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      準(zhǔn)能之翼
      —— 國(guó)能準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的探索之路

      2022-10-10 09:04:10羅胸懷
      時(shí)代報(bào)告 2022年8期
      關(guān)鍵詞:碳?xì)?/a>碳循環(huán)氧化鋁

      ■ 羅胸懷

      采訪手記:

      每一個(gè)報(bào)告文學(xué)選題,對(duì)于報(bào)告文學(xué)作家來(lái)說(shuō),都是一個(gè)全新的天地,科技題材報(bào)告文學(xué)更是如此。在采訪準(zhǔn)能集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的科研人員時(shí),我發(fā)現(xiàn),他們亦是在全新的天地里,在未知的世界里,尋找自己所需要的答案。

      我似乎在自己與他們之間找到了這樣一個(gè)共同點(diǎn),也讓我為他們站在國(guó)家戰(zhàn)略資源安全和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的高度,勇于探索和挑戰(zhàn)自我的精神品質(zhì)所感動(dòng)。

      也堅(jiān)信,他們,向煤圖強(qiáng),走向未來(lái),前程遠(yuǎn)大。

      引子

      從氧化鋁中試廠的大門(mén)進(jìn)來(lái),走過(guò)一片廠區(qū),眼前是一處空曠的工地,一臺(tái)發(fā)出轟隆隆聲響的地勘鉆機(jī),在鄂爾多斯高原遼闊的天空下,顯得格外醒目。

      地勘鉆機(jī)旁有一群身穿工作服的人在忙碌著。氧化鋁中試廠黨群工作部部長(zhǎng)梁鵬指著那個(gè)方向?qū)ξ艺f(shuō):“高副廠長(zhǎng)就在那里。”

      這時(shí)有一個(gè)人似乎看到了我們,朝我們這個(gè)方向走了過(guò)來(lái),我想這個(gè)人應(yīng)該就是高副廠長(zhǎng)。

      果不其然,來(lái)人正是。梁鵬簡(jiǎn)短介紹并說(shuō)明我的來(lái)意后,高副廠長(zhǎng)回頭指著地勘鉆機(jī)的方向說(shuō),那里將修建一棟現(xiàn)代化的廠房,用來(lái)做納米碳?xì)淙剂闲阅軝z測(cè)及應(yīng)用平臺(tái),這是納米碳?xì)淙剂先紵苽滗X硅項(xiàng)目工業(yè)化中試運(yùn)行后,我們推進(jìn)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的又一個(gè)重要舉措。

      氧化鋁中試廠廠區(qū) ▲

      高副廠長(zhǎng)名叫高桂梅,出生在黑龍江,吉林大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)博士研究生畢業(yè),個(gè)頭并不算高的她,擁有讓人難以企及的高學(xué)位,雖說(shuō)她穿著一身不分男女性別的工作服,依然阻擋不了她身上的那種知識(shí)女性特有的氣質(zhì)。

      高桂梅正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ▲

      她所說(shuō)的低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì),就是準(zhǔn)能集團(tuán)打造的“煤-電-粉煤灰-氧化鋁-綠色電解鋁-高端鋁產(chǎn)品-金屬鎵、鋰-白泥綜合利用產(chǎn)品,納米碳?xì)淙剂习l(fā)電—光伏發(fā)電—電解鋁”產(chǎn)業(yè)體系,其中的重中之重是煤經(jīng)納米化制備納米碳?xì)淙剂希?jù)此改造火電機(jī)組,燃燒納米碳?xì)淙剂希瑢⒃虚e置火電機(jī)組打造為低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的“三源裝置”,為氧化鋁生產(chǎn)提供粉煤灰原料,為氧化鋁、電解鋁生產(chǎn)提供動(dòng)力,為氧化鋁生產(chǎn)提供蒸汽,實(shí)現(xiàn)煤炭由“燃料”向“燃料+原料”轉(zhuǎn)變,達(dá)到煤炭清潔高效利用的目標(biāo)。項(xiàng)目通過(guò)18年實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)以及工業(yè)化中試技術(shù)研發(fā),首創(chuàng)粉煤灰“一步酸溶法”工藝技術(shù)提取氧化鋁等核心技術(shù),目前獲得國(guó)際專(zhuān)利4項(xiàng)、國(guó)內(nèi)專(zhuān)利187項(xiàng)。

      我們一行人在高桂梅的帶領(lǐng)下,對(duì)研發(fā)中心、氧化鋁中試廠運(yùn)行線進(jìn)行了一番參觀。她說(shuō),2011年她剛到氧化鋁中試廠時(shí),這里還是一片沙地,一層一層的沙子,可以看到風(fēng)吹過(guò)留下的痕跡,在她看來(lái)如同到了沙漠一樣。我想到,如果在沙漠里游玩的話,她講述的景致可能是美好的遇見(jiàn),但作為一個(gè)工作的場(chǎng)所,那種感覺(jué)應(yīng)該截然不同。

      一路上,高桂梅就準(zhǔn)能集團(tuán)打造低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈,開(kāi)展納米碳?xì)淙剂涎邪l(fā)、推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)等相關(guān)內(nèi)容逐一進(jìn)行了講述。對(duì)我來(lái)說(shuō),她的講述,可以說(shuō)是從原煤到原料,從煤矸石到水煤漿,從粉煤灰到氧化鋁,給我上了一堂科普課。

      也就是在高桂梅的講述中,開(kāi)啟了我此次的采訪。

      煤的世界

      煤,又稱(chēng)煤炭,是遠(yuǎn)古植物遺骸,經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的地殼運(yùn)動(dòng),在生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用下長(zhǎng)期復(fù)雜轉(zhuǎn)化形成、由多種高分子化合物和礦物質(zhì)組成的混合物,所以,我們所使用的煤炭其實(shí)就是植物化石。中國(guó)煤儲(chǔ)量豐富,位列世界第三,僅次于美國(guó)和俄羅斯。主要分布在新疆、內(nèi)蒙古、山西、陜西、貴州、寧夏、甘肅、河南等?。▍^(qū)),總體呈現(xiàn)出北富南貧、西多東少的布局。煤的形成需要漫長(zhǎng)的歲月,并且儲(chǔ)量是有限的,是不可再生能源。

      煤有廣泛的使用價(jià)值。一方面,煤可以用作燃料,通過(guò)燃燒產(chǎn)生熱能,如北方冬季供暖或者燃煤發(fā)電。另一方面,煤經(jīng)過(guò)加工可以獲得潔凈的燃料和化工原料,比如焦炭、煤焦油、煤氣等,焦炭可用于煉鋼;煤焦油可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、合成纖維、合成橡膠等;煤氣可以通到千家萬(wàn)戶作為民用燃?xì)狻?/p>

      我國(guó)鋁土礦已探明儲(chǔ)量5.77億噸,僅占全球探明儲(chǔ)量的3.3%,鋁土礦靜態(tài)可開(kāi)采年限不足10年,遠(yuǎn)低于全球102年的平均水平,隨著鋁工業(yè)的發(fā)展,鋁土礦進(jìn)口不斷攀升,對(duì)外依賴度逐年增高。更為嚴(yán)峻的是,中國(guó)鋁土礦質(zhì)量較差,以加工困難、耗能大的一水硬鋁石為主,尋找鋁土礦替代資源,不僅符合低碳發(fā)展理念,同時(shí)事關(guān)國(guó)家戰(zhàn)略資源安全,可以說(shuō)是刻不容緩。

      高桂梅有專(zhuān)業(yè)的知識(shí)背景和十多年相關(guān)領(lǐng)域的研究經(jīng)歷,她的講解如數(shù)家珍一般。一路上,她的講述繼續(xù)著。

      準(zhǔn)格爾煤田探明儲(chǔ)量有267.6億噸煤炭?jī)?chǔ)量,遠(yuǎn)景儲(chǔ)量1000億噸。煤種為中灰、低硫、特低磷、較高揮發(fā)分、較高發(fā)熱量、高灰熔點(diǎn)的長(zhǎng)焰煤,其中,蘊(yùn)含氧化鋁約35億噸,鎵約85.7萬(wàn)噸,是高鋁富鎵的優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤,有綠色煤炭的美稱(chēng)。

      煤炭中的鋁來(lái)自于煤層夾層中的高鋁黏土巖,是在漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化歷史過(guò)程中長(zhǎng)石或類(lèi)長(zhǎng)石礦物經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的長(zhǎng)期風(fēng)化后,生成高嶺土、石英和可溶性鹽類(lèi),并隨著雨水、河川漂流轉(zhuǎn)于他處并再次沉積形成。富鋁的地方一般同時(shí)富鎵,由于鋁和鎵同為元素周期表中的第Ⅲ主族的元素,分別位于第三周期和第四周期,所以它們之間的地球化學(xué)性質(zhì)極為相似。在漫長(zhǎng)的地球演化過(guò)程中鋁和鎵的搬運(yùn)、富集及賦存狀態(tài)總是伴隨而行,這就導(dǎo)致了地殼中凡是富鋁的地方鎵含量也相對(duì)富集。準(zhǔn)格爾煤田就是在地質(zhì)演化過(guò)程中石炭紀(jì)和二疊紀(jì)(距今約3.55億年—約2.5億年)成煤作用和富鋁黏土作用空間上疊加的結(jié)果。

      煤炭經(jīng)發(fā)電廠燃燒后,鋁、鎵等元素在粉煤灰中富集,其中氧化鋁含量高達(dá)50%,二氧化硅含量達(dá)40%,鎵含量達(dá)89克/噸,鋰含量達(dá)375克/噸,鈧含量達(dá)25克/噸,還有其他稀有元素,是提取氧化鋁、鎵及其他有價(jià)金屬元素的潛在資源,充分利用可緩解國(guó)家鋁土礦資源面臨枯竭的困境,與傳統(tǒng)鋁土礦相比,原料成本基本上可以忽略不計(jì)。

      梁鵬是科研人員出身的政工干部,他補(bǔ)充說(shuō)道,我們低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目遵循“減量化、資源化、再利用”的原則,充分挖掘先天資源優(yōu)勢(shì),創(chuàng)新發(fā)展思路,積極探索傳統(tǒng)煤炭企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)新模式,提出了“綠色生態(tài)基地開(kāi)發(fā)光伏新能源,傳統(tǒng)煤電機(jī)組低耗改造,煤炭伴生資源綜合利用、電解鋁虛擬儲(chǔ)能”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新思路。

      就化學(xué)和冶金專(zhuān)業(yè)知識(shí)而言,我與高桂梅、梁鵬可能是兩個(gè)極端。隨著他們的講述,鋁、鎵、鋰、鈧等金屬名稱(chēng),以及結(jié)晶氯化鋁低溫?zé)峤馑疅岱?、電解鋁虛擬儲(chǔ)能、納米碳?xì)淙剂稀⑷紵龣C(jī)理、三源裝置、“一步酸溶法”工藝技術(shù)、水煤漿等專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),越來(lái)越密集,我愈發(fā)一頭霧水,好在我并不一定要理解這些化學(xué)和地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。但有一點(diǎn)我是聽(tīng)懂了,就是最大限度地利用煤炭資源,把煤炭、煤矸石、粉煤灰做到“吃干榨凈”,這才是資源循環(huán)利用的最高境界。

      雖然說(shuō)煤的外表烏黑,看來(lái)很是平常,沒(méi)有珍珠的晶瑩璀璨,也沒(méi)有金子般的耀眼光輝,更比不上鉆石那樣高貴的身價(jià),但通過(guò)高桂梅、梁鵬的講述,可以肯定的是,煤炭除了我們最常見(jiàn)的通過(guò)燃燒獲取熱量外,經(jīng)過(guò)加工提煉,可以高值化利用,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、人們?nèi)粘I畹阮I(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用價(jià)值。

      我們一行人邊走邊聊,不知不覺(jué)地從氧化鋁中試廠來(lái)到研發(fā)中心。

      在研發(fā)中心掃描電子顯微鏡室,高桂梅隨手打開(kāi)一臺(tái)電腦,指著上面的圖片告訴我說(shuō):“這就是粉煤灰,是掃描電子顯微鏡測(cè)試煤粉爐粉煤灰1微米放大500倍到1000倍的掃描電鏡圖像?!彼M(jìn)一步介紹說(shuō),這是煤粉爐粉煤灰形貌分析,結(jié)果顯示為粉煤灰中含有球形的莫來(lái)石顆粒,另外含有一些無(wú)定型粉末。

      我想,在高桂梅眼里,這些放大的顆粒,就是納米碳?xì)淙剂?,就是鋁,就是鎵。在我眼里,這些細(xì)小顆粒組成的圖像,有的像無(wú)數(shù)的恒星組成的璀璨星空,有的像一座座秀麗的小山,連綿不斷,有的像海底的美麗珊瑚,千姿百態(tài),無(wú)不是一個(gè)神奇的世界。

      原來(lái),粉煤灰,或者說(shuō)看似“黑大粗”的煤炭,竟是如此美妙。

      我從準(zhǔn)能集團(tuán)機(jī)關(guān)大樓A座19樓走廊墻壁上的兩塊展板,看到這種美妙在未來(lái)變成新能源、新產(chǎn)業(yè)的可能。

      一塊展板上寫(xiě)著“示范基地循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D”,上面有三行文字,中間一行文字是“煤礦、煤(煤矸石)、電廠、粉煤灰、氧化鋁廠、氧化鋁、原鋁廠、鋁錠、鋁型材廠、鋁型材系列產(chǎn)品”;上下兩行文字分別是“電、鎵”和“鋰及其他有價(jià)金屬、氧化硅、硅產(chǎn)品廠、硅系列產(chǎn)品”。文字與文字之間有相應(yīng)的連接線,形成關(guān)聯(lián)和回路。

