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中国地调局成都综合所夯实平台提能力

2015-6-30 9:31:58 来源:中国矿业报 本报记者:王琼杰

“重点实验室紧紧围绕国家需求,发挥传统优势,开展铁、钒、钛矿产资源综合利用应用技术研发,开展了大量的创新性研究工作,取得了一批创新性成果,培养了一批优秀人才,完成了《建设计划任务书》的各项任务,经济社会效益显著。”

2015年6月24日,受国土资源部委托,中国地质调查局对依托中国地质调查局成都矿产综合利用研究所(以下简称“成都综合所”)建设的国土资源部钒钛磁铁矿综合利用重点实验室进行了验收,由中国工程院院士陈毓川、中国地质科学院研究员王瑞江领衔的专家组对其进行现场考察并评审。在专家组综合打出94分的高分、重点实验室正式挂牌运行的那一刻,成都综合所所长、实验室学术委员会副主任刘亚川,副所长、实验室主任陈炳炎终于露出了欣慰的笑容。

“3年的建设期也是对我们的考验期。经过这3年的建设,实验室通过承担数十项各类国家重点项目和市场项目,成为提升我们所科研水平和能力的平台,形成了多项新技术、新方法、新工艺,释放超贫及低品位钒钛磁铁矿资源和深部铁矿资源近百亿吨。”刘亚川表示。

“花落成都”实至名归

国土资源部的重点实验室,既是全系统尤其是依托单位科技创新的重要平台,也代表其在某一行业领域的领先水平,更是体现着它的核心竞争力。

2015年5月10日,按照《国土资源“十二五”科学和技术发展规划》的部署,国土资源部组织开展了重点实验室的遴选工作,经组织专家认真评估、论证和公示,成都综合所的钒钛磁铁矿综合利用实验室被确定为重点实验室。

国土资源部之所以设立钒钛磁铁矿综合利用重点实验室,具有很重要的战略意义。“钒钛磁铁矿看似面很窄,实际上却是一个多金属共伴生矿,涉及铁、钒、钛、铬等多个矿种。更重要的是,钒钛磁铁矿作为我国重要的战略资源,资源丰富,储量大,分布广,在四川、新疆、河北等地都有大量的钒钛磁铁矿,而且矿物性质和品位不尽相同,这为我们进一步加强综合利用研究提供了基础。”陈炳炎说。

而成都综合所能把国土资源部钒钛磁铁矿综合利用重点实验室这朵“科技金花”收入囊中,也是应了“栽下梧桐树,引来金凤凰”这句老话。

事实上,在钒钛磁铁矿综合利用研究领域,成都综合所可谓是“起了大早来赶集”,始终走在全国前列。早在上世纪60年代,成都综合所的钒钛磁铁矿综合利用实验室就把钒钛磁铁矿综合利用技术创新作为重要研究任务和方向,开展了大量的技术攻关工作,填补了多项国内空白,实现了钒钛磁铁矿从单一的利用铁到铁、钛、钒综合利用的质的突破,受到了时任国务院副总理方毅的肯定。该所也因此于1980年受到四川省人民政府的嘉奖,并被原地质矿产部授予功勋单位而成为原地质矿产部唯一的“功勋研究所”。

尤其是该所首先提出的“粗粒抛尾、细磨精选、多碎少磨、阶磨阶选”的选铁工艺,现已成为攀西地区钒钛磁铁矿选矿生产主打工艺。近年来,该所围绕研究方向,不断加深对该类资源的矿石性质和高效选冶技术研究,又获得了复合磁选预选技术、微细粒钛铁高效浮选技术等选矿新技术以及高钛渣生产、铁钛钒整体利用等大幅度提高钛资源利用率的冶炼新技术,为我国钒钛磁铁矿资源的开发利用提供了先进的技术支撑。

“我们开发的多梯度复合磁选预选抛尾技术,既保证了铁矿物和钛矿物的充分回收,又抛弃了产率高达30%~50%的尾矿,大大减少了后续作业处理量,降低了生产成本,从而实现了表外矿合理高效开发利用,提高了资源保障水平。”刘亚川介绍道。

而该所针对选铁尾矿中粒状钛铁矿的回收,在高效浮选新药剂、微细粒级钛铁矿选矿技术的创新,则实现了历史性突破。该技术在龙蟒集团红格选厂的实践中得到了有力证明:钛的总回收率从12%左右提高到了24%。

此外,该所在钒钛磁铁矿冶炼新技术的研究方面同样居于国内领先地位。他们早在上世纪80年代完成的钒钛磁铁矿生产氧化球团的技术,现已在攀西地区得到广泛应用;在全国率先提出的转炉提钒铬—萃取分离的提铬工艺研究成果,成为支撑攀西铬资源开发利用决策的唯一基础依据。目前,该所在高钛渣生产新技术和铁钛钒整理利用新技术研究,也取得了初步成果。

