4月29日,黔南日報發(fā)布系列報道《賦能高質(zhì)量發(fā)展,科技工作者在行動(dòng)》第三期,記錄了川恒股份石膏技術(shù)部部長(cháng)李劍秋多年來(lái)致力于解決磷石膏及尾礦綜合利用難題的相關(guān)事跡,展現了“最美科技工作者”的職業(yè)風(fēng)貌。
(以下為原文)
磷石膏,磷化工行業(yè)人人頭疼的“老大難”,占用資源,污染環(huán)境。他堅守十四年初心不改,誓將磷石膏變廢為寶!
一個(gè)驚喜的發(fā)現,點(diǎn)亮了他“礦化一體”的夢(mèng)想,自此開(kāi)啟了十四年的研究之路。從想法到落地,經(jīng)歷了挫折、重啟、全力以赴的堅持,將酸甜苦辣的滋味遍嘗,終于柳暗花明又一村!
他就是李劍秋,貴州川恒化工股份有限公司石膏技術(shù)部部長(cháng),走出校園后的他,一直致力于解決磷石膏及尾礦綜合利用難題。經(jīng)過(guò)十余年的技術(shù)積淀,川恒股份磷石膏在經(jīng)過(guò)技術(shù)開(kāi)發(fā)和創(chuàng )新處理后,已能低成本地應用于礦山采空區的回填及露天礦坑的生態(tài)修復治理。
李劍秋,2021年獲得貴州省“最美科技工作者”稱(chēng)號;2022年榮獲“黔南州州管專(zhuān)家”、貴州省化工協(xié)會(huì )評定的《貴州化工30年》“優(yōu)秀化工新人獎”榮譽(yù)。
指導顯微鏡下觀(guān)察石膏晶體形貌
風(fēng)華正茂,勇當固廢利用“急先鋒”
2010年7月,風(fēng)華正茂的李劍秋從武漢工程大學(xué)碩士研究生畢業(yè),懷揣著(zhù)夢(mèng)想加入川恒股份,從事磷石膏應用研究。
那時(shí)的川恒工廠(chǎng)里每年產(chǎn)生80萬(wàn)噸磷石膏。望著(zhù)越來(lái)越高的石膏堆場(chǎng),川恒的管理團隊和研發(fā)人員憂(yōu)心忡忡,因為,磷石膏固廢是懸在磷化工企業(yè)頭頂上的一把劍,隨時(shí)可能掉下來(lái)。川恒也嘗試了將磷石膏作為水泥緩凝劑、建筑石膏粉、路基材料等多種利用方式,雖取得了一定效果,但收效甚微。
同年,川恒成功建成了國內首套單系列產(chǎn)能最大的半水濕法磷酸生產(chǎn)裝置,于2010年9月一次開(kāi)車(chē)成功。2011年,李劍秋和同事研究發(fā)現,半水濕法磷酸技術(shù)產(chǎn)生的半水磷石膏與傳統的二水磷石膏相比,具有自膠凝性能,可替代水泥成為膠凝劑,可利用性更強。這個(gè)發(fā)現讓李劍秋和同事十分興奮,一個(gè)想法正在孕育中。
2015年,川恒正式提出了“礦化一體”戰略構想。利用半水磷石膏作為膠凝材料,膠結二水磷石膏、尾礦等固廢回填采空區進(jìn)行充填采礦,不僅消除磷石膏地表堆存帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題,同時(shí),可通過(guò)低成本充填,減少并預防礦山地質(zhì)災害的發(fā)生,實(shí)現“一廢治兩害”!但苦于對充填采礦知之甚少,無(wú)法結合采礦展開(kāi)系統性的研究。技術(shù)團隊束手無(wú)策,研究工作一度陷入停滯。
在長(cháng)沙舉行的一次行業(yè)論壇中,李劍秋結識了北京科技大學(xué)王貽明教授團隊,其在充填采礦方面深厚的理論知識和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗,讓李劍秋所在的川恒技術(shù)團隊重新燃起了信心。
實(shí)地檢查充填體強度
磷石膏實(shí)現井下充填,賦能“富礦精開(kāi)”
