
湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室“70/80后”部分成员合影
来自中科院过程工程新氧氯化锆清洁生产项目组的一群“70/80后”的年轻人,为帮助当地企业早日实现“点石成金”的梦想,在异乡挥洒着智慧,再苦再累也无怨无悔。
■刘伟
江西铜、钨、稀土等战略性资源的开采冶炼闻名全国,而金属“锆”可谓后起之秀,其主要生产原料锆英砂即是本篇的引子,主人公则是来自中国科学院过程工程所一群“70/80后”的年轻人,为了早日实现“点石成金”的梦想,他们在江西这片沃土上挥洒着智慧,奉献着青春。
合作攻坚担重任
氧氯化锆生产属于高能耗、污染严重、低价值的化工过程,自上世纪80年代,国外已停止该产品的生产,从那时起我国成为世界上最主要的氧氯化锆生产国。
目前国内主要采用“一酸一碱”工艺,即生产过程仅采用盐酸和烧碱两种主要原料,工艺流程包括烧结、水洗、转型、盐酸分解、水溶过滤、浓缩结晶、酸浸除铁、离心甩干等步骤,存在的突出问题是流程复杂、生产周期长、能耗高、污染重、产品质量不稳定、装备自动化程度低。
为破解这些困扰发展的技术难题,锆系列产品生产的龙头企业——江西晶安高科技股份有限公司慕名来到北京,找到了中科院过程工程所洽谈合作事宜,湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室承担了合作攻坚的重任。
双方最终签署了“碱熔盐法高效连续分解锆英砂和硅清洁分离新工艺开发及产业化”项目合作协议,期限为两年,内容主要包括三部分:一是研发全新锆英砂碱熔盐连续反应新设备与新工艺;二是研发酸碱体系杂质硅的深度脱除新技术;三是完成千吨级中试试车,并最终形成万吨级工程工艺包,并协助指导生产线试车。
年轻团队挑大梁
签订“军令状”后,实验室立即“调兵遣将”,很快就组建了驻晶安项目组。这个团队有两个鲜明特点:一是全部由年轻人组成,除了一个老师外,团队成员平均工作年限不足两年,他们虽然还很“稚嫩”,但有着一股“初生牛犊不怕虎”的劲头儿;二是“巾帼不让须眉”,“女将”占了三分之二,走出象牙塔来到研究所工作,本应爱美的她们却素面朝天地奋战在与企业协同创新的“最前线”。
面对这支“70/80后”、女性居多的队伍,合作初期企业曾心存疑虑。“用成绩说话”,“打铁还要自身硬”,这些年轻人在现场每周平均工作时长大于70小时,更重要的是,每次技术交流汇报项目进展时,他们交出的“答卷”逐步打消了企业的疑虑。
针对传统工艺存在的突出问题,这个堪当重任的年轻团队“敢想”又“敢干”,研发成功了锆英砂碱熔盐连续分解的新设备与新技术以及酸体系深度脱硅新技术,在认真完成合同中研发内容的基础上,根据企业出现的生产问题及时提出解决办法。
例如,有段时间客户反馈产品中钠含量偏高,团队成员深入生产一线帮助查找原因,最终将传统的脱钠技术升级至新型脱钠技术,将钠含量降低80%以上,吨成本降低100元,该技术已成功应用于生产线,得到企业一致认可。
团队目前正在进行千吨级中试流程设计,物料衡算等工艺包设计工作,以及回转窑连续运转试验,计划在2013年下半年进行千吨级中试建设与试车工作,并于2014年初进行成果鉴定并申请国家项目,同时进行2万吨新生产线的设计及建设。
协同创新聚合力
协同创新需要双方互相信任、互相支持、互相合作。中试放大和产业化的困难程度远远超出想象,推进过程中不少问题总是“不请自来”,可这支朝气蓬勃的年轻团队在企业的鼎力支持下,秉承 “选准方向、勇往直前”的精神,最终使得难题一个接一个地迎刃而解。
同样,对方的诚意也感动着这些身在异乡的年轻人。合作之初,企业便委派专门联络员负责与中科院团队的全方位沟通,无论从工作还是生活上都给予了无微不至的关怀,为项目组提供了优越的办公和生活条件。
合作中双方难免有意见分歧,例如在每月工作交流例会中,总会有见解和观点不一致的时候,当出现这种情况时,双方都没有相互指责或推卸责任,而是从问题的最源头出发,从基本的原理出发,再结合工程的可实施性等方面共同深入探讨、就事论事,最终达成共识、破解难题。
“漂亮”成绩单背后的辛苦也许只有团队成员自己知道,工作上的千锤百炼、精益求精以及生活中的聚少离多、互相扶持,这些不平凡的经历对这些年轻人来说无疑是一笔无形的宝贵财富。
新型脱钠技术和低温酸解/絮凝脱硅技术目前已进行到中试放大规模,其中脱钠技术已经应用到生产线。从实验室烧杯实验到生产线应用,共经历了五个月的时间,进行了上千次的重复验证实验,确定条件稳定后才应用至生产线。然而这个转化过程必然存在放大效应,例如体积放大千倍,搅拌与反应效果均达不到实验室的标准,另外操作员工的责任心与操作习惯也不一样,导致生产线结果与实验室结果不吻合。
为此,团队成员面对问题冷静应对,选择深入现场,连续生产跟班,去发现问题的根源,进而想办法解决。比如更改配酸管道,更改搅拌浆形式等,让物料与酸搅拌混合得更均匀。同时对操作人员进行细致的理论与现场操作培训,详细告知工艺控制点,避免因个人操作习惯不同而引起的结果波动。一道道难题破解了,再苦再累他们也无怨无悔。
《中国科学报》 (2013-06-04 第6版 研发)