“钒钛磁铁矿综合利用是成都综合所多年来形成的传统优势,在钒钛磁铁矿的选矿和工艺矿物学方面,成都综合所一直位居国内第一,具有较大的技术创新实力,该实验室被国土资源部确定为重点实验室,可以充分发挥依托单位的学科特色和技术优势。”陈炳炎表示。

建实建强能力倍增

在今年5月10日成都综合所的钒钛磁铁矿综合利用实验室晋升为国土资源部的重点实验室时,其研究方向就已有了明确规定:在原有工作基础上,紧紧围绕业务定位和学科建设方向,配合找矿突破战略行动,以国内典型钒钛磁铁矿资源为依托,以国家战略需求为引领,针对该类矿产资源综合利用技术的重大关键性理论和技术问题,重点开展新发现、难利用矿产资源的矿石特性研究及综合利用的新技术、新方法、新工艺、新装备的研发。通过自主创新和技术集成,构建钒钛磁铁矿综合利用的关键技术体系,提高该类矿产资源的综合利用水平和利用效率。

方向明才能思路清措施实。成都综合所在分析钒钛磁铁矿综合利用技术领域发展趋势和状况基础上,结合已有工作的基础,分别确定了工艺矿物学研究、选矿技术研究、冶炼技术研究等三方面的研究方向。同时,按照部、局对重点实验室建设要求,围绕实验室建设目标,确定了围绕我国重点整装勘查区、重点成矿带、典型矿床新发现及难利用钒钛磁铁矿和难选铁矿资源开展工艺矿物学研究、选冶性能评价及综合利用关键技术研究等实验室建设期主要的研究内容。

“既然晋升为了部重点实验室,就要精心筹划,真抓实做,建实建好建强这个平台,真正发挥其在科研创新上的示范引领作用。”刘亚川的讲话让全所科技人员热血沸腾。

按照建设计划,该所从建立健全管理运行机制入手,成立了以中国工程院院士、郑州大学校长刘炯天,成都综合所所长、研究员刘亚川为正副主任的实验室学术委员会,成都综合所分管科技的副所长、研究员陈炳炎担任实验室主任,下设3个专业方向研究室和1个综合办公室,组建了4个创新研究团队。同时,按照“联合、流动、开放、竞争”的运行管理机制,在抽调本所40名精兵强将作为实验室固定人员之外,还从东北大学、中南大学、四川大学等国内知名高校的聘请了10名教授、副教授担任实验室的客座研究人员,13名研究员、高级工程师、工程师为实验室流动人员。

“对实验室建设,我们可以说是举全所之力,在人财物尤其是项目方面给予优先保证。”陈炳炎介绍,建设期内,实验室共承担国家和省部级项目13项,其中973计划研究课题1项,863计划研究课题1项,地质大调查项目7项,国土资源部行业公益性项目2项,四川省科技计划2项,研究经费3960多万元。开拓攀钢集团、龙蟒集团等大型矿山企业市场项目36项,研究经费1350多万元。

据初步统计,2012年~2014年,该实验室共设置开放课题14项,研究经费共计626万元。实验室投入1350多万元,购置国内先进的浮选、重选、磁选、磨矿、冶金等专业设备,组成的成套实验室小型装备、中试装备和分析检测装备18台套,为实验室开放合作研究提供了坚实的条件保障。并投入700余万元购置了(研制)仪器设备,实验室大型仪器设备MLA矿物分析仪、电子探针、扫描电镜、X射线荧光光谱仪、等离子体质谱仪等大型仪器设备资源对国内大专院校、科研机构和有关生产单位实行完全开放及共享。建设期内,大型单台仪器设备共享率最低23.60%,最高达到44%,真正实现了大型仪器设备的开放共享。

在成都综合所的悉心打造下,该实验室在3年建设期间,其研究水平、能力和成果也是卓然独立。2012年至今,实验室承担国家、省部级和市场项目49项,研发了“钒钛磁铁矿工艺矿物学及流程考察”、“超贫钒钛磁铁矿综合利用”、“钒钛磁铁矿铁精矿提钛”、“攀钢电炉熔分渣降杂”、“鲕状赤铁矿脱泥-反浮选”、“鲕状赤铁矿悬浮焙烧”等新技术、新方法、新工艺,释放超贫钒钛磁铁矿资源10亿吨、低品位钒钛磁铁矿资源数10亿吨、鲕状赤铁矿30亿吨及深部铁矿资源30亿吨,在南秦岭北大巴山地区、攀西表外矿及深部、渝东及辽宁大台沟等地区,形成了新的钒钛磁铁矿和铁矿资源基地。