      還有一塊展板上寫(xiě)著“‘一步酸溶法’研發(fā)歷程”,上面的文字是:2004-2005,工藝技術(shù)路線論證;2006-2008,實(shí)驗(yàn)室小試、中試研究;2008-2010,優(yōu)化、完善工藝技術(shù),開(kāi)展中試裝置建設(shè)前期工作;2010-2011,4000噸/年氧化鋁中試裝置建成,系統(tǒng)流程全線貫通;2011-2017,中試裝置先后開(kāi)展七次全流量規(guī)模化試驗(yàn)運(yùn)行,為工業(yè)化提供了科學(xué)依據(jù);2017至今、“準(zhǔn)格爾礦區(qū)30萬(wàn)噸/年高鋁粉煤灰綜合利用工業(yè)化示范項(xiàng)目”獲得立項(xiàng)批復(fù)并開(kāi)展前期各項(xiàng)工作;2022年,工藝優(yōu)化和擴(kuò)大試驗(yàn)項(xiàng)目。

      這兩塊展板,第一塊展板展示了準(zhǔn)能集團(tuán)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的藍(lán)圖,第二塊展板用極簡(jiǎn)的文字勾勒出“一步酸溶法”研發(fā)走過(guò)的艱辛歷程,卻永遠(yuǎn)定格在每一位低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)科研人員的記憶深處,而十幾年過(guò)去了,項(xiàng)目遲遲不能落地,也成為他們心中的痛。

      杜善周上任之初

      杜善周是準(zhǔn)能集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng),也是一位“老煤礦”。

      1990年參加工作,歷任神東煤炭集團(tuán)公司烏蘭木倫煤礦礦長(zhǎng)兼黨委書(shū)記,榆家梁煤礦礦長(zhǎng)兼黨委書(shū)記,神東煤炭集團(tuán)副總經(jīng)理,陜西神延煤炭有限責(zé)任公司董事長(zhǎng)、黨總支書(shū)記;神東煤炭集團(tuán)黨委副書(shū)記、神東煤炭集團(tuán)總經(jīng)理。2020年12月調(diào)任準(zhǔn)能集團(tuán)。他不僅有豐富的煤炭企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn),而且是積極倡導(dǎo)和推行“以德為美,以和為貴”的德和文化和企業(yè)管理實(shí)踐深度融合,是國(guó)家能源系統(tǒng)一位極具企業(yè)文化建設(shè)意識(shí)的企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理者。

      杜善周在準(zhǔn)能集團(tuán)上任之初,正值冬季。

      準(zhǔn)格爾的冬天極其寒冷,漫天飛雪,草木皆枯,萬(wàn)物凋零。被積雪覆蓋的大地又像是一幅壯麗畫(huà)卷,也孕育著又一個(gè)生機(jī)盎然的春天,在這個(gè)孕育春天的冬季里,準(zhǔn)能集團(tuán)所屬的黑岱溝露天煤礦、哈爾烏素露天煤礦、矸電公司、氧化鋁中試廠等煤礦和企業(yè)早已是一片繁忙的景象。

      正是在這一片繁忙的景象中,杜善周開(kāi)始了他上任以來(lái)的第一次大調(diào)研,作為一名領(lǐng)導(dǎo)干部,他深知調(diào)查研究的重要性,這也是他一以貫之、務(wù)實(shí)求真的工作作風(fēng),因?yàn)榻鉀Q問(wèn)題、做事情,最重要的是要進(jìn)行調(diào)查研究,深入了解

      實(shí)際情況,只有這樣才能獲得事半功倍的效果。杜善周調(diào)研的第三站,氧化鋁中試廠。

      2021年1月20日,杜善周在參觀了研發(fā)中心、氧化鋁中試廠的車(chē)間廠房后,在辦公大樓二樓礦產(chǎn)資源綜合利用示范展廳,聽(tīng)取了礦區(qū)伴生資源綜合利用研究,對(duì)高鋁粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈,粉煤灰提取氧化鋁研究,粉煤灰中鎵、硅應(yīng)用,工藝廢水回收及綜合利用,“一步酸溶法”工藝技術(shù)流程等低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目相關(guān)情況進(jìn)行了了解。

      事后,在二樓會(huì)議室召開(kāi)了氧化鋁中試廠及研發(fā)中心調(diào)研現(xiàn)場(chǎng)辦公會(huì),參加的有準(zhǔn)能集團(tuán)綜合管理部、戰(zhàn)略規(guī)劃部、準(zhǔn)資財(cái)務(wù)部等相關(guān)部門(mén)主要負(fù)責(zé)人,還有氧化鋁中試廠及研發(fā)中心有關(guān)人員。

      如果說(shuō)展廳是一般性介紹的話,接下來(lái)的座談會(huì)則是就低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目全面詳細(xì)的匯報(bào)和了解。

      循環(huán)經(jīng)濟(jì)管理部、研發(fā)中心、氧化鋁中試廠先后作了發(fā)言。

      循環(huán)經(jīng)濟(jì)管理部:

      2012年5月,注冊(cè)成立神華準(zhǔn)能資源綜合開(kāi)發(fā)有限公司,注冊(cè)資本12億元,負(fù)責(zé)煤炭伴生資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目建設(shè)和管理。

      2017年11月,準(zhǔn)能集團(tuán)為更好地推進(jìn)“神華準(zhǔn)格爾礦區(qū)30萬(wàn)噸/年高鋁粉煤灰綜合利用工業(yè)化示范項(xiàng)目”的建設(shè)和管理,根據(jù)專(zhuān)業(yè)化職能分工,批準(zhǔn)成立循環(huán)經(jīng)濟(jì)管理部,主要負(fù)責(zé)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)板塊生產(chǎn)技術(shù)、科技創(chuàng)新項(xiàng)目等管理工作。

      累計(jì)承擔(dān)科技創(chuàng)新項(xiàng)目74項(xiàng),其中,國(guó)家能源集團(tuán)批準(zhǔn)51項(xiàng),準(zhǔn)能集團(tuán)批準(zhǔn)23項(xiàng)。截至目前,總體驗(yàn)收43項(xiàng),正在實(shí)施19項(xiàng)。

      “12.5萬(wàn)噸/年氧化鋁工業(yè)化示范項(xiàng)目工藝包編制”是集團(tuán)2017年批復(fù)的科技創(chuàng)新項(xiàng)目,2020年11月國(guó)家能源集團(tuán)科技部組織總體驗(yàn)收。工藝包是研發(fā)中心和氧化鋁中試廠研究、試驗(yàn)技術(shù)成果的集成,是開(kāi)展氧化鋁示范項(xiàng)目建設(shè)的技術(shù)支撐。2017年10月,國(guó)家能源集團(tuán)批復(fù)“神華準(zhǔn)格爾礦區(qū)30萬(wàn)噸/年高鋁粉煤灰綜合利用工業(yè)化示范”項(xiàng)目按科技項(xiàng)目立項(xiàng)。

      已完成16項(xiàng)前期文件報(bào)批報(bào)審。目前項(xiàng)目備案、規(guī)劃選址、用地預(yù)審、壓礦、林地、草原、供電方案、安全預(yù)評(píng)價(jià)報(bào)告、職業(yè)病危害預(yù)評(píng)價(jià)報(bào)告、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、節(jié)能評(píng)估等16項(xiàng)工作已順利完成,正在開(kāi)展重點(diǎn)工程項(xiàng)目氣候可行性論證。

      ……

      研發(fā)中心:

      建立了準(zhǔn)資公司為中心,包括中國(guó)航空科技集團(tuán)、貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院、吉林大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、中冶南方設(shè)計(jì)研究院等科研單位、大專(zhuān)院校組成的科研平臺(tái)。平臺(tái)致力于煤炭中有價(jià)元素協(xié)同提取、高值化利用成套技術(shù)研發(fā)及示范推廣,推動(dòng)煤炭由“燃料”向“燃料+原料”轉(zhuǎn)型發(fā)展,解決我國(guó)鋁土礦資源不足的戰(zhàn)略需求。

      自主研發(fā)了世界首創(chuàng)的“一步酸溶法”和“雙酸法”煤炭共伴生資源多元素協(xié)同提取高值化利用工藝技術(shù)、“一步酸溶法”氧化鋁電解工藝技術(shù),具有原創(chuàng)性、革命性、普適性,適用于高鋁粉煤灰、高嶺土、部分低品位鋁土礦中鋁、鎵等多元素的協(xié)同提取,拓寬了生產(chǎn)氧化鋁的資源范圍。

      共申請(qǐng)國(guó)內(nèi)專(zhuān)利331件,獲得國(guó)內(nèi)授權(quán)專(zhuān)利165件(發(fā)明專(zhuān)利102件,實(shí)用新型專(zhuān)利63件);國(guó)際專(zhuān)利4件,涉及德國(guó)、日本、俄羅斯、美國(guó)等8個(gè)國(guó)家和地區(qū);發(fā)表科技論文186篇,其中,美國(guó)《科學(xué)引文索引》雜志和《工程索引》雜志收錄9篇,國(guó)內(nèi)核心期刊75篇;編制企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng);完成了系列叢書(shū)1冊(cè)的編制工作。

      ……

      氧化鋁中試廠:

      全面負(fù)責(zé)粉煤灰提取氧化鋁工業(yè)化中試放大試驗(yàn)。優(yōu)化工藝和安全環(huán)保技術(shù)、比選及驗(yàn)證設(shè)備材料材質(zhì)。持續(xù)開(kāi)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)研發(fā)、工業(yè)化中試及項(xiàng)目建設(shè)工作。

      形成“一步酸溶法”工藝技術(shù)體系,包括粉煤灰中多元素協(xié)同溶出技術(shù)、“一步酸溶法”提取氧化鋁、鎵工藝技術(shù),專(zhuān)有設(shè)備技術(shù)、環(huán)保工藝技術(shù)等。

      形成“一步酸溶法”電解工藝關(guān)鍵技術(shù),包括“一步酸溶法”氧化鋁電解輸送技術(shù)、下料及控制技術(shù)、煙氣凈化技術(shù)等。

      通過(guò)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)的科技成果鑒定,鑒定認(rèn)為:“該工藝技術(shù)具有工藝先進(jìn)、流程短的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了高鋁粉煤灰的資源化高附加值利用,屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng),達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平,建議開(kāi)展工業(yè)化示范線建設(shè)。”

      發(fā)表科技論文97篇;獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利9件,實(shí)用新型專(zhuān)利13件,在審專(zhuān)利31件。

      ……

      總的來(lái)說(shuō),低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè),不僅實(shí)現(xiàn)了煤炭資源一次開(kāi)采多級(jí)利用、由燃料向“燃料+原料”轉(zhuǎn)型升級(jí),同時(shí)解決了粉煤灰占地及環(huán)境污染問(wèn)題。按準(zhǔn)格爾煤田1億噸煤年排灰量計(jì)算,可節(jié)約處理費(fèi)用5.8億元,減少占地600多畝??蓽p少鋁土礦開(kāi)采中二氧化碳排放量31萬(wàn)噸,節(jié)約標(biāo)煤13萬(wàn)噸。為促進(jìn)煤炭高質(zhì)量發(fā)展、解決我國(guó)粉煤灰大宗固體廢棄物綜合利用問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)鋁土礦資源替代戰(zhàn)略提供了全新路徑。

      座談會(huì)上,杜善周發(fā)表了講話,他對(duì)氧化鋁中試廠、研發(fā)中心的前期工作給予了充分肯定。他指出,在粉煤灰產(chǎn)業(yè)鏈下游,我們已經(jīng)研究得很好,“一步酸溶法”經(jīng)過(guò)7次試驗(yàn),也取得非常好的效果,但是我們?cè)诜勖夯耶a(chǎn)業(yè)鏈上游,研究得還不夠。

      他強(qiáng)調(diào),產(chǎn)業(yè)鏈上游的煤炭和煤矸石,也應(yīng)該去研究里面的成分,研究如何提取里面的礦物質(zhì)?,F(xiàn)在研究的是電廠燃燒之后的粉煤灰中提取氧化鋁,還沒(méi)有研究煤矸石里煤炭伴生的相關(guān)資源。另外水煤漿作為電廠發(fā)電的燃料,也是很好的一個(gè)方向。

      他表示,準(zhǔn)能集團(tuán)的未來(lái)一定會(huì)在低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)上,而不是在煤礦。到時(shí)候我們真正把煤炭從燃料變成了原料,從原料變成了產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用和轉(zhuǎn)化。我要親自抓這個(gè)項(xiàng)目,要成立循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組……

      這次調(diào)研現(xiàn)場(chǎng)辦公會(huì),雖說(shuō)形成了積極爭(zhēng)取電解鋁指標(biāo),全力推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)等一系列決議,但這么好的項(xiàng)目從立項(xiàng)到現(xiàn)在還沒(méi)有上馬形成新的產(chǎn)業(yè),問(wèn)題到底卡在哪里?

