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中国地科院成都所创新稀土矿综合利用技术

2017年09月08日 06:48 来源: www.hnysdk.com

  “珍惜地球资源转变发展方式—提高资源利用效益”,是今年世界地球日的宣传主题,也是国家未来发展对地质科技工作的要求和期望。地球日前夕,记者来到中国地质科学院矿产综合利用研究所,在这个长期从事矿产综合利用新技术、新方法、新工艺研究的中央公益性地质科研单位中,认识了熊文良和他的稀土资源综合利用科研创新团队。

  年轻的稀土 技术创新团队

  在简要介绍所里近几年工作重点之后,所长刘亚川向记者特别推荐了所里的一个科研团队——稀土矿“浮团聚磁选”新工艺创新团队。

  这一团队,针对我国轻稀土、稀有属矿山存在采选回收率低,尾矿及排土场固体废物数量巨大、共伴生有用成分多、综合利用潜力大、存在放射性及其他环境污染隐患等具共性的技术难题,在一些典型轻稀土型矿山,开展了绿色高效轻稀土矿及稀有金属矿选矿药剂及工艺技术研究,通过自主创新和技术集成,重点了突破低品位复杂轻稀土、稀有金属矿,轻稀土尾矿和排土场固体废料中稀土及稀有元素回收利用关键技术,提高了难选轻稀土矿稀土回收率和稀有元素综合利用率,形成了一批具有自主知识产权的轻稀土矿及稀有金属矿选矿药剂、工艺和尾矿资源化技术成果。

  他们通过多个项目,开发出具有全面提高轻稀土稀有等复合资金属利用率的矿物加工新技术,增加了我国轻稀土和稀有金属资源的经济利用量,为显著提高复合资源利用率提供技术支撑,实现了我国稀土矿、稀有金属矿及尾矿等固体废弃物资源中有价成分的高效回收和综合利用,从而推动我国矿业及区域经济、社会、生态环境的协调发展。“以前我们的表彰都是面对个人,去年第一次表彰了科技创新团队,他们就是其中之一;他们将成为综合所树立的优秀创新团队样板。”刘亚川说。

  很快,记者便见到了这一创新团队的带头人——熊文良。出乎意料的是,这位选矿专业高级工程师、矿冶研究中心副主任、已成为综合所稀土研究领域学科带头人的小伙子,今年只有36岁,看起来甚至还有点腼腆。不过,据刘亚川介绍,他已主持过国土资源部公益行业科研专项1项,重大海外稀土项目4项,实现稀土类创新技术工业转化1项,“他和他的团队,为综合所稀土业务领域方向的建立和发展作出了杰出贡献”。

  “我们的团队总共7人,平均年龄只有30多岁,有博士,硕士,还有一位女士。”熊文良介绍说,“别看我们组建时间只有短短几年,但我们特别团结,而且特别有朝气有闯劲儿。”

  突破固有思维 寻找创新突破口

  刘亚川告诉记者,2010年,为了挖掘青年科技人才,所里推出了由“相马”变为“赛马”的人才机制。刚刚三十出头,但从2005年毕业就开始研究稀土的熊文良被安排与老专家一起,分别对同一研究项目进行独立、竞争式研究。

  初出茅庐的熊文良,研究经验和试验物质条件都处于劣势,可他有着一种迎难而上的拼劲和敢想、敢试的闯劲。没有自己的试验室,没关系,可以等待别人完成试验后,借用他人的试验室;没有经验,没关系,多花时间多下力气,全面梳理近10年来能够收集到的相关领域的研究资料,一点点寻找创新的突破口。就这样,从早到晚,一个个技术问题,不停地在他脑子里转来转去。

  一天,刚刚做完实验的他,忽地灵光闪现:过去总是把重点放在药剂研究上,为什么不想法儿改变工艺结构呢?他从试验室的椅子上一下子跳了起来。直到今天,他还记得当时的那种狂喜和冲动。后来的事情几乎是顺理成章,他从这次“赛马”机制中脱颖而出。

  2011年,以熊文良为组长的稀土综合利用新技术创新团队组建成立。他们针对某稀土矿选矿回收率低等难题,历经三年的持续攻关,研发了一种新型绿色稀土矿高效捕收剂Wx,该药剂具有捕收性能强、选择性好、对温度要求低等优点,成功实现了含泥稀土矿的常温浮选抛尾。在此基础上,项目组创造性地提出了稀土“浮团聚磁选”新工艺,即首先采用浮选预富集稀土矿物,并形成稀土矿物聚团,然后采用加密网状介质高梯度强磁机对浮选预富集精矿进行进一步磁选提纯,最终获得稀土总量品位大于60%的稀土商品精矿。

  “这个矿山的稀土矿是业内公认的难选稀土矿石。目前,国内外稀土矿选矿多采用‘重—磁’、‘磁—浮’或‘重—磁—浮’联合工艺,对易选稀土矿能获得较好的选矿指标。然而,该稀土矿矿泥含量大,矿物嵌布粒度细,传统选矿工艺和常规浮选药剂均不能有效的解决含泥稀土矿石的回收难题,企业采用的‘重—磁—浮’联合工艺获得的稀土回收率仅为20%左右。熊文良团队提出的稀土‘浮团聚磁选’新工艺,打破了稀土选矿先重选或先磁选的固有思路,攻克了细粒级稀土矿物选矿回收的技术难题,突破了传统稀土选矿工艺对含泥稀土矿选矿效果不佳和稀土浮选必须加温的技术瓶颈,实现了稀土矿物的常温选矿方法,为稀土矿的高效利用提供了一套全新的技术。新工艺可以大幅降低企业生产成本,同时提高选矿回收率,为国内外同类难选稀土矿矿石的综合利用具有极好的借鉴作用和产业化前景。”刘亚川高兴地介绍。

  2013年秋季,项目组历时30天,在一稀土矿选矿厂开展了稀土“浮团聚磁选”新工艺的工业试验,试验规模600吨/天,工业试验稳定运行15天,使稀土回收率由原有的20%提高至50%以上,实现了新工艺的顺利“落地”,获得了矿山企业的高度认可。以目前矿山企业原矿处理能力60万吨/年规模的选厂矿计,采用稀土“浮团聚磁选”新工艺后,企业每年可多生产REO品位大于60%的稀土精矿约7385吨,企业全年产值将增加约2.2亿元。2014年,2500吨/日选厂新线成功投产。

  来自业内专家的评论更加令人鼓舞:“稀土‘浮团聚磁选’新工艺,将为世界轻稀土矿选矿带来了一场技术性革命!”

  为研究全球 最热矿产而自豪

  说起稀土矿,文质彬彬的熊文良立马热情高涨。

  他告诉记者,稀土、稀土金属是高新技术领域中多种功能材料的重要原料,在现代工业中一直占有重要地位。目前,稀土、稀有金属已经成为全球关注的具有战略意义的重要资源。我国稀土、稀有金属资源储量丰富,但一直存在采选回收率低、固体废物数量巨大及综合利用程度低等技术难题,造成国家矿产资源的极大浪费和生态环境的沉重负担。

  “我们成功申请了2012年国土资源部公益性行业科研专项经费项目,针对稀土、稀有金属矿山存在的这些问题,协同国内优势单位进行了攻关。这一项目极大促进了我们在稀土矿综合利用方面的科研能力。”

  在理想和信念的牵引下,这一年轻团队迸发出的创造力是惊人的,不仅研制出了具有国际领先水平的“浮团聚磁选”稀土选矿新工艺和新药剂,获得了两项技术发明专利,还研发出了多种综合利用新工艺。

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