟須清潔冶煉技術(shù)創(chuàng)新，以加快我國向礦業(yè)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。
　　作為國家礦冶科技領(lǐng)域的技術(shù)帶頭人，蔣開喜深感責(zé)任重大，他和他的科研團(tuán)隊(duì)義無反顧，擔(dān)負(fù)起了國家在這一領(lǐng)域的科技攻關(guān)重任。
　　蔣開喜指出，加壓浸出作為過程強(qiáng)化技術(shù)，1887年首次用于鋁土礦溶出，目前還在鈾礦、鎳礦、鋅礦浸出、難處理金礦預(yù)氧化等領(lǐng)域得到了工業(yè)應(yīng)用。盡管它具有反應(yīng)速度快、浸出率高、無煙氣、無粉塵排放等優(yōu)點(diǎn)，但加壓浸出技術(shù)是一個(gè)高效的技術(shù)，由于效率高，導(dǎo)致了很多無用的反應(yīng)發(fā)生，使我們資源的提取不那么高效，國家需要發(fā)明可控的加壓技術(shù)來解決這個(gè)問題，通過機(jī)制上的調(diào)控、技術(shù)上的研究，達(dá)到想要什么就要什么的理想狀況。
　　但要實(shí)現(xiàn)這樣的應(yīng)用效果又談何容易？幾大障礙一直是橫在世界冶煉技術(shù)攻關(guān)者面前的道道難關(guān)：對(duì)加壓浸出過程主要機(jī)理認(rèn)識(shí)不清，如主要伴生礦物黃鐵礦、硫的氧化等；實(shí)際應(yīng)用中并未達(dá)到真正的高效，除了目標(biāo)金屬高效浸出外，并未實(shí)現(xiàn)副反應(yīng)可控、無效反應(yīng)最小化，以及高溫除雜等目的，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高；加壓浸出并未普遍用于傳統(tǒng)流程的優(yōu)化改造升級(jí)；并未在危險(xiǎn)固廢資源化和無害化方面發(fā)揮重要作用，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
　　為此，蔣開喜和他的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過30多年的基礎(chǔ)理論、新技術(shù)和工程化應(yīng)用3個(gè)層面的系統(tǒng)研究，闡明了不同礦物和元素在加壓浸出過程中的遷移規(guī)律和作用機(jī)理，構(gòu)建了新的反應(yīng)體系和過程調(diào)控機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了加壓浸出安全、清潔、高效、低耗，在銅、鋅、鎳、鉬、砷等復(fù)雜難處理資源上實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模技術(shù)突破和應(yīng)用，終于圓了蔣開喜和他的科研團(tuán)隊(duì)的一個(gè)夢(mèng)想，更是圓了我國金屬冶煉行業(yè)的一個(gè)夢(mèng)想，解決了制約我國復(fù)雜難處理礦產(chǎn)資源處理提取技術(shù)的瓶頸。
　　我國可控加壓浸出技術(shù)獨(dú)步天下
　　蔣開喜和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)明的“可控加壓浸出技術(shù)”，以其鮮明的技術(shù)特點(diǎn)，讓我國在有色復(fù)雜難處理礦產(chǎn)資源冶煉處理和提取技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先位置。在采訪中，蔣開喜闡述了這項(xiàng)技術(shù)的幾個(gè)鮮明特點(diǎn)。
　　解決了可控這個(gè)核心問題。蔣開喜說，可控的目的就是控制有用的反應(yīng)發(fā)生，阻止或減少無用的反應(yīng)發(fā)生。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)技術(shù)非常難，比如我國有色金屬礦產(chǎn)資源多數(shù)以硫化物為主，能不能光提取里面的有價(jià)金屬，而不把硫化物氧化成沒有用的硫酸鹽，從而避免在生產(chǎn)過程中因需要對(duì)因氧化硫化物而產(chǎn)生的硫酸進(jìn)行處理而導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升許多，以及避免過多的硫酸進(jìn)入生產(chǎn)廢水從而防止對(duì)環(huán)境生態(tài)產(chǎn)生危害就是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。