      杜善周陷入了深深的思考之中。

      “杜黃問(wèn)答”

      要想解決問(wèn)題,必須清楚問(wèn)題出在哪里,看到了問(wèn)題的癥結(jié)所在,也就在一定程度上找到了解決問(wèn)題的辦法。杜善周深知其中的道理。

      杜善周心想,準(zhǔn)能集團(tuán)有著“你能、我能、大家能,準(zhǔn)能”為核心內(nèi)涵的企業(yè)文化,低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)有一大批高素質(zhì)的科研人員和管理人員,沒(méi)有辦不成的事。于是,他決定進(jìn)行第二次調(diào)研。

      杜善周的第一次調(diào)研,可以說(shuō)是通過(guò)座談會(huì)形式,對(duì)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目有了一個(gè)全面了解,他的第二次調(diào)研則是在一個(gè)時(shí)間段里,通過(guò)深入細(xì)致的“田野調(diào)查”,形成解決問(wèn)題思路和方法的過(guò)程。

      在準(zhǔn)能集團(tuán)機(jī)關(guān)大樓A座,杜善周的辦公室,一個(gè)又一個(gè)座談會(huì)在召開(kāi)。

      參加座談會(huì)的人員,有循環(huán)經(jīng)濟(jì)管理部的主要負(fù)責(zé)人,有研發(fā)中心的科研人員,有氧化鋁中試廠的管理層,一個(gè)又一個(gè)問(wèn)題擺在了杜善周的面前,其中包括管理層的配置、科研進(jìn)度、研發(fā)投入、中試結(jié)果等等。

      這段時(shí)間,每當(dāng)夕陽(yáng)西下,暮色籠罩在準(zhǔn)格爾煤田上空的時(shí)候,杜善周辦公室的燈光都是一片明亮。

      一天,杜善周把黃涌波叫到自己的辦公室。

      黃涌波是氧化鋁中試廠的廠長(zhǎng),工學(xué)博士,有近30年電解鋁技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)。2021年以來(lái),帶領(lǐng)電解鋁研發(fā)團(tuán)隊(duì)完成“一步酸溶法”氧化鋁電解鋁技術(shù)體系的研發(fā)工作,完成了“一步酸溶法”氧化鋁下料輸送等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)。

      杜善周很?chē)?yán)肅地問(wèn)黃涌波:“我們低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的未來(lái)到底在哪里?”

      黃涌波看到領(lǐng)導(dǎo)問(wèn)得認(rèn)真,他想回復(fù)更要謹(jǐn)慎。黃涌波足足想了五分鐘后,他講了六個(gè)字:“去碳去硅拿鋁?!?/p>

      接著,黃涌波講了四點(diǎn):一是國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)及產(chǎn)業(yè)政策對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目發(fā)展政策支持的思考;二是循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目技術(shù)開(kāi)發(fā)的新方向和重點(diǎn)內(nèi)容;三是循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目商業(yè)模式對(duì)經(jīng)濟(jì)效益影響分析;四是循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目中幾個(gè)關(guān)系的辯證思考。其中,黃涌波在談到循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目技術(shù)開(kāi)發(fā)的新方向和重點(diǎn)內(nèi)容時(shí)提出,一是要利用“納米碳?xì)淙剂稀毙录夹g(shù)結(jié)合“第四代循環(huán)流化床”新技術(shù),改造矸電公司兩臺(tái)15萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組鍋爐,把鍋爐打造成制備高質(zhì)量提取氧化鋁原料“鋁硅粉”的工業(yè)孵化器;二是做好“結(jié)晶氧化鋁分解水溶除雜和電解鋁除雜”新技術(shù)開(kāi)發(fā)。

      后來(lái),在4月份召開(kāi)的準(zhǔn)能集團(tuán)高層次青年人才座談會(huì)上,黃涌波將它寫(xiě)進(jìn)了題為《加快推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目發(fā)展的幾點(diǎn)思考》的發(fā)言稿。

      杜善周在這次座談會(huì)上談到低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目時(shí)說(shuō):“第一位的任務(wù)是提取粉煤灰中‘50%的鋁’,第二位的任務(wù)就是把硅開(kāi)發(fā)成有價(jià)值的產(chǎn)品。而不是用‘除雜’的思維,把流程和工藝一再地延長(zhǎng)?!?/p>

      一個(gè)做“減法”,抓主要矛盾,解決核心問(wèn)題,開(kāi)發(fā)納米碳?xì)淙剂现苽浼夹g(shù),打造煤炭資源高值化利用原創(chuàng)技術(shù)策源地的思路,在杜善周的腦海里逐漸形成。

      在某種程度上來(lái)說(shuō),杜善周之問(wèn),黃涌波之答,是關(guān)系到循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目或者說(shuō)是關(guān)系到準(zhǔn)能集團(tuán)未來(lái)發(fā)展的問(wèn)答。若干年后,如果回溯準(zhǔn)能集團(tuán)發(fā)展歷程的關(guān)鍵時(shí)刻,創(chuàng)造一個(gè)屬于準(zhǔn)能集團(tuán)的成語(yǔ),那這個(gè)成語(yǔ)應(yīng)該叫“杜黃問(wèn)答”。

      杜善周出生在地處西北的陜西,西北天氣寒冷,容易鍛煉剛毅果敢的性格,是一個(gè)有情懷的領(lǐng)導(dǎo)者。他認(rèn)為,一個(gè)企業(yè)的成敗,取決于它是否立足資源稟賦提升發(fā)展優(yōu)勢(shì),還有就是看他是否真的大刀闊斧干一番事業(yè)。從資源稟賦來(lái)講,準(zhǔn)格爾煤田具有高鋁富鎵的特點(diǎn),是優(yōu)質(zhì)的綠色動(dòng)力煤,2004年開(kāi)始立項(xiàng)研發(fā)“一步酸溶法”提取氧化鋁工藝技術(shù)體系,同時(shí)建設(shè)和打造了一支過(guò)硬的研發(fā)隊(duì)伍。

      黃涌波成長(zhǎng)在湘湖之地湖南,那里山巒眾多,水網(wǎng)縱橫,天氣潮濕,因此湘人好吃辣椒,脾氣火性大的同時(shí),更是思維縝密。2011年他來(lái)到準(zhǔn)能集團(tuán)之初,提出三源動(dòng)力理論,結(jié)果是引來(lái)一片質(zhì)疑聲,殊不知他是一個(gè)有獨(dú)特思路和方法的人,他的行事風(fēng)格就是當(dāng)他提出一個(gè)問(wèn)題時(shí),背后一定有他解決問(wèn)題的方法和路徑。

      杜善周和黃涌波可能有完全不同的性格,但他們有一個(gè)共同的目標(biāo),那就是從粉煤灰中把鋁拿出來(lái),解決鋁土礦資源替代問(wèn)題。

      2021年4月的一天,杜善周再次來(lái)到氧化鋁中試廠,召開(kāi)了由循環(huán)經(jīng)濟(jì)管理部、研發(fā)中心主要負(fù)責(zé)人和氧化鋁中試廠全體人員參加的大會(huì)。他在大會(huì)上宣布,要在“一步酸溶法”大旗不倒的前提下,引入納米技術(shù),以最小的阻力,最短的時(shí)間,研發(fā)“納米碳?xì)淙剂稀毙录夹g(shù),盡快進(jìn)行中試運(yùn)行。同時(shí)宣布對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)管理部、氧化鋁中試廠、研發(fā)中心的領(lǐng)導(dǎo)班子進(jìn)行調(diào)整。這是杜善周經(jīng)過(guò)大量的調(diào)查和準(zhǔn)能集團(tuán)黨委認(rèn)真研究后,作出的決定。

      杜善周言語(yǔ)中的“納米碳?xì)淙剂稀毙录夹g(shù)是基于水煤漿提出的一個(gè)新概念。

      水煤漿是一種新型、高效、清潔的煤基燃料,是燃料家庭的新成員,具有燃燒效率高、污染物排放低等特點(diǎn),它是由65%-70%不同粒度分布的煤,29%-34%左右的水和約1%的化學(xué)添加劑制成的混合物。經(jīng)過(guò)多道嚴(yán)密工序,篩去煤炭中無(wú)法燃燒的成分等雜質(zhì),僅將碳本質(zhì)保留下來(lái),成為水煤漿的精華。水煤漿可用于工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐代油、代氣、代煤燃燒,是當(dāng)今潔凈煤技術(shù)的重要組成部分。

      納米碳?xì)淙剂鲜且环N高效、清潔的煤基特種燃料,具有燃燒效率高、污染物排放量低等特點(diǎn),粒徑尺寸是納米材料的重要指標(biāo),對(duì)表面活性具有決定性的影響。利用自產(chǎn)煤加工制備的納米碳?xì)淙剂?,顆粒度小、表面活性高,灰、硫含量較低,進(jìn)入鍋爐后燃燒充分、燃盡率高、底渣排放量較少、節(jié)能效果顯著。同時(shí),與先進(jìn)的循環(huán)流化床技術(shù)結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)燃料在850攝氏度至950攝氏度的低溫環(huán)境下充分燃燒,大大減少二氧化硫、氮氧化合物及煙塵的排放。納米碳?xì)淙剂舷啾仍荷急M率提高到98%以上,相應(yīng)鍋爐熱效率由燃煤鍋爐提高到90%以上。

      水煤漿和納米碳?xì)淙剂献畲蟮牟煌谟陬w粒度不同,水煤漿的顆粒屬于微米級(jí),納米碳?xì)涞念w粒是納米級(jí)。我們對(duì)微米和納米可能缺乏概念,微米和納米都是長(zhǎng)度單位,1微米相當(dāng)于1毫米的千分之一,而1納米相當(dāng)于1微米的千分之一。高桂梅打過(guò)一個(gè)很通俗的比方,她說(shuō),如果微米是一個(gè)鵝蛋大小直徑的話,納米可能只是芝麻那樣大小的直徑。

      杜善周第二次調(diào)研經(jīng)歷了一個(gè)相對(duì)漫長(zhǎng)的歷程,以一個(gè)項(xiàng)目推進(jìn)會(huì)或動(dòng)員會(huì)的形式結(jié)束,并提出了更高的要求,那就是在此前的科研成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)再布局,打造以納米碳?xì)淙剂现苽滗X硅粉項(xiàng)目為龍頭的低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)之路。

      恰逢春天

      杜善周對(duì)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的兩次調(diào)研結(jié)束時(shí),正值大地回春、萬(wàn)物復(fù)蘇的時(shí)節(jié)。

      就是在這個(gè)時(shí)候,國(guó)家相繼出臺(tái)利好循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策。

      2021年3月,國(guó)家發(fā)展改革委等十部門(mén)印發(fā)《關(guān)于“十四五”大宗固體廢棄物綜合利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》(發(fā)改環(huán)資〔2021〕381號(hào))明確指出:到2025年,煤矸石、粉煤灰等大宗固廢的綜合利用能力顯著提升,利用規(guī)模不斷擴(kuò)大,新增大宗固廢綜合利用率達(dá)到60%,存量大宗固廢有序減少。

      2021年7月,國(guó)家發(fā)改委等部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》(發(fā)改環(huán)資〔2021〕969號(hào))指出:“大宗固廢綜合利用示范工程,要聚焦粉煤灰、煤矸石等重點(diǎn)品種,推廣大宗固廢綜合利用先進(jìn)技術(shù)、裝備,實(shí)施具有示范作用的重點(diǎn)項(xiàng)目,大力推廣使用資源綜合利用產(chǎn)品,建設(shè)50個(gè)大宗固廢綜合利用基地和50個(gè)工業(yè)資源綜合利用基地?!?/p>

      這些重要的國(guó)家政策出臺(tái),猶如給準(zhǔn)能集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目的發(fā)展送來(lái)及時(shí)雨、順勢(shì)風(fēng)。由此可見(jiàn),準(zhǔn)能集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)不僅與國(guó)家政策高度契合,同時(shí)還是先行者、踐行者。

      氧化鋁中試廠為之努力到今天的項(xiàng)目,恰逢春天。

      此時(shí),準(zhǔn)能集團(tuán)提出“一個(gè)主體、兩翼一網(wǎng)、七個(gè)準(zhǔn)能”的“1217”發(fā)展規(guī)劃。

      “一個(gè)主體”即持續(xù)堅(jiān)持煤炭產(chǎn)業(yè)為主體,做精做強(qiáng)煤炭產(chǎn)業(yè),筑牢公司發(fā)展的根本基石。煤炭仍是我國(guó)保障戰(zhàn)略資源供應(yīng)、支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的基礎(chǔ)能源,也是準(zhǔn)能發(fā)展的基石。

      “兩翼一網(wǎng)”即以低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)和綠色生態(tài)經(jīng)濟(jì)為兩翼,以智能微電網(wǎng)為紐帶,將低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)和綠色生態(tài)經(jīng)濟(jì)有機(jī)連接,形成能源閉環(huán)助推兩翼發(fā)展。低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)是未來(lái)準(zhǔn)能的產(chǎn)業(yè)重心,準(zhǔn)能將聚焦打造粉煤灰綜合利用技術(shù)創(chuàng)新策源地、培育新型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈、構(gòu)建源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化“鐵三角”。

      “七個(gè)準(zhǔn)能”其中第三個(gè)“準(zhǔn)能”就是“推進(jìn)低碳發(fā)展,全面打造‘生態(tài)準(zhǔn)能’”。在環(huán)保建設(shè)中,公司堅(jiān)持走“生態(tài)優(yōu)先,綠色發(fā)展”之路,充分發(fā)揮露天礦復(fù)墾土地的資源優(yōu)勢(shì),穩(wěn)步推進(jìn)復(fù)墾區(qū)生態(tài)農(nóng)牧業(yè)和生態(tài)旅游業(yè)建設(shè),打造擁有“1萬(wàn)頭牧牛、2萬(wàn)畝良田”的生態(tài)牧場(chǎng)。全力推動(dòng)“國(guó)家礦山公園”和“國(guó)家能源集團(tuán)生態(tài)林”建設(shè),增進(jìn)礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展,努力建成“國(guó)內(nèi)第一、世界一流”的綠色礦山示范區(qū)。利用自有閑置工礦土地,爭(zhēng)取光伏、風(fēng)電和儲(chǔ)能等新能源項(xiàng)目建設(shè)落地。打造煤炭伴生資源綜合利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)基地,實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高值化綜合利用。深度推進(jìn)生態(tài)治理,高標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建黃河流域生態(tài)保護(hù)的典型示范。強(qiáng)化礦區(qū)生態(tài)修復(fù)治理理論研究,統(tǒng)籌煤炭開(kāi)發(fā)利用、生態(tài)治理和企業(yè)發(fā)展,在推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和中走在前、作表率。