2016年,川恒與北京科技大學(xué)合作,成立“半水磷石膏改性膠凝材料及充填技術(shù)”項目組,李劍秋作為項目中川恒團隊的技術(shù)負責人,帶領(lǐng)團隊攻克一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難關(guān)。團隊深入考察甕安-福泉周邊磷礦山大大小小礦井、露天礦坑二十余座,那段時(shí)間如果你問(wèn)他們在哪兒,不是在下井,就是在下井的路上!皇天不負有心人,適合開(kāi)展井下充填試驗的場(chǎng)地終于被他們找到了。
問(wèn)題一個(gè)接著(zhù)一個(gè)!試驗場(chǎng)地解決了,又冒出了半水磷石膏水化速度快的難題。半水磷石膏在運往現場(chǎng)的運輸車(chē)上就硬化成一整塊,無(wú)法完成卸料!為了解決這個(gè)問(wèn)題,他日夜難眠,時(shí)常思索,一有想法馬上和項目組溝通實(shí)施驗證,經(jīng)常凌晨?jì)扇c(diǎn)醒來(lái)前往渣場(chǎng)觀(guān)察磷石膏的結塊情況。經(jīng)多次努力嘗試,半水磷石膏結塊問(wèn)題順利解決,實(shí)現了長(cháng)距離運輸。
2016年11月,廠(chǎng)內中試試驗完成。2018年4月,貴州省全面實(shí)施磷石膏“以渣定產(chǎn)”政策。許多企業(yè)紛紛慌了神,這才將解決磷石膏堆存問(wèn)題提上日程。而彼時(shí)的川恒,即將進(jìn)入項目的工業(yè)化試驗階段。
2018年7月—2019年9月,技術(shù)團隊在盛源磷礦完成2.6萬(wàn)立方米采空區的工業(yè)化充填試驗,驗證了“半水磷石膏改性膠凝材料及充填技術(shù)”在井下應用的可行性。
該項目前后申請并獲得了4項發(fā)明專(zhuān)利,發(fā)表中英文學(xué)術(shù)論文12篇。2019年10月,該項目被中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì )組織專(zhuān)家評定為“國際領(lǐng)先水平”。
2020年,川恒發(fā)布《半水磷石膏改性膠凝材料露天坑生態(tài)修復質(zhì)量》企業(yè)標準。2020年11月,川恒股份參與起草的《全尾砂膏體充填技術(shù)規范》國家標準發(fā)布。該標準填補了國內外膏體充填技術(shù)標準空白,具有首創(chuàng )性。
在2023整個(gè)年度,貴州省生態(tài)環(huán)境廳“以渣定產(chǎn)”調查核算結果顯示,川恒股份磷石膏產(chǎn)生量為124.06萬(wàn)噸,利用量為184.62萬(wàn)噸,綜合利用率已高達148.81%。
2024年2月,川恒股份、北京科技大學(xué)、貴州福麟礦業(yè)有限公司共同完成的《半水磷石膏改性膠凝材料及膏體充填采礦關(guān)鍵技術(shù)研究》項目,獲2023 年度中國黃金協(xié)會(huì )科學(xué)技術(shù)特等獎。
首戰告捷,但李劍秋知道,要將磷石膏真正應用于礦山充填,還有許多事要做。來(lái)不及高興,李劍秋和團隊又一頭扎進(jìn)了井下充填采礦的研究中。
時(shí)至今日,川恒股份產(chǎn)生的半水磷石膏已能成功用于福麟礦業(yè)井下充填采礦,川恒“礦化一體”想法成為現實(shí)。成本只有“水泥+尾砂”充填采礦成本的三分之一,磷礦的采出率提高到85%以上,同時(shí)消耗大量磷石膏,一舉多得,將資源的利用率提升到了極致,真正地為“富礦精開(kāi)”賦能。
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版式編輯/ 蔣俊賢
責任編輯/ 李 梅