還有一個(gè)更大的難點(diǎn)是所有的技術(shù)都要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，每個(gè)環(huán)節(jié)都涉及到技術(shù)的、經(jīng)濟(jì)的、裝備的、資源的、環(huán)境的各種剛性約束，比如技術(shù)要實(shí)施的時(shí)候遇到金屬市場(chǎng)不景氣，就很可能導(dǎo)致技術(shù)延誤幾年，所以真正的一個(gè)技術(shù)要應(yīng)用需要很長的一個(gè)周期。這期間他們克服了很多裝備上的問題、工藝上的問題、成本上的問題，還有建設(shè)上的問題，終于在最終的技術(shù)成果中達(dá)到了可控的技術(shù)核心，在世界領(lǐng)域完成了一個(gè)突破。
　　解決了實(shí)用性的本質(zhì)問題。這對(duì)未來復(fù)雜難處理礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，都會(huì)產(chǎn)生較大的影響。當(dāng)前比較好處理的礦產(chǎn)資源都有比較成熟的技術(shù)和工藝，也有大規(guī)模的生產(chǎn)，但是隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇，對(duì)資源的需求不斷增加，像中國這樣的發(fā)展中大國的現(xiàn)代化建設(shè)，對(duì)資源的需求越來越大，必須要開發(fā)一些復(fù)雜的難處理礦產(chǎn)資源，遇到一些復(fù)雜的難處理礦產(chǎn)資源，傳統(tǒng)的技術(shù)就有瓶頸，如何最高效的方法，最經(jīng)濟(jì)的方法，最環(huán)保的方法，最綠色的方法從復(fù)雜的難處理礦產(chǎn)資源中回收有用成份，是技術(shù)的生命力，也是技術(shù)被大家普遍認(rèn)可、未來有前景的主要方面。蔣開喜的可控浸出技術(shù)真正解決了實(shí)用性的本質(zhì)問題。
　　極具針對(duì)性地解決了復(fù)雜冶煉技術(shù)的要害。比如，針對(duì)銅鋅混合精礦、鐵閃鋅礦等復(fù)雜礦，發(fā)明了低溫低壓選擇性加壓浸出技術(shù)?；诠に嚨V物學(xué)和對(duì)硫的遷移規(guī)律與氧化機(jī)理的研究，抑制了黃鐵礦和元素硫的氧化，最大限度減少了無效有害的化學(xué)反應(yīng)，避免了硫元素對(duì)礦物的包裹，有價(jià)元素浸出率高。針對(duì)鐵礬煉鋅工藝復(fù)雜、渣量大、回收率低等問題，發(fā)明了熱酸浸出-加壓浸出聯(lián)合新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了浸出鋅同時(shí)高效除鐵的雙重目標(biāo)，大幅度簡化了工藝流程和降低了成本。針對(duì)難選紅土鎳礦，發(fā)明了逆向常壓浸出-中溫加壓浸出技術(shù)。以降低投資和操作成本為總體目標(biāo)，以高溫加壓浸出投資巨大和常壓浸出硫酸消耗成本高兩大問題倒逼，深入研究了鐵元素在加壓浸出過程中的作用機(jī)理和沉淀行為規(guī)律，首次提出了紅土鎳礦常壓-加壓聯(lián)合浸出新技術(shù)，降低反應(yīng)溫度100℃、降低壓力4.5MPa，可以同時(shí)處理褐鐵礦型和蛇紋石型兩種紅土鎳礦，而且可大幅度減少廢渣廢水產(chǎn)出，成本可與硫化礦競(jìng)爭(zhēng)。針對(duì)含銅低、含鐵低的高硫鎳精礦，發(fā)明了中溫中壓一步選擇性加壓全浸技術(shù)。形成了創(chuàng)新性的“一步加壓全浸-一段萃取-共同反萃”工藝，形成了鎳基新材料的硫酸鎳平臺(tái)。針對(duì)無法選礦提純中低品位復(fù)雜鉬精礦，發(fā)明了中溫中壓加壓氧化強(qiáng)化技術(shù)?；诜磻?yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)物表面活化，降低反應(yīng)溫度55℃、降低壓力2.6MPa，有效抑制了硅的溶解，開發(fā)了“鉬精礦加壓氧化-萃取”新技術(shù)，克服了目前鉬精礦火法冶煉產(chǎn)生二氧化硫環(huán)境污染問題，實(shí)現(xiàn)了鉬精礦全濕法清潔提取。針對(duì)銅精礦含砷越來越高、含砷危固廢產(chǎn)出量大的難題，發(fā)明了以直接加壓浸出技術(shù)為主體的銅冶煉含砷物料聯(lián)合處理新工藝。運(yùn)用最小化學(xué)反應(yīng)量原理，實(shí)現(xiàn)硫化砷選擇性溶解和氧化轉(zhuǎn)化，突破了冶煉行業(yè)含砷物料難以獲得高附加值產(chǎn)品的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)了銅、銻、鉍、錸等有價(jià)金屬綜合利用和砷的無害化處置。