      不難看出,準(zhǔn)能集團(tuán)在堅(jiān)持做精煤炭產(chǎn)業(yè)主體的前提下,把做好煤炭清潔高效利用這篇大文章放在極為重要的位置,目的在于推進(jìn)高碳產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展,充分發(fā)揮能源供應(yīng)“穩(wěn)定器”“壓艙石”作用。如此舉措,彰顯了一家中央企業(yè)應(yīng)有的責(zé)任擔(dān)當(dāng)和在碳達(dá)峰、碳中和應(yīng)發(fā)揮的龍頭帶動(dòng)作用。

      由此,準(zhǔn)能集團(tuán)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目推進(jìn)步入了快車(chē)道。

      一切美好的事物,都是要靠努力和堅(jiān)持得到的。十多年來(lái),低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目的跌宕起伏,無(wú)不印證了這句話。

      劉智勇是氧化鋁中試廠水熱法試驗(yàn)車(chē)間主任,2012年從蘭州大學(xué)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)畢業(yè)后來(lái)到這里,在他的記憶中,低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目可謂是“一波三折”。

      第一次是在2013年。劉智勇來(lái)到氧化鋁中試廠的時(shí)候,是運(yùn)行技術(shù)部的一名工程師,在第五次中試時(shí),當(dāng)時(shí)的氛圍給他的感覺(jué)貌似大干三個(gè)月,項(xiàng)目就可以落地上大廠。那時(shí)基礎(chǔ)組建非常龐大,有330多人,準(zhǔn)能集團(tuán)高學(xué)歷人才基本上都集中在這里。普通二本畢業(yè)生招進(jìn)來(lái),能在礦上的安全員、技術(shù)員等崗位上白班。在氧化鋁中試廠這邊,全日制學(xué)歷研究生則在中試線上工作,上三班倒,目的是為上大廠儲(chǔ)備人才。

      到了2013年3月,劉智勇突然聽(tīng)說(shuō)這個(gè)項(xiàng)目要上,可把他高興壞了,工作也有干勁,可是令劉智勇萬(wàn)萬(wàn)想不到的是,迎來(lái)的卻是另外一種情形。因?yàn)槊禾績(jī)r(jià)格出現(xiàn)斷崖式下跌,整個(gè)煤炭行業(yè)進(jìn)入發(fā)展“寒冬期”,煤炭企業(yè)虧損面超過(guò)70%;有70%的煤炭企業(yè)減發(fā)工資,30%的煤炭企業(yè)出現(xiàn)欠發(fā)工資現(xiàn)象,20%的煤炭企業(yè)工資下降幅度超過(guò)10%。在這個(gè)大環(huán)境下,項(xiàng)目整體停滯。

      劉智勇清楚地記得,他的工資砍掉30%,有人是正常調(diào)動(dòng)離開(kāi),也有人奔其他前途,另謀高就,但更多人還是堅(jiān)守下來(lái)了,希望能在低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)這塊干出一番事業(yè)。

      第二次是在2017年。這年10月,也就是第七次試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)束后,原神華集團(tuán)經(jīng)過(guò)反復(fù)論證,批復(fù)了“神華準(zhǔn)格爾礦區(qū)30萬(wàn)噸/年高鋁粉煤灰綜合利用工業(yè)化示范”項(xiàng)目按科技項(xiàng)目立項(xiàng)。但在此前的8月間,準(zhǔn)能集團(tuán)的上級(jí)單位神華集團(tuán)與國(guó)電集團(tuán)合并重組為國(guó)家能源集團(tuán)。機(jī)構(gòu)合并重組從國(guó)家層面來(lái)說(shuō)是一個(gè)政治任務(wù),對(duì)于準(zhǔn)能集團(tuán)來(lái)說(shuō)意味著之前呈送上級(jí)項(xiàng)目報(bào)告有可能又要重新走一遍,對(duì)于劉智勇和他們這群科研人員來(lái)說(shuō),這個(gè)項(xiàng)目或者說(shuō)自己的職業(yè)又將面臨一次生死攸關(guān)的考驗(yàn)。

      第三次是在2020年。雖說(shuō)通過(guò)自主研發(fā),掌握了核心技術(shù),但也面臨下馬的可能。主要問(wèn)題有二:一是投資規(guī)模大,二是收益率低。2020年9月,準(zhǔn)能集團(tuán)委托中鋁國(guó)際工程股份有限公司完成了示范項(xiàng)目初步設(shè)計(jì),資本金內(nèi)部收益率為-1.49%,不能滿足國(guó)家能源集團(tuán)投資管理辦法關(guān)于“新建非主業(yè)類(lèi)項(xiàng)目需滿足資本金內(nèi)部收益率15%”的要求,因此未獲得開(kāi)工建設(shè)批復(fù),項(xiàng)目跌入前所未有的低谷。

      杜善周入主準(zhǔn)能集團(tuán)后,把低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)提到企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略高度,提出抓大放小,突出重點(diǎn),縮短低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)周長(zhǎng)的發(fā)展思路,再一次讓這個(gè)項(xiàng)目起死回生。按杜善周的陜北話來(lái)說(shuō)就是“吃小餅餅”。餅子要一口一口地吃,消化一塊再吃一塊,而不是貪大求全。

      為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),在黃涌波的主持下,本著技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)可行的原則,對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了重新規(guī)劃,使原來(lái)的投資預(yù)算從29.78億元降到14.83億元,財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率由原設(shè)計(jì)-1.49%提高至19.02%。

      為了完成初步設(shè)計(jì)“降投資”的任務(wù),高桂梅帶領(lǐng)劉智勇、孟祥田、陳國(guó)輝、曹坤等人與時(shí)間賽跑。從祖國(guó)的正北方直奔華東再赴西南。12天里,奔赴5個(gè)省份10座城市,每天是火車(chē)、廠家、酒店連軸轉(zhuǎn),在火車(chē)上討論工藝流程和設(shè)備選型,在廠家考察設(shè)備、與技術(shù)人員進(jìn)行探討,晚上在酒店整理資料。在貴陽(yáng)的兩天一夜里,她留下了3個(gè)小時(shí)的睡眠時(shí)間以及投資預(yù)算直降1個(gè)億的成績(jī)。

      采訪中,黃涌波壯志滿懷地說(shuō):“項(xiàng)目一旦產(chǎn)業(yè)化后,不僅解決了煤炭行業(yè)向高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的問(wèn)題,同時(shí)解決了鋁土礦國(guó)家戰(zhàn)略資源安全替代問(wèn)題。還將再造一個(gè)內(nèi)蒙古。”所謂“再造一個(gè)內(nèi)蒙古”,就是內(nèi)蒙古將新增國(guó)民經(jīng)濟(jì)總額2萬(wàn)億,按2021年內(nèi)蒙古國(guó)民經(jīng)濟(jì)總額2.05萬(wàn)億計(jì)算,將翻一番。

      這個(gè)項(xiàng)目的跌宕起伏,在黃涌波身上也可見(jiàn)一斑,他原來(lái)是中鋁廣西分公司電解鋁廠廠長(zhǎng),后作為專(zhuān)家被準(zhǔn)能集團(tuán)引進(jìn)為氧化鋁中試廠副廠長(zhǎng),再后來(lái)代理廠長(zhǎng),直到擔(dān)任循環(huán)經(jīng)濟(jì)管理部主任兼氧化鋁中試廠廠長(zhǎng)。

      他曾經(jīng)在氧化鋁中試廠辦公樓前立了四塊展牌,上面分別寫(xiě)著這樣的文字:

      以核心問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn),以“雙降”目標(biāo)為行動(dòng)方向,以最終結(jié)果為檢驗(yàn)工作成效的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

      領(lǐng)導(dǎo)干部不僅要善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,更要帶頭解決好問(wèn)題。

      社會(huì)主義是干出來(lái)的,幸福是奮斗出來(lái)的。

      別說(shuō)難,先問(wèn)自己,是否竭盡全力。

      黃涌波說(shuō)這四塊展板每一塊背后都有它的含義。我卻認(rèn)為,這些文字不僅僅是他對(duì)氧化鋁中試廠全體科研人員和員工的要求,而且是他對(duì)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)事業(yè)的執(zhí)著態(tài)度,更是他積極進(jìn)取的人生態(tài)度。

      后來(lái),我在杜善周的《德和的智慧》一書(shū)中,看到這樣一段話:

      除去一些客觀條件,如果我們最終沒(méi)有獲得成功,只能說(shuō)明我們所持有的態(tài)度不正確。面對(duì)困難,有的人選擇繞道而行,有的人選擇勇敢面對(duì)。選擇后者的人,雖然行走的腳步會(huì)無(wú)比沉重,但他一定能夠抵達(dá)成功的目的地。因?yàn)?,態(tài)度決定一切,向上的精神+正向的行動(dòng)=向上的人生。

      雖說(shuō)黃涌波的展牌和杜善周書(shū)中的文字各有不同,但積極向上的理念是相同的。這一刻,我似乎明白了,四塊展板上的文字,無(wú)疑也是準(zhǔn)能集團(tuán)倡導(dǎo)的德和文化的另一種表述,或者說(shuō)是德和文化的黃涌波式表述。

      制備“納米碳?xì)淙剂稀?/h2>

      2021年5月,開(kāi)始納米碳?xì)淙剂现苽洹?/p>

      “納米碳?xì)淙剂稀毙录夹g(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)成立的時(shí)候,雖說(shuō)按照每個(gè)人各自擅長(zhǎng)的領(lǐng)域進(jìn)行分工,但是研究對(duì)象是一種全新的煤基液態(tài)燃料,大家從未接觸,如何在短時(shí)間內(nèi)摸清楚燃料特性并應(yīng)用于試驗(yàn),是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的任務(wù)。

      為了解決問(wèn)題先整理工作思路,一方面辯證地采用自主研發(fā)和借智借力相結(jié)合的方式對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分解,一方面通過(guò)查找文獻(xiàn)、外出調(diào)研了解液態(tài)燃料的技術(shù)細(xì)節(jié)。

      納米碳?xì)淙剂宪?chē)間主任甄鵬查閱有關(guān)文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn),此前的理論觀點(diǎn)說(shuō)準(zhǔn)格爾煤田的煤的性質(zhì)難以成漿,就是成漿后濃度也難以提高。

      通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看,推翻了這個(gè)理論,準(zhǔn)格爾煤田的煤不但容易成漿,而濃度也能達(dá)到要求。但實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和工業(yè)化生產(chǎn)不盡相同,需要進(jìn)行中試試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,還有就是驗(yàn)證原火電機(jī)組鍋爐對(duì)液態(tài)燃料的適應(yīng)性。

      為了進(jìn)一步驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果,氧化鋁中試廠對(duì)廠家進(jìn)行一番篩選后,決定把原煤運(yùn)到山東青島制成水煤漿,再把水煤漿運(yùn)送到四川德陽(yáng)的鍋爐生產(chǎn)廠家進(jìn)行試燒。制成水煤漿并不是什么難事,國(guó)內(nèi)有二十多年的水煤漿生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),技術(shù)已經(jīng)比較成熟,而運(yùn)輸成了一個(gè)難題。水煤漿可采用罐車(chē)、船舶或管道等多種不同方式進(jìn)行輸送,一般在300公里以內(nèi),要讓水煤漿保持不沉淀的狀態(tài),超長(zhǎng)距離運(yùn)輸會(huì)導(dǎo)致水煤漿性質(zhì)發(fā)生變化,嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致水煤漿運(yùn)輸?shù)侥康牡睾蟛荒苁褂?,更談不上通過(guò)試燒拿到相關(guān)數(shù)據(jù)。

      四川德陽(yáng)是內(nèi)陸地區(qū),當(dāng)然沒(méi)有港口碼頭,從青島到德陽(yáng)更沒(méi)有運(yùn)輸管道,唯一的辦法就是罐車(chē)運(yùn)輸,但兩地有1800多公里的距離,一路運(yùn)過(guò)去,水煤漿早就成煤塊了。都說(shuō)“辦法總比困難多”,為了解決這個(gè)問(wèn)題,他們想到一個(gè)辦法,那就是給運(yùn)輸水煤漿罐車(chē)配備攪拌車(chē),每行駛200公里,進(jìn)入服務(wù)區(qū),對(duì)罐車(chē)中的水煤漿進(jìn)行氣體攪拌,確保水煤漿不沉淀不結(jié)塊。所謂攪拌車(chē),就是在車(chē)輛上加裝空壓機(jī),配置相應(yīng)長(zhǎng)度的循環(huán)管接著罐車(chē)和空壓機(jī),進(jìn)行攪拌。就這樣,電解車(chē)間天車(chē)組組長(zhǎng)郭玉龍他們裝上水煤漿出發(fā)了,為了定時(shí)對(duì)水煤漿進(jìn)行攪拌,他們?cè)诼飞献咦咄M#局灰惶煲灰咕涂梢缘竭_(dá)的路途,結(jié)果走了三天三夜,終于把水煤漿運(yùn)送到了目的地。

      經(jīng)過(guò)兩周的燃燒試驗(yàn)證明,準(zhǔn)格爾煤田的煤制備的水煤漿,各項(xiàng)性能指標(biāo),不但符合工業(yè)化生產(chǎn)要求,同時(shí)還可以作為循環(huán)流化床的燃料。同時(shí)也證明,從水煤漿到納米碳?xì)淙剂线@條路是能走通的,也為循環(huán)流化床的納米碳?xì)淙剂蠂娙荚囼?yàn)奠定了基礎(chǔ)。