该实验室取得的科研成果以及社会效益同样颇受瞩目:首次利用先进MLA测试技术,基本建立了钒钛磁铁矿工艺矿物数据库;建立了攀西钒钛磁铁矿开发利用“三率”指标,填补了我国钒钛磁铁矿开发利用技术标准体系的空白;研发的“梯度磨矿-磁选选铁、强磁选-浮选选钛工艺”,在四川等地获得应用,大大提高了铁和钛矿物回收率,使我国钒钛磁铁矿分选技术达到国际先进水平;突出多项技术瓶颈,提出了铁钛钒混合精矿整体利用等新工艺,使钒钛磁铁矿提钛技术取得突破,大幅提高了钒钛磁铁矿资源综合利用率;针对宁乡式赤铁矿的选矿难点,研发适用于不同地区鲕状赤铁矿高效低成本的脱泥—反浮选提铁降磷工艺和新型浮选药剂,为盘活我国多达百亿吨呆滞铁矿起到了积极作用;出版和即将出版专著2部,发表学术论文34篇,获得及正在受理的发明专利9项,获得四川省科技进步二等奖,正在申报2015年度四川省科技进步奖1项。

特别是研发的“梯度磨矿-磁选选铁、强磁选-浮选选钛工艺”在四川应用后经济社会效益显著。其中在会理建成了年处理能力200万吨的钒钛磁铁矿选矿厂,年实现利税1.7亿元。同等生产条件相比,铁矿物回收率提高8个百分点,钛回收率提高27个百分点。在德胜集团建成了年处理能力300万吨的钒钛磁铁矿选矿厂,2011年~2013年累计创造产值23.5亿元,利税3.6亿元,首次实现了白马矿区钒钛磁铁矿钛资源的综合回收利用。

在人才培养和团队建设方面,实验室在建设期间从营造良好学术氛围、培养团队协作精神入手,营造自由探索、公平竞争、激励成功、宽容失败的学术氛围,形成了“以人为本、自强不息、团结协作、共同发展”的团队精神;从重点扶持青年人才、促进后备人才成长抓起,通过承担和参与国家、省部级及企业委托等重要科技项目,对青年科技人员重点培养,提高青年科技人员解决实际问题的能力。同时,实施激励与奖励制度,调动研究人员积极性,每年拨出专款奖励在学术研究方面的优秀人才,资助和重奖研究人员出版学术专著和发表高级别学术论文。

据统计,实验室建设期内,先后引进博士研究生6名,硕士研究生6名;固定研究人员由建设初期的27人增加到40名,其中研究技术人员37名,完成了实验室人才规模建设计划。获得国土资源部科技创新团队1个——“复杂难选铁矿资源利用科技创新团队”、国土资源部杰出青年1人、中国地质英才1人、四川省科技进步二等奖5人。

科研创新永在路上

6月24日,国土资源部钒钛磁铁矿综合利用重点实验室迎来了“大考”——中国地质调查局组织有关专家对实验室建设进行了验收。专家组通过审阅材料、听取汇报、提问答辩、实地考察环节,从科研成果、制度建设、人才培养、设备购置等方面对实验室建设进行了考察和评审后一致认为,重点实验室规章制度健全,运行良好,全面完成了《国土资源部钒钛磁铁矿综合利用重点实验室建设计划任务书》的目标任务。

专家组表示,重点实验室紧紧围绕国家需求,发挥传统优势,开展铁、钒、钛矿产资源综合利用应用技术研发,定位准确,三个研发方向各具特色,目标明确,重点突出,具有前瞻性,开展了大量的创新性研究工作并取得显著效果,取得了一批创新性成果,推广应用后经济社会效益显著。培养了一批优秀人才,形成了专业和年龄结构合理、创新能力强、科研水平高的科研队伍。最后,专家组综合打出了94的高分,同意通过重点实验室的验收。

“重点实验室的验收通过,是对我们所科研实力的一个肯定,也是我们所提升科研能力和水平的一个平台,我们一定要建设好、维护好、运行好。”作为实验室主任的陈炳炎建议,国家及国土资源部要向支持国家重点实验室那样来加大对部重点实验室的支持力度,在项目、资金等方面给予倾斜,保证重点实验室项目和经费充沛,创新能力和水平提升,科研人才和成果不断,真正将实验室建设成为本领域先进应用技术开发、推广应用以及高层次人才培养和汇聚的平台。

而在刘亚川看来,重点实验室的挂牌启动运行,只是刚刚完成了建设的第一步。他表示,将继续完善成套仪器装备,形成国际一流的科研条件,充实壮大科研队伍,以新发现和国家急需的支柱性、典型大宗难利用的铁多金属矿和钒钛磁铁矿资源为研究对象,进一步梳理出选冶关键技术难点和创新点,进行可利用性评价和综合利用关键技术研究,构建铁多金属矿产资源综合利用关键技术体系,争创一流科研平台,创新一流研究成果。□

中国工程院院士陈毓川(右三)等专家为重点实验室揭牌

专家组一行对重点实验室进行现场考察

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