　　記者在采訪中了解到，蔣開喜的這個(gè)項(xiàng)目主要技術(shù)發(fā)明均為國內(nèi)外首創(chuàng)，6項(xiàng)核心技術(shù)均經(jīng)過中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鑒定，4項(xiàng)技術(shù)成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平，兩項(xiàng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。其中，紅土鎳礦逆向浸出技術(shù)是自上世紀(jì)50年代以來，在紅土鎳礦高溫高壓浸出領(lǐng)域最重要的技術(shù)創(chuàng)新。本發(fā)明成果獲發(fā)明專利8項(xiàng)，實(shí)用新型專利2項(xiàng)，制定國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)各1項(xiàng)，發(fā)表論文44篇。
　　科技之光 照亮未來征程
　　記者在采訪中了解到，蔣開喜和他的團(tuán)隊(duì)始終將科技研發(fā)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。項(xiàng)目發(fā)明技術(shù)已成功應(yīng)用于江銅、金川、秘魯Toromocho、菲律賓TVI等大型礦業(yè)公司，涉及銅、鋅、鎳、鉬等多個(gè)領(lǐng)域，近3年累計(jì)為國家新增銷售收入28.1億元，利潤7.8億元，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
　　本發(fā)明代表著加壓浸出技術(shù)的發(fā)展方向，顯著提升了加壓浸出技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，擴(kuò)大了加壓浸出應(yīng)用范圍，對(duì)有色金屬行業(yè)科技進(jìn)步、轉(zhuǎn)型升級(jí)和節(jié)能減排具有重要意義。
　　為中鋁秘魯銅礦年產(chǎn)3萬噸低品位銅鉬提供技術(shù)應(yīng)用的過程中，在和國外競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)候，一舉擊敗了國外公司的工藝流程，項(xiàng)目已經(jīng)建成投產(chǎn)。在江西銅業(yè)、貴溪冶煉廠的工業(yè)化應(yīng)用中，這個(gè)處理硫化砷渣的可控加壓浸出技術(shù)已經(jīng)作為我國銅冶煉含砷廢渣的標(biāo)準(zhǔn)流程，被廣泛采用。還有紅土鎳礦的開發(fā)，因?yàn)槲覀儑矣昧耸澜?0%的鎳，其中2/3是從紅土鎳礦中提取來的，另一大部分是濕法浸出來的，用該項(xiàng)可控加壓技術(shù)能夠使常規(guī)的高壓浸出降低投資成本31%左右、降低生產(chǎn)成本30%左右。相比傳統(tǒng)的工藝，該項(xiàng)技術(shù)目前的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)非常明顯，已經(jīng)被多家國外公司采用，并被應(yīng)用到菲律賓紅土鎳礦冶煉的流程中。
　　在談到未來的科技攻關(guān)，蔣開喜這位國家863計(jì)劃“十二五”資源和環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域?qū)＜医M副組長，“十三五”863計(jì)劃專家委員會(huì)委員，國家自然科學(xué)基金工程與材料學(xué)部咨詢委員會(huì)委員，中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會(huì)資源加工項(xiàng)目首席科學(xué)家，更是信心滿滿。記者從他堅(jiān)定而睿智的目光中，已經(jīng)看到了蘊(yùn)藏在蔣開喜心中的更加宏大的科技?jí)粝搿?/p>