      此后,又開(kāi)展了不同濃度、流量納米碳?xì)淙剂吓c水煤漿的試燒對(duì)比試驗(yàn),獲取大量相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)這些試驗(yàn)結(jié)果,氧化鋁中試廠開(kāi)始搭建試驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行納米碳?xì)淙剂显嚐囼?yàn)。

      廠房搭建、場(chǎng)地選址、勘測(cè)等一系列工作迅速展開(kāi),利用廢棄的溶出罐、耐火材料,建造了可用于臺(tái)架試驗(yàn)的小型鍋爐;利用現(xiàn)有管材加工了爐前輸運(yùn)系統(tǒng),一臺(tái)看似簡(jiǎn)單但功能齊全的噴霧燃燒裝置,一周之內(nèi)即建造完工。

      5月7日,第一次試燒“納米碳?xì)淙剂稀薄?/p>

      這次試燒對(duì)黃涌波來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一次巨大的考驗(yàn),從技術(shù)上講,這是世界首創(chuàng)技術(shù),自己做的燃料,自己做的爐子,這個(gè)技術(shù)能不能走得通,需要試燒來(lái)證明。從外界的質(zhì)疑來(lái)說(shuō),看似像石油一樣的“納米碳?xì)淙剂稀保降啄懿荒苋紵?,你說(shuō)一千道一萬(wàn)不如一次成功的試驗(yàn),需要試燒來(lái)證明。對(duì)于杜善周來(lái)說(shuō),雖說(shuō)他堅(jiān)信這個(gè)技術(shù)可行,但沒(méi)有成功的試燒,國(guó)家能源集團(tuán)的決策又將拿什么統(tǒng)一思想。

      可是第一次試燒并不像黃涌波想象的那么順利。

      點(diǎn)火后,爐膛中并沒(méi)有出現(xiàn)黃涌波心中期待的火焰,而是一片寂靜。一次不行,再來(lái)一次……依舊如此。

      通過(guò)一次又一次的觀察,黃涌波找到了問(wèn)題,他發(fā)現(xiàn)燃料無(wú)法達(dá)到所要求的霧化狀態(tài),在爐膛中也就無(wú)法噴燃。

      噴泉廣場(chǎng)噴出的水形成水珠,在陽(yáng)光的照射下,五彩斑斕,“納米碳?xì)淙剂稀焙玫撵F化狀態(tài)會(huì)形成一片薄霧,猶如仙境,但黃涌波、高桂梅他們沒(méi)有看到這樣的效果。

      通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察,問(wèn)題出在燃料的流動(dòng)性和粒度上,原來(lái)制備的燃料應(yīng)該穩(wěn)定在400多納米,但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,會(huì)回到450納米到800納米,這是“納米碳?xì)淙剂稀钡膱F(tuán)聚現(xiàn)象,流動(dòng)性和粒度的變化,不僅會(huì)影響附氫賦能能力,也會(huì)影響到噴燃效果,甚至無(wú)法噴燃。

      黃涌波決定重新制備“納米碳?xì)淙剂稀?,?jīng)過(guò)磨料機(jī)重新磨料和配比,將“納米碳?xì)淙剂稀敝形涣椒€(wěn)定在450納米左右。

      5月8日,凌晨?jī)牲c(diǎn),再次點(diǎn)火,噴燃試燒。

      一團(tuán)火焰在爐膛中升起,旋即,整個(gè)爐膛彌漫著火焰。

      隨著火焰的升起,一片歡呼聲,打破了夜空的寧?kù)o,爐膛也被大家的喜悅、祝福和笑容裝點(diǎn)。

      這次點(diǎn)火前,黃涌波的心情是緊張的,也是自信的,這一刻只有欣慰。

      一大早,杜善周得知噴燃試燒成功后,連聲稱(chēng)道:“好!好!好消息!”

      隨后,杜善周趕往氧化鋁中試廠,主持召開(kāi)了項(xiàng)目推進(jìn)會(huì)。他對(duì)噴燃試燒的成功表示祝賀和回顧了低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)十多年發(fā)展歷程后,滿懷激情地講了三點(diǎn):

      一是準(zhǔn)格爾的煤完全可以制備“納米碳?xì)淙剂稀?。煤能不能納米化,此前我們很多人抱著懷疑的態(tài)度,甚至包括一些專(zhuān)家、教授,但是噴燃試驗(yàn)用事實(shí)和數(shù)據(jù)告訴大家,這個(gè)技術(shù)是可行的,要知道當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)日新月異,是因?yàn)槟銢](méi)有這個(gè)見(jiàn)識(shí),沒(méi)有這個(gè)認(rèn)識(shí),而不是這個(gè)事實(shí)不存在,而不是沒(méi)有這個(gè)技術(shù),所以我們要統(tǒng)一思想,統(tǒng)一認(rèn)識(shí),有把準(zhǔn)能集團(tuán)辦成國(guó)家能源集團(tuán)下屬最好企業(yè)的信念。

      二是掌握了“納米碳?xì)淙剂稀敝苽浼夹g(shù)就掌握了準(zhǔn)能集團(tuán)未來(lái)。我們國(guó)家鋁土礦超過(guò)60%依靠進(jìn)口,我們的項(xiàng)目一旦成功,不僅能有效緩解國(guó)家對(duì)國(guó)外的依賴度,也將成就準(zhǔn)能集團(tuán)的未來(lái)。我們腳下的這片煤田總有一天會(huì)開(kāi)采完的,到了那一天,我們的未來(lái)將會(huì)如何?所以要未雨綢繆?,F(xiàn)在有了這個(gè)技術(shù),不但有利于國(guó)家戰(zhàn)略資源安全,也有利于準(zhǔn)能集團(tuán)的未來(lái)。

      三是要加快兩臺(tái)停運(yùn)的15萬(wàn)千瓦機(jī)組的技術(shù)改造。在9月底完成改造任務(wù)的同時(shí),要加快啟動(dòng)“30萬(wàn)噸/年高鋁粉煤灰綜合利用工業(yè)化示范項(xiàng)目”的規(guī)劃編制,爭(zhēng)取早日獲批,早日開(kāi)工建設(shè),力爭(zhēng)在“十四五”末形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

      杜善周的話對(duì)黃涌波和他的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō),無(wú)疑是莫大的鼓舞。

      噴燃試燒成功后,氧化鋁中試廠曾經(jīng)最偏僻的角落,每天被忙碌的步伐覆蓋著,一次次的點(diǎn)火,一次次的燃燒,一次次的數(shù)據(jù)采集,為燃料的生產(chǎn)工藝優(yōu)化和性能表征提供參考。

      自建的噴霧燃燒試驗(yàn)裝置總共進(jìn)行了100多次噴燃試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果不斷優(yōu)化燃料制備工藝。

      甄鵬告訴我說(shuō):“噴燃裝置是利舊改造的,雖說(shuō)簡(jiǎn)陋,但它完成了很多次重要試驗(yàn),讓我們獲得了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。”

      但凡是科學(xué)試驗(yàn),都是復(fù)雜和曲折的過(guò)程,“納米碳?xì)淙剂稀毙录夹g(shù)研發(fā)也不例外。

      在噴燃試燒中發(fā)現(xiàn),納米碳?xì)淙剂项w粒粒度被粉碎成納米級(jí)后,由于煤粉顆粒表面能的提高,會(huì)出現(xiàn)顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象,影響產(chǎn)品附氫能力。

      甄鵬回憶說(shuō):“我們當(dāng)時(shí)也不確定團(tuán)聚現(xiàn)象是在燃料制備中,還是制備完成之后產(chǎn)生的?!?/p>

      為解決這個(gè)問(wèn)題,一場(chǎng)場(chǎng)頭腦風(fēng)暴在實(shí)驗(yàn)室展開(kāi)。經(jīng)過(guò)仔細(xì)比對(duì)分析13種試驗(yàn)分散劑樣品,研究不同種類(lèi)添加劑對(duì)納米碳?xì)淙剂狭鲃?dòng)性與穩(wěn)定性的影響,研發(fā)人員最終確定了適合納米碳?xì)淙剂蠎?yīng)用的穩(wěn)定劑與分散劑。穩(wěn)定劑與分散劑可有效降低燃料黏度系數(shù),改善燃料穩(wěn)定性。

      至此,成功制備出單分散性良好的超細(xì)煤粉,取得突破性進(jìn)展。經(jīng)浙江大學(xué)測(cè)試,煤粉平均粒度由最初的1微米降低到450納米,且煤粉加工效率較之前提升近10倍。緊接著,氧化鋁中試廠與中國(guó)工程物理研究院合作開(kāi)展納米碳?xì)淙剂蠚鈶B(tài)組分與熱值原位分析研究項(xiàng)目,進(jìn)一步提升納米碳?xì)淙剂细綒滟x能優(yōu)勢(shì)。

      “納米碳?xì)淙剂稀睂儆谝簯B(tài)燃料,具有它的復(fù)雜特性,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中問(wèn)題出現(xiàn)最多的地方就是爐前輸送系統(tǒng)。李培石是技術(shù)主管,主要負(fù)責(zé)燃料爐前系統(tǒng)的搭建和運(yùn)行維護(hù),每次在固定流量數(shù)據(jù)采集時(shí),依靠的都是多年壓力容器操作積累的經(jīng)驗(yàn)和手法,通過(guò)壓力表壓力的微小變化第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)輸送系統(tǒng)的堵塞點(diǎn)并及時(shí)處理,保證輸送系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)而確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、有效性。

      爐前輸送的問(wèn)題解決了,噴燃的問(wèn)題又?jǐn)[在大家的前面。

      噴嘴是燃料燃燒技術(shù)的核心,納米碳?xì)淙剂宪?chē)間技術(shù)主管閆淑君在燃燒試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),無(wú)論是精細(xì)霧化噴嘴還是空氣霧化噴嘴,都無(wú)法充分霧化納米碳?xì)淙剂希档土巳剂系娜紵?,影響試?yàn)效果。為解決這一技術(shù)難題,閆淑君查閱文獻(xiàn)、搜索液體霧化相關(guān)資料,針對(duì)納米碳?xì)淙剂狭鲃?dòng)性、粒度分布等特點(diǎn),提出了納米碳?xì)淙剂嫌枚鄽獾垒椛湫挽F化噴嘴。通過(guò)試驗(yàn)證明,這個(gè)辦法果然管用,保證燃料充分霧化燃燒的同時(shí),延長(zhǎng)了噴嘴使用壽命,確保納米碳?xì)淙剂蠞M足試驗(yàn)要求,取得良好的燃燒試驗(yàn)效果。

      納米碳?xì)淙剂蠈?shí)現(xiàn)從無(wú)到有、從試驗(yàn)型到工業(yè)型的轉(zhuǎn)變,為火電機(jī)組靈活性改造提供了技術(shù)方案。這一創(chuàng)舉的背后,離不開(kāi)氧化鋁中試廠研發(fā)團(tuán)隊(duì)的日夜鏖戰(zhàn)。為了共同的目標(biāo),科研人員在數(shù)不清的對(duì)比試驗(yàn)中抽絲剝繭,成就了納米碳?xì)淙剂细甙l(fā)熱量、高燃燒效率、附氫賦能的傳奇。

      實(shí)驗(yàn)室的日日夜夜

      實(shí)驗(yàn)室是人類(lèi)探索未知的地方。

      化學(xué)更是如此。化學(xué)本身就是人類(lèi)從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn),僅僅演算來(lái)推斷反應(yīng)和性質(zhì)是不可能得到正確和事實(shí)的結(jié)果,所以實(shí)驗(yàn)室的工作非常重要。而且試驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)意想不到的現(xiàn)象,讓我們對(duì)反應(yīng)和物質(zhì)的性質(zhì)有新的認(rèn)識(shí),回去尋找理論來(lái)解釋。

      從實(shí)驗(yàn)室到氧化鋁中試廠,氧化鋁中試廠到工業(yè)化生產(chǎn)并非一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程。

      在一個(gè)項(xiàng)目確定前,第一步要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn);第二步是實(shí)驗(yàn)室小試,也就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室效果進(jìn)行放大;第三步是中試,就是根據(jù)小試結(jié)果繼續(xù)放大,中試過(guò)程中如出現(xiàn)工藝上的問(wèn)題,則逆向返回到實(shí)驗(yàn)室,做到及時(shí)、準(zhǔn)確反饋發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,及時(shí)解決,形成閉環(huán)。中試成功后基本上就可以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。

      按高桂梅的話來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)室的小試就是根據(jù)原材料量級(jí)在燒杯中進(jìn)行必要的試驗(yàn),在嚴(yán)格的控制條件下,以確定考察變量之間的關(guān)系。但小試也有先天性的不足,因?yàn)樾≡囀峭ㄟ^(guò)不同的燒杯和反應(yīng)釜之間等儀器設(shè)備之間的階段性試驗(yàn),所以它是不連貫的,而工業(yè)化生產(chǎn)一定是連貫的。

      在實(shí)驗(yàn)室搖晃那些燒杯,看似輕松,但事實(shí)上并不一定是那樣子的。

      2019年的時(shí)候,高桂梅還是研發(fā)中心研究一室主任,當(dāng)時(shí)在提取氧化鋁除雜的問(wèn)題上,一時(shí)半刻沒(méi)有找到好的解決方案。提取氧化鋁首先要去除鐵、鈣、鈉、鋰等金屬元素,逐個(gè)去除工藝長(zhǎng)、成本高,無(wú)法達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)的要求。黃涌波得知這個(gè)情況后,提出了結(jié)晶氯化鋁低溫?zé)峤馑疅岱ǔs的新構(gòu)想。

      什么是結(jié)晶氯化鋁低溫?zé)峤馑疅岱ǔs?與原來(lái)的逐個(gè)除雜有什么不同?打個(gè)比方說(shuō),以前的思路是,一個(gè)菜籃子里有若干食材,要留下羊肉的話,就得把西紅柿、雞蛋、白菜等食材一個(gè)一個(gè)從籃子里拿出來(lái)。水熱法除雜則是反向思維方法,就是直接把菜籃子里的羊肉拿出來(lái),其他的暫且不管,這樣的話,極大地縮短了工藝,減少了成本。

      水熱法除雜在氧化鋁提取中應(yīng)用,此前從未有人嘗試過(guò),是一個(gè)全新的除雜模式。高桂梅渴望這個(gè)項(xiàng)目有質(zhì)的突破,旋即前往東北大學(xué)開(kāi)展學(xué)術(shù)交流,探討水熱法除雜在氧化鋁中試應(yīng)用的可行性。出差回來(lái)的第二天,高桂梅就急不可耐地沖進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室,組織科室的全體人員,建方法、買(mǎi)材料、搭平臺(tái),開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室研究。通過(guò)長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)月的連續(xù)不間斷運(yùn)行,掌握了大量數(shù)據(jù),證明水熱法除雜技術(shù)是可行的。

      同年,高桂梅被授予內(nèi)蒙古自治區(qū)“三八紅旗手”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。當(dāng)筆者問(wèn)她“如何平衡事業(yè)與家庭”的時(shí)候,她思考片刻說(shuō):“事業(yè)與家庭很難平衡,最起碼我沒(méi)有做到?!闭f(shuō)罷,她笑了,笑得很是無(wú)奈。

      楊磊是現(xiàn)任研發(fā)中心研究一室主任,2018年的時(shí)候還是一名普通的工程師,當(dāng)年5、6月間,他在做鋁電解試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)磷和硅超標(biāo),雖說(shuō)超標(biāo)數(shù)值不大,但會(huì)影響電解鋁電流效率。基于這個(gè)情況,楊磊想到返回到從氧化鋁中去除磷和硅,但他也感到比較棘手,翻閱了大量資料不說(shuō),還同清華大學(xué)等院校的專(zhuān)家教授進(jìn)行了交流,都找不到“一步酸溶法”去除磷和硅先例,起碼在國(guó)內(nèi)是沒(méi)有這樣的應(yīng)用,楊磊想到從母液中去除磷和硅,通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)從母液中去除磷和硅同時(shí)會(huì)去除大量氧化鋁晶體,約有15%的氧化鋁晶體進(jìn)入廢液,顯然不可行。

      為了攻克這個(gè)難題,在楊磊的帶領(lǐng)下,成立專(zhuān)門(mén)的攻關(guān)團(tuán)隊(duì),通過(guò)無(wú)機(jī)、有機(jī)的試劑,還有單一化合物、聚合物試劑、絮凝劑的試劑,做了大量的試驗(yàn),其中有機(jī)試劑就用了上百種之多,最終均以效果不明顯而失敗。楊磊想到試劑吸附磷和硅的思路行不通,那能不能通過(guò)某種材料來(lái)吸附磷和硅?

      于是楊磊想到了碳化硅陶瓷過(guò)濾器,試驗(yàn)的結(jié)果依然是除磷除硅不明顯,楊磊的思路走了一圈后,從試劑到材料,從材料又回到了試劑,在文獻(xiàn)資料中他找到一種叫二氯氧化鋯的試劑,二氯氧化鋯原來(lái)并不是化學(xué)試劑,而是一種廣泛用于耐火材料、陶瓷釉料的原料。通過(guò)試驗(yàn)楊磊頓時(shí)就像驚呆一般,他發(fā)現(xiàn)磷和硅去除量高,殘留量低,在拿著試驗(yàn)數(shù)據(jù)的時(shí)候,楊磊卻在懷疑自己,這么高的去除率,會(huì)不會(huì)是自己的試驗(yàn)出了問(wèn)題。接下來(lái),楊磊用了不同的測(cè)試方法,不同的測(cè)試條件,進(jìn)行反復(fù)的測(cè)試,得出的結(jié)果是去除效果明顯。

      采訪中楊磊很是興奮地對(duì)我說(shuō),試驗(yàn)做到這里還只能說(shuō)是找到了試劑,而不能說(shuō)是已經(jīng)成功。因?yàn)樗岫?、溫度、溶液濃度、攪拌速度等條件下的反應(yīng)是不同的,還要一一做試驗(yàn)。等楊磊和他的團(tuán)隊(duì)把這些試驗(yàn)做完,達(dá)到可以去設(shè)計(jì)和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)是2019年5月份,這距離他拿到這個(gè)任務(wù)已經(jīng)整整過(guò)去了一年。

      我曾經(jīng)嘗試著問(wèn)楊磊,這個(gè)過(guò)程下來(lái)做了多少次試驗(yàn)。他說(shuō):“太多了。無(wú)法統(tǒng)計(jì),只能說(shuō)是日復(fù)一日。”當(dāng)楊磊說(shuō)完這句話的時(shí)候,我似乎從他的語(yǔ)氣中體會(huì)到了一種“輕舟已過(guò)萬(wàn)重山”的感覺(jué)。楊磊接著對(duì)我說(shuō):“只要方向是對(duì)的,就不怕路途遙遠(yuǎn),路再遠(yuǎn)也會(huì)抵達(dá)。”

      杜艷霞是研發(fā)中心研究四室主任,這個(gè)研究室主要研究方向是粉煤灰提取氧化鋁剩余白泥(高硅尾渣)資源綜合利用技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,是實(shí)現(xiàn)粉煤灰循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)化閉環(huán)的關(guān)鍵一環(huán)。白泥是粉煤灰“一步酸溶法”工藝技術(shù)提取氧化鋁工藝中產(chǎn)生的主要固體副產(chǎn)物,其主要成分為二氧化硅,因?yàn)槎趸璧念伾拾咨?,也稱(chēng)白泥。

      做白泥硬度和密度試驗(yàn)需要200目以下的顆粒,相當(dāng)于74微米大小,由于沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的破碎設(shè)備,他們研究室的幾個(gè)人需要揮起比胳膊還粗的鐵錘一下下地敲、一塊塊地將其破碎,然后再過(guò)篩,每次要處理100公斤左右的白泥,這樣的工作每周都要做。工作時(shí)即使戴著口罩也抵擋不住飛揚(yáng)的灰塵,當(dāng)他們摘下口罩的那一刻,一張張汗水混著灰塵的臉,格外特別。

      看到他們這樣一個(gè)狀態(tài),同事驚訝地問(wèn)道:“你們幾個(gè)去礦坑挖煤了?”

      “沒(méi)有,剛做了個(gè)白泥面膜”,幾個(gè)人笑哈哈地回答道。

      白泥破碎之后又遇到了新的問(wèn)題,為了增加白泥產(chǎn)品的強(qiáng)度,同時(shí)降低其密度,需要研究產(chǎn)品的焙燒工藝,看似一個(gè)很簡(jiǎn)單的工藝,卻需經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。他們每天上午需要制備十多公斤的白泥樣品,下午進(jìn)行焙燒。由于焙燒溫度高達(dá)1000攝氏度以上,且從升溫到降溫近8個(gè)小時(shí),她每天早上來(lái)到單位就進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,一直持續(xù)到晚上八九點(diǎn),離開(kāi)時(shí)夜空早已是一片繁星。

      戴崟,研究一室工程師,化學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生畢業(yè),因患骨肉瘤左腿高位截肢,也就是說(shuō)他的左腳是靠假肢行走。他的父母都是準(zhǔn)能集團(tuán)的職工,他從幼兒園到小學(xué),從小學(xué)到高中畢業(yè),都是在準(zhǔn)能集團(tuán)的子弟學(xué)校度過(guò)的,大學(xué)畢業(yè)后又回到準(zhǔn)能集團(tuán),像自己的父輩一樣成為準(zhǔn)能集團(tuán)的一員,可以說(shuō)準(zhǔn)能集團(tuán)就像是自己的家一樣,或者說(shuō)對(duì)準(zhǔn)能集團(tuán)的感情要比其他員工更深一些。

      他參加過(guò)第六、七次中試運(yùn)行和納米碳?xì)淙剂先紵苽滗X硅項(xiàng)目工業(yè)化中試運(yùn)行,在他看來(lái),中試運(yùn)行就是科研的一個(gè)重要環(huán)節(jié),一旦運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)需要耗費(fèi)大量的經(jīng)費(fèi),如果在某個(gè)節(jié)點(diǎn)拖拉一點(diǎn),可能一天十幾萬(wàn)就沒(méi)了。每次試運(yùn)行的時(shí)候,他都是在固體樣品組做樣品分析,暫且不說(shuō)要加班加點(diǎn)工作,就是在各個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間拿藥劑,觀察試驗(yàn)情況來(lái)回地走動(dòng),一天下來(lái),不知不覺(jué)中就要走上兩萬(wàn)來(lái)步。對(duì)于戴崟來(lái)說(shuō),如此大強(qiáng)度走動(dòng),無(wú)疑是一件艱難的事情,這樣的走動(dòng)強(qiáng)度下,假肢早已把腿的接觸面磨出了血泡。

      戴崟每一次磨出血泡和難以忍受的疼痛,并不被同事所知曉,直到有一次和同事一起逛商場(chǎng)的時(shí)候,戴崟說(shuō)要找一個(gè)地方更換假肢里的一個(gè)襯套,如此一聊起來(lái),這位同事才知道在每次中試的時(shí)候都會(huì)磨出血泡的遭遇,以及他的堅(jiān)守和付出。

      在同事的眼中,戴崟還是一個(gè)“杠精”,是因?yàn)樗麑?duì)科研有嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。在我的眼中,戴崟是一個(gè)心底堅(jiān)強(qiáng)的人,也是一個(gè)心底柔軟的人,因?yàn)樗芸傅米⊥扰c假肢之間摩擦的疼痛,也能記得同事們?cè)谥性嚲€上的付出。

      他同我講過(guò)這樣一個(gè)故事:在2014年的時(shí)候,研發(fā)中心購(gòu)置了一批儀器設(shè)備,這些儀器設(shè)備可以取代實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法,不僅可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,還可以極大地提高工作效率。雖說(shuō)準(zhǔn)格爾煤田的煤是高鋁煤,每次中試使用鋁含量測(cè)試儀測(cè)試粉煤灰鋁含量溶出的時(shí)候,鋁含量都在測(cè)試儀的測(cè)試標(biāo)線范圍,但在第七次中試的時(shí)候,出現(xiàn)了一個(gè)意外狀況,粉煤灰鋁含量溶出超出了測(cè)試儀的測(cè)試標(biāo)線范圍,儀器無(wú)法測(cè)試,在這情況下只有增加一個(gè)化學(xué)分析方法檢測(cè),這個(gè)試驗(yàn)是由高桂梅、高志娟、賈敏、鈔曉光一起來(lái)完成的,當(dāng)她們把整個(gè)流程做完,走出實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候,已經(jīng)是第二天晚上的10點(diǎn)多鐘了,這時(shí)距離她們走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)過(guò)去了30多個(gè)小時(shí)。

      韓碩是氧化鋁中試廠電解鋁車(chē)間主任,他說(shuō)他第一次看到從粉煤灰中提取氧化鋁是在2009年,那也是準(zhǔn)能集團(tuán)“一步酸溶法”提取氧化鋁進(jìn)行的第一次實(shí)驗(yàn)室電解中試試驗(yàn),從此與循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目結(jié)下了不解之緣。

      “一步酸溶法”氧化鋁能不能工業(yè)化電解?這是來(lái)自一些持懷疑態(tài)度者的疑問(wèn)。那時(shí)韓碩剛剛參加工作,盡管他堅(jiān)信能夠工業(yè)化電解,但本著科學(xué)的態(tài)度,實(shí)驗(yàn)室能實(shí)現(xiàn)電解鋁產(chǎn)品,還不足以作為實(shí)現(xiàn)工業(yè)化電解的支撐,一定要通過(guò)工業(yè)化中試驗(yàn)證。如果真是持懷疑態(tài)度者想象的那樣,氧化鋁不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化電解,粉煤灰提取氧化鋁無(wú)疑就是一條斷頭路。

      據(jù)韓碩回憶,當(dāng)時(shí)世界上還沒(méi)有以“一步酸溶法”氧化鋁制備電解鋁的先例,在此后的11年里,黃涌波跳出傳統(tǒng)的電解鋁技術(shù)思維,以“一步酸溶法”氧化鋁的基礎(chǔ)性質(zhì)為出發(fā)點(diǎn),拜訪專(zhuān)家、查閱資料、了解裝備,制定“一步酸溶法”氧化鋁電解技術(shù)開(kāi)發(fā)路線,硬是在“一窮二白”的情況下,開(kāi)發(fā)出“一步酸溶法”氧化鋁電解過(guò)程中的輸送、煙氣凈化、下料控制三大關(guān)鍵技術(shù),打通了“一步酸溶法”從粉煤灰提取氧化鋁到電解鋁的技術(shù)通道,填補(bǔ)了“一步酸溶法”氧化鋁電解這一世界技術(shù)空白。

      “一步酸溶法”氧化鋁工業(yè)化電解效益怎么樣?解決了項(xiàng)目的生死存亡,又一個(gè)問(wèn)題橫亙?cè)谘h(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目面前。在黃涌波的帶領(lǐng)下,他和電解團(tuán)隊(duì)在“一步酸溶法”氧化鋁電解技術(shù)充分挖潛的基礎(chǔ)上,將目光轉(zhuǎn)向了低成本提升氧化鋁品質(zhì),開(kāi)啟了“水熱除雜法”新技術(shù)的探索之路,這是“去硅提鋁”思想的萌芽,也正是探索研究的結(jié)果,給了“杜黃問(wèn)答”中黃涌波篤定的信心。

      在對(duì)黃涌波、高桂梅、楊磊以及更多科研人員進(jìn)行采訪后,我突然想到了這樣的句子:

      如果說(shuō)研發(fā)中心是一座百花園的話,每一次試驗(yàn)成果就是一朵盛開(kāi)的鮮花,一朵又一朵鮮花的盛開(kāi),最后讓這座百花園開(kāi)出了萬(wàn)紫千紅。

      如果說(shuō)準(zhǔn)格爾煤田,是在遼闊的天空下通過(guò)煤炭開(kāi)采去同遠(yuǎn)古進(jìn)行對(duì)話的話,那么氧化鋁中試廠的科研人員,則是在粉煤灰的微觀世界里,去探尋未來(lái)新能源的可能。

      這樣的句子給人的感覺(jué)或許有些許空靈、輕松,甚至是美好,但從第一次中試運(yùn)行到納米碳?xì)淙剂先紵苽滗X硅項(xiàng)目工業(yè)化中試運(yùn)行,是實(shí)驗(yàn)室無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)和眾多工藝難關(guān)的攻克,背后卻是科研人員十多年的付出。

      中試?yán)锏臋憋L(fēng)沐雨

      2022年1月11日,納米碳?xì)淙剂现苽滗X硅粉項(xiàng)目配套循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)儀式。

      這是臘八節(jié)后的第一天,中國(guó)每年農(nóng)歷十二月初八是臘八節(jié),民間有“過(guò)了臘八就是年”之說(shuō),它是大年的開(kāi)場(chǎng)鑼鼓,預(yù)示著春天的來(lái)臨。啟動(dòng)儀式選在臘八節(jié)后的一天,一定有它的寓意,或是祈盼這個(gè)項(xiàng)目即將開(kāi)啟美好的未來(lái)。

      13日16時(shí)18分至16日16時(shí)18分,項(xiàng)目成功完成72小時(shí)工業(yè)化驗(yàn)證考核試驗(yàn)。從試運(yùn)行結(jié)果來(lái)看,許多數(shù)據(jù)打破了行業(yè)瓶頸,探索了更高效的制取鋁硅粉產(chǎn)業(yè)化路徑,可以有效降低后續(xù)氧化鋁生產(chǎn)的原材料成本,為準(zhǔn)格爾煤田高鋁煤炭資源的綜合利用提供技術(shù)支持,為火電機(jī)組的靈活性改造提供技術(shù)解決方案。

      這次中試前,歷時(shí)330多天,重點(diǎn)突破兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

      一是“納米碳?xì)淙剂希谒拇h(huán)流化床”技術(shù),重點(diǎn)解決粉煤灰品質(zhì)問(wèn)題,打造低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目的原料與動(dòng)力中心。中國(guó)工程物理研究院測(cè)試結(jié)果表明,樣品釋放的混合氣中具有明顯的氫峰,確認(rèn)了組分中氫的存在,熱值較同等濃度水煤漿提升10%-30%,實(shí)現(xiàn)附氫賦能。

      二是“結(jié)晶氯化鋁低溫?zé)峤馑疅岢s”技術(shù),重點(diǎn)解決氧化鋁的化學(xué)品質(zhì)低和除雜工序投資成本高等問(wèn)題。掌握了結(jié)晶氯化鋁中雜質(zhì)元素在熱解—水熱過(guò)程中的賦存狀態(tài)及演化規(guī)律,解決酸法氧化鋁除雜重大技術(shù)難題,并去除鉀、鈉、鈣、鎂等雜質(zhì),實(shí)現(xiàn)與原“一步酸溶法”工藝的無(wú)縫銜接,產(chǎn)品氧化鋁雜質(zhì)含量均小于0.02%。

      1月18日,“納米碳?xì)淙剂现苽滗X硅粉項(xiàng)目配套循環(huán)流化床鍋爐改造工程”項(xiàng)目結(jié)果鑒定會(huì)在準(zhǔn)能集團(tuán)召開(kāi),中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)組織行業(yè)專(zhuān)家以視頻會(huì)議的方式進(jìn)行科技成果鑒定,鑒定結(jié)果為“該項(xiàng)目的技術(shù)成果屬于世界首創(chuàng),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。標(biāo)志著準(zhǔn)能集團(tuán)建立了納米碳?xì)淙剂涎h(huán)流化床鍋爐熱力性能計(jì)算方法,掌握了最先進(jìn)的納米碳?xì)淙剂现苽浞椒ǎ虍a(chǎn)業(yè)化邁出了重要的一步。

      這樣一個(gè)成果的取得,距離2004年啟動(dòng)項(xiàng)目,已經(jīng)過(guò)去了18年。距離2011年以“一步酸溶法”新技術(shù)為核心建成中試裝置,并舉行第一次中試運(yùn)行,也過(guò)去了11年。

      回顧這些年的中試運(yùn)行歷程,無(wú)不是攻克一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難關(guān),最終走向成功,盡管一路上,櫛風(fēng)沐雨,朝乾夕惕。

      第一次試運(yùn)行:2011年8月25日到9月5日,運(yùn)行9天,系統(tǒng)流程貫通。

      第二次試運(yùn)行:2011年10月25日到2012年1月9日,運(yùn)行76天,摸索工藝參數(shù),驗(yàn)證不同設(shè)備及材質(zhì)的適應(yīng)性。

      納米碳?xì)淙剂现苽滗X硅粉項(xiàng)目配套循環(huán)流化床鍋爐成功點(diǎn)火 ▲

      第三次試運(yùn)行:2012年2月10日到3月17日,運(yùn)行35天,優(yōu)化工藝,掌握熟練中試裝置運(yùn)行控制技術(shù)。

      第四次試運(yùn)行:2012年3月17日到4月23日,運(yùn)行42天,檢驗(yàn)中試裝置的穩(wěn)定性、可靠性。

      第五次試運(yùn)行:2012年10月6日到2013年3月12日,運(yùn)行158天,驗(yàn)證中試裝置“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”運(yùn)轉(zhuǎn)。

      第六次試運(yùn)行:2014年7月15日到11月20日,運(yùn)行129天,參照國(guó)際專(zhuān)利商口徑對(duì)運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定。

      第 七次試運(yùn) 行:2016年9月2日到2017年1月18日,運(yùn)行139天,驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)保指標(biāo),為工業(yè)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

      七次試驗(yàn)累計(jì)運(yùn)行588天,其中連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)3個(gè)月的有3次,對(duì)工藝技術(shù)、工藝參數(shù)、控制技術(shù)、裝置穩(wěn)定性、產(chǎn)品品質(zhì)等進(jìn)行了不斷優(yōu)化和升級(jí),關(guān)鍵設(shè)備及材料滿足工藝要求,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,設(shè)備故障率低,安全、環(huán)保滿足國(guó)家相關(guān)要求,具備了產(chǎn)業(yè)化條件。據(jù)統(tǒng)計(jì),七次試運(yùn)行共生產(chǎn)氧化鋁3314噸、鎵85公斤,其中第七次試驗(yàn)運(yùn)行達(dá)標(biāo)期間,氧化鋁純度大于或等于98.6%、鎵純度達(dá)到99.99%。

      不難看出,每一次中試都是成果的積累,但這其中的艱辛,并不被外人所知。就拿每一次試運(yùn)行前準(zhǔn)備工作來(lái)說(shuō),就有大量的前期準(zhǔn)備工作要做,不僅要進(jìn)行空載試驗(yàn)和帶水試驗(yàn),還要進(jìn)行單機(jī)調(diào)試和聯(lián)合調(diào)試,以保障試運(yùn)行的順利進(jìn)行。

      在納米碳?xì)淙剂先紵苽滗X硅項(xiàng)目工業(yè)化中試運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作中,設(shè)備工程管理部經(jīng)理王育偉的工作日志有這樣的記載:

      1月4日,到矸電公司落實(shí)水煤漿制備準(zhǔn)備工作。下午參加“納米碳?xì)淙剂现苽滗X硅粉項(xiàng)目配套循環(huán)流化床鍋爐改造工程”啟動(dòng)調(diào)試大綱審查會(huì)。

      1月5日,1.設(shè)備檢查維修;2.現(xiàn)場(chǎng)安全督導(dǎo):安全標(biāo)線、應(yīng)急處理、工藝管線吹掃;3.協(xié)助制作懸掛設(shè)備標(biāo)識(shí)標(biāo)牌、管道介質(zhì)流向標(biāo)識(shí)。

      1月6日,到矸電公司水煤漿車(chē)間協(xié)調(diào)安裝電熱風(fēng)幕,從哈礦借7臺(tái)暖氣機(jī),從行政處借3臺(tái)電熱風(fēng)幕。聯(lián)系安裝電話線、網(wǎng)線。開(kāi)展設(shè)備開(kāi)車(chē)前自查。

      ……

      再怎樣充分的準(zhǔn)備,總有讓人意想不到的事情發(fā)生,在納米碳?xì)淙剂先紵苽滗X硅項(xiàng)目工業(yè)化中試運(yùn)行的時(shí)候,流化床剛剛點(diǎn)火不久,上煤機(jī)的傳送帶卻發(fā)生了故障。

      據(jù)納米碳?xì)渲苽滠?chē)間二級(jí)師樊鳳升回憶,納米碳?xì)淙剂先紵苽滗X硅項(xiàng)目工業(yè)化中試運(yùn)行時(shí),改造并啟用準(zhǔn)能矸石發(fā)電公司已經(jīng)停運(yùn)停產(chǎn)兩臺(tái)裝機(jī)容量為15萬(wàn)千瓦的1號(hào)機(jī)組,哪知道鍋爐剛剛開(kāi)始烘爐的時(shí)候,破碎機(jī)卻因原料煤摻雜了大塊矸石被卡死,讓原本自動(dòng)連續(xù)上料系統(tǒng)突然中斷,經(jīng)過(guò)緊急搶修恢復(fù)了破碎機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),為了防止破碎機(jī)再次被大塊矸石卡死,于曉東、石建川、魯紹杰、王婧濤、郝樂(lè)、王海龍等主動(dòng)請(qǐng)纓堅(jiān)守在破碎機(jī)入料前端徒手挑揀大塊矸石,當(dāng)時(shí)已是凌晨1點(diǎn),工作環(huán)境的氣溫達(dá)到了零下二十多度,經(jīng)過(guò)一夜的堅(jiān)守,確保了上料系統(tǒng)的自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行,但所有人的手都被凍傷。

      上天總想給努力的人在成功之前制造一些障礙,破碎機(jī)還是再次發(fā)生了因大塊矸石卡死而短時(shí)間內(nèi)無(wú)法修復(fù)的故障,此時(shí)已經(jīng)開(kāi)始了72小時(shí)試燒考核,如果不能保證漿體燃料的正常供應(yīng),考核就要中斷,前期所有的努力都將前功盡棄。

      要知道,常規(guī)火力發(fā)電機(jī)組是不能隨意停機(jī)或開(kāi)機(jī)的,一旦啟動(dòng)就只能努力向前沖,不能輕易停下來(lái),因?yàn)殄仩t的突然停爐或突然開(kāi)爐,其中大量耐火磚產(chǎn)生的熱脹冷縮,足以毀了巨型鍋爐,同時(shí)還有大量人力成本、原材料成本等都會(huì)被浪費(fèi),況且為了這次試運(yùn)行已經(jīng)足足準(zhǔn)備了一年時(shí)間。

      破碎機(jī)無(wú)法修復(fù),現(xiàn)有原煤供應(yīng)線無(wú)法提供合格的碎煤,鍋爐又不能停下來(lái),72小時(shí)試運(yùn)行,需要約2000噸的碎煤。怎么辦?

      黃涌波當(dāng)即提出向矸電二期生產(chǎn)線借煤,并聯(lián)系矸電負(fù)責(zé)人布置運(yùn)煤路線及運(yùn)煤人員,煤源供應(yīng)問(wèn)題得到了解決。煤源解決了,但自動(dòng)連續(xù)上煤功能卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

      “用鐵鍬鏟?!毙嫌揽怠⒈R國(guó)平、吉慧敏、馬振國(guó)、王海龍、楊裕等人幾乎是異口同聲地答道,這其中當(dāng)然還有樊鳳升,他想自己是納米碳?xì)淙剂宪?chē)間二級(jí)師,現(xiàn)在做“納米碳?xì)淙剂稀毙录夹g(shù)中試,他理應(yīng)沖在最前面。他們組成了三個(gè)班組,輪流倒班,在零下20多攝氏度天氣環(huán)境下,人工對(duì)散落的煤進(jìn)行清理回收。

      樊鳳升是山東人,來(lái)到準(zhǔn)格爾不到三個(gè)月的時(shí)間,沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)這么寒冷的天氣,對(duì)他來(lái)說(shuō)寒冷的天氣本身就是一種考驗(yàn),盡管人是在不停的活動(dòng)中,但持續(xù)在露天環(huán)境下,冷得讓人瑟瑟發(fā)抖。相比之下,白天還好受一些,盡管寒冷,也算是有一些陽(yáng)光照在大地上,到了晚上,不但沒(méi)有了一絲陽(yáng)光的溫暖,有時(shí)還下著雪,冰天雪地的,讓人難以忍受。就是在這種情況下,樊鳳升和他的伙伴們撐到一個(gè)又一個(gè)天亮,一直堅(jiān)持到整個(gè)試運(yùn)行結(jié)束。

      據(jù)水熱法試驗(yàn)車(chē)間主任劉智勇說(shuō),那時(shí)的中試運(yùn)行線不像現(xiàn)在是全包裹式的,各種設(shè)備全都裸露在外面。在第五次試運(yùn)行的時(shí)候,正值冬季,天寒地凍,連日陰雨不斷,還不時(shí)伴隨著小雪,天氣雖是惡劣,但在中試線上取樣不能中斷,劉智勇在各個(gè)取樣點(diǎn)取樣回來(lái)后,衣服全濕透了,回到化驗(yàn)室,只有把衣服放在“小太陽(yáng)”電暖氣上烘烤,光著膀子做化驗(yàn),雖說(shuō)甚是狼狽,大家也是無(wú)怨無(wú)悔。

      在第七次試運(yùn)行的時(shí)候,主灰倉(cāng)發(fā)生設(shè)備故障,為了及時(shí)取灰化驗(yàn),要爬上8米高的備用灰槽,灰槽是桶狀漏斗形狀,上面口子大,下面口子小,站在上面很是危險(xiǎn)。劉智勇顧不了那么多,找來(lái)一根繩子,一頭拴在欄桿上,一頭拴在自己腰間,拴得死死的,然后一點(diǎn)一點(diǎn)地把自己放下去,如果腳底一滑掉下去,后果不堪設(shè)想,好在整個(gè)中試過(guò)程中是有驚無(wú)險(xiǎn)。

      讓人意想不到的是,在氧化鋁中試廠的運(yùn)行線上,有這樣一個(gè)特殊的群體,他們就是從準(zhǔn)能發(fā)電廠轉(zhuǎn)崗的干部職工。

      讓我們把時(shí)間撥回到2012年12月,為了淘汰落后產(chǎn)能,優(yōu)化坑口發(fā)電結(jié)構(gòu),準(zhǔn)能發(fā)電廠關(guān)停兩臺(tái)10萬(wàn)千瓦機(jī)組,338名干部職工分流安置,其實(shí)早在一年前,就有130名干部職工分流安置到氧化鋁中試廠。在上世紀(jì)90年代煤炭行業(yè)不景氣的情況下,準(zhǔn)能發(fā)電廠幾乎養(yǎng)活了整個(gè)準(zhǔn)能集團(tuán),為企業(yè)的生存和發(fā)展發(fā)揮了不可替代的作用,如今準(zhǔn)能發(fā)電廠關(guān)停,他們卻面臨轉(zhuǎn)崗,選擇從頭再來(lái)。

      準(zhǔn)能集團(tuán)似乎早在2004年就在選擇一個(gè)從頭再來(lái)的低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目,到了2011年,一個(gè)從頭再來(lái)的群體和一個(gè)面向未來(lái)的“從頭再來(lái)”的項(xiàng)目,聚集在一起,好像是進(jìn)行一次落后產(chǎn)能和新技術(shù)的交接,然后一起向未來(lái)出發(fā)。

      一起向未來(lái)出發(fā)的人群中有馬利全、韓德家,在氧化鋁中試廠的十年中,成為那個(gè)群體的代表。

      運(yùn)行技術(shù)部經(jīng)理吳永峰是氧化鋁中試廠的第一批建設(shè)者,比馬利全、韓德家來(lái)得更早,他給我講述了他們的故事。

      2011年,馬利全作為技術(shù)骨干從發(fā)電廠來(lái)到氧化鋁中試廠,給人的印象是身材高大,堅(jiān)挺的鼻梁上架著一副眼鏡,周?chē)娜苏f(shuō)他平常少言寡語(yǔ),但一說(shuō)起設(shè)備,總是滔滔不絕。多年的工作經(jīng)驗(yàn),也讓他練就一身的硬本事。檢查設(shè)備故障,不用拆除,只需用眼看、用耳聽(tīng)、用手摸就知道問(wèn)題出在哪里,他管這個(gè)叫“望、聞、問(wèn)、切”四步診療法。

      他常說(shuō)他喜歡聽(tīng)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的嗡鳴聲,就像是聽(tīng)音樂(lè)會(huì)一樣,不想錯(cuò)過(guò)每一個(gè)音節(jié),因?yàn)樗谶@些音節(jié)里,準(zhǔn)確地找到設(shè)備故障點(diǎn)。

      除塵是中試裝置工藝中的重要一環(huán),除塵效果直接影響回收鹽酸的品質(zhì)。他基于生產(chǎn)實(shí)際,大膽提出在除塵設(shè)備中使用非金屬陶瓷管材的思路,這在除塵設(shè)備制造領(lǐng)域是史無(wú)前例的,理論上是可行的,但能否適應(yīng)現(xiàn)有的工況呢?

      為了把理論落到實(shí)踐中,保證新材料在設(shè)備中的使用效果,馬利全多次去往生產(chǎn)廠家溝通并監(jiān)造,經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的努力,設(shè)備終于改良成功,投入使用后,回收鹽酸中氧化鋁含量大幅度下降,達(dá)到了國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

      后來(lái)他還提出了提高材料強(qiáng)度、調(diào)整材料厚度、采用雙層非金屬材料包裹等多項(xiàng)改進(jìn)建議,在設(shè)備保養(yǎng)和減少經(jīng)費(fèi)支出上發(fā)揮了應(yīng)有的作用。

      “坐下來(lái)夠不著站起來(lái),站起來(lái)夠不著蹦起來(lái)。”這是韓德家曾經(jīng)喊出的一句口號(hào)。

      韓德家在發(fā)電廠是汽機(jī)車(chē)間主任,轉(zhuǎn)崗到氧化鋁中試廠后任“一步酸溶法”氧化鋁核心車(chē)間溶出車(chē)間主任,后來(lái)又轉(zhuǎn)任二級(jí)師,工作崗位在變,不變的是他對(duì)工作的熱情。

      “一步酸溶法”作為世界首創(chuàng)技術(shù),沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可循,溶出的研發(fā)之路異常艱辛,用韓德家的話來(lái)說(shuō)有三難:一是設(shè)備選型難,“一步酸溶法”條件嚴(yán)苛故障頻發(fā),國(guó)內(nèi)沒(méi)有成功的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒;二是過(guò)程控制難,各種控制都是手動(dòng)調(diào)整,當(dāng)初的條件甚至連料位都不能精準(zhǔn)控制;三是故障多消缺難,因?yàn)榻?jīng)常是修好這頭那頭壞,整夜連軸轉(zhuǎn)。

      在第七次試驗(yàn)運(yùn)行期間,韓德家和他的團(tuán)隊(duì)在那句口號(hào)的感召下,日夜堅(jiān)守在中試線上,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)從運(yùn)行幾天到156天長(zhǎng)周期運(yùn)行的跨越,硬是讓溶出的崎嶇之路走到日漸平坦。

      一次,在德和文化分享會(huì)上,韓德家說(shuō):“項(xiàng)目落地就是我們低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目人最大的夢(mèng)想。人一輩子難得參與幾件大事,我很感謝公司和項(xiàng)目組,讓我參與了這件前人沒(méi)有做過(guò)的、正在創(chuàng)造歷史的大事。”

      吳永峰說(shuō):“正是因?yàn)橛旭R利全、韓德家這樣一批老同志的存在,在中試試驗(yàn)中扮演著穩(wěn)定器、壓艙石的角色,才有了項(xiàng)目的成功?!逼鋵?shí),所謂的成功從來(lái)都不是一蹴而就的,只不過(guò)是時(shí)間和付出的積累罷了。

      2022年4月,氧化鋁中試廠舉辦了一場(chǎng)名為“德潤(rùn)你我,和諧共贏”的故事分享會(huì),回顧了低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的十年風(fēng)雨路。

      在故事分享會(huì)上,杜善周致辭說(shuō),剛才有一位同志說(shuō),人一輩子能參與這么一個(gè)重大項(xiàng)目,是一件幸運(yùn)的事情。我們做的低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì),對(duì)于準(zhǔn)能集團(tuán)而言,是踐行“一個(gè)主體、兩翼一網(wǎng)、七個(gè)準(zhǔn)能”發(fā)展規(guī)劃的重大項(xiàng)目,是準(zhǔn)能集團(tuán)厚積薄發(fā)的重大項(xiàng)目,是準(zhǔn)能集團(tuán)成就“百年老店”的重大項(xiàng)目,也是準(zhǔn)能集團(tuán)面向未來(lái)的重大項(xiàng)目。低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)不僅有利于企業(yè)發(fā)展,而且有利于社會(huì)發(fā)展,有利于國(guó)家發(fā)展,在這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),也是有利于社會(huì)發(fā)展和國(guó)家戰(zhàn)略資源安全的一個(gè)重大項(xiàng)目。

      他的一番話,不僅是對(duì)科研人員十多年來(lái)付出的肯定,也對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的意義進(jìn)行了高度概括。

      走在路上

      “納米碳?xì)淙剂现苽滗X硅粉項(xiàng)目配套循環(huán)流化床鍋爐改造工程”項(xiàng)目的成功,是黃涌波和他的團(tuán)隊(duì)“十年磨一劍”的收獲。王連蒙副廠長(zhǎng)用很特別的語(yǔ)言對(duì)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的這十年進(jìn)行了一個(gè)總結(jié),這就是“四個(gè)美”:上下同心的組織之美、全體員工的協(xié)作之美、平凡崗位上的無(wú)私奉獻(xiàn)之美,以及組織、協(xié)作、奉獻(xiàn)之美奏響的低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)之美。

      對(duì)于黃涌波來(lái)說(shuō),一個(gè)更加美好的未來(lái),任重而道遠(yuǎn),那就是規(guī)劃建設(shè)“雙碳”載體平臺(tái)——綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園。他給我描述的綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園將會(huì)是這樣的:

      打造綠色低碳循環(huán)發(fā)展技術(shù)策源地,建設(shè)綠色電解鋁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長(zhǎng)”,實(shí)現(xiàn)煤炭由“黑”到“白”,電解鋁由高能耗、高污染到“綠色、低碳、儲(chǔ)能、未來(lái)”的華麗嬗變。

      創(chuàng)新煤電機(jī)組運(yùn)行模式。對(duì)傳統(tǒng)火電機(jī)組改造升級(jí),使之轉(zhuǎn)變?yōu)槭痉俄?xiàng)目工藝鏈的輸入端,成為示范項(xiàng)目“三源裝置”,即原料與動(dòng)力中心。

      構(gòu)建以粉煤灰提取氧化鋁示范項(xiàng)目為核心的低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)體系,推動(dòng)煤炭資源的清潔化、低碳化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈全程減碳。

      打造基于新能源應(yīng)用的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”示范基地,大力開(kāi)發(fā)應(yīng)用光伏新能源,推動(dòng)電解鋁生產(chǎn)的低碳、綠色轉(zhuǎn)型。

      通過(guò)黃涌波的言語(yǔ),我看到了一個(gè)科研人員,不,應(yīng)該是一群像黃涌波這樣的科研人員,心系國(guó)家戰(zhàn)略資源安全的使命擔(dān)當(dāng)。

      采訪期間,正值準(zhǔn)能集團(tuán)2022年年中工作會(huì)召開(kāi)之際,杜善周在大會(huì)上說(shuō):“推動(dòng)從單一資源依賴型向綠色低碳循環(huán)發(fā)展型轉(zhuǎn)變,從追求速度規(guī)模向更加注重質(zhì)量效益轉(zhuǎn)變,從燃料向燃料原料并重轉(zhuǎn)變,從綜合機(jī)械化向智能化智慧化轉(zhuǎn)變?!钡惨宄卣J(rèn)識(shí)到“受制于歷史和現(xiàn)實(shí)條件制約,目前發(fā)展低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)智能微電網(wǎng)遇到瓶頸,存在堵點(diǎn),需要加大協(xié)調(diào)力度,加快推進(jìn)步伐;綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)已形成規(guī)模,在有效變現(xiàn)上還需繼續(xù)努力。這些是工作中需要重點(diǎn)關(guān)注、主攻突破的”。同時(shí)明確提出:“今年要盡快落實(shí)電解鋁指標(biāo)和示范項(xiàng)目廠址調(diào)整,力爭(zhēng)早開(kāi)工、早建設(shè)?!?/p>

      黃涌波給我描述的綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園和杜善周的年中工作會(huì)上講話,無(wú)疑是一脈相承的。但他們也看到這條道路上的艱難困苦,也讓我看到了他們致力于低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的雄心壯志。

      從研發(fā)中心到氧化鋁中試廠有一條300多米的小路,有一天,我同梁鵬走在這條路上,他說(shuō):“這條小路連接著研發(fā)中心和氧化鋁中試廠,是我們低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目從實(shí)驗(yàn)室走向中試的道路,同時(shí)也是低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目走向未來(lái)的康莊大道,盡管這條路上經(jīng)歷了一個(gè)又一個(gè)艱辛的科學(xué)探索?!?/p>

      梁鵬的一番話,讓我想到了明代詩(shī)人于謙的《詠煤炭》:

      鑿開(kāi)混沌得烏金,蓄藏陽(yáng)和意最深。

      爝火燃回春浩浩,洪爐照破夜沉沉。

      鼎彝元賴生成力,鐵石猶存死后心。

      但愿蒼生俱飽暖,不辭辛苦出山林。

      這首詠物詩(shī)通過(guò)對(duì)煤炭不辭辛苦,為人類(lèi)發(fā)光發(fā)熱精神的歌頌,抒發(fā)了作者獻(xiàn)身于造福大眾的博大胸懷。在我看來(lái),這也正是準(zhǔn)能集團(tuán)科研人員心如磐石的堅(jiān)強(qiáng)意志的真實(shí)寫(xiě)照,樂(lè)于奉獻(xiàn)的價(jià)值取向的真實(shí)寫(xiě)照。

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