Map地图 | Rss订阅 
首页
您所在的位置:首页>厅动态>正文
点灰成“金”的科研工作者——记2019年度科学技术特别贡献奖获得者孙俊民
───
发布时间:2020-11-19 17:47:00.63     文章来源:科技信息研究院/成果转化处 科技奖励服务中心    作者:胡红波     浏览次数:



    他在内蒙古深耕17载,从事粉煤灰资源化利用研究。
    他开创了国内外粉煤灰提取氧化铝的先河。
    他相继开发出冶金级氧化铝、高白氢氧化铝、金属镓、铝硅(铁)合金、4A沸石分子筛、活性硅酸钙、高填料文化用纸、中密度硅钙板、透水砖等上下游16种产品,获授权专利77项。
    他就是2019年度内蒙古自治区科学技术特别贡献奖获得者、大唐国际高铝煤炭研发中心主任、国家能源高铝煤炭开发利用重点实验室主任孙俊民。
    他让向来以“较大固体废弃物”、粉尘污染等面目示人的粉煤灰成为了受到热捧的新“矿藏”。
慧眼识“金”工业固废
    1999年,孙俊民毕业于中国矿业大学(北京),2001年,他从清华大学煤清洁燃烧国家重点实验室博士后出站,后进入清华同方从事环保产业相关工作。2003年,为解决烟气粉尘排放不达标的问题,大唐国际发电股份有限公司(以下简称大唐国际)领导一行到清华大学寻求解决办法。随后,孙俊民受命带领一名博士来到大唐托电,把燃烧的煤种和排放的各类粉尘样品系统采集后拿到清华分析,得到了惊人的发现:内蒙古大唐国际托克托发电有限公司(以下简称大唐托电)的粉煤灰中氧化铝的含量高达 54.77%,是国内外罕见的再生含铝矿物资源,可用于提炼氧化铝和硅铝合金等有色金属产品。
我国是世界第一大煤炭生产与消费国,同时也是世界上最大的铝生产和消费国,粉煤灰排放量巨大,而铝土矿资源相对短缺。孙俊民的这一发现,引起了大唐国际和清华同方有关领导的高度关注,在充分调研的基础上,双方达成了合作协议,大唐国际与清华同方决定合资组建内蒙古大唐国际再生资源开发有限责任公司,致力于高铝粉煤灰的资源化利用及其产业化。
    孙俊民带着追求与梦想,放弃了清华同方环境公司除尘事业部总经理的职位,前往内蒙古开启了第二次创业。
“我到内蒙古工作已经17年了,但因为从小是在农村长大,上学条件比较艰苦,所以到内蒙古之后适应能力比较强。我倒是觉得,离大城市远点,越能静下心来做些实事。”孙俊民回忆道。
    变废为宝 点灰成“金”
    刚到大唐托电时,孙俊民带领科研团队在一排小平房开始了艰难的科研工作,克服了常人难以想象的重重困难。
    2005年,托克托工业园区建设2200KVA矿热电炉,进行高铝粉煤灰冶炼铝硅系列合金的工业化试验和生产,取得突破性成果并获得国家发明专利。次年,形成了连续稳定小批量生产和销售,铝硅铁合金产品已进入杭州钢铁集团公司、邢台钢铁有限责任公司等多家钢铁企业,受到用户好评。
    由于铝硅铁合金市场有限,难以消化内蒙古大量的高铝粉煤灰资源。2006年,孙俊民带领团队自主研发粉煤灰提取氧化铝技术,历经十几年的刻苦攻关,形成了我国自主知识产权的粉煤灰提取氧化铝工艺技术和装备体系,率先实现核心技术及产业示范“零”的突破,2007年完成实验室研究,2008年完成工业性试验,2012年在全世界首次实现工业化生产,技术经济指标与产业化进程均处于国际领先水平,2017年获得国家科技进步二等奖。
    “高铝粉煤灰提取氧化铝多联产不仅仅是传统意义上的粉煤灰综合利用项目,而是要以这个项目为基础,形成粉煤灰全组分循环利用的产业链。”孙俊民介绍说。
    工业固废的“七十二变”
    粉煤灰作为火山灰材料,过去只能用于建材建工。
历经数百次实验室研究、工业化试验和产业化运行,孙俊民带领团队攻克了粉煤灰提取氧化铝这个世界性难题,自主开发了多联产工艺技术。“我们真正将高铝粉煤灰作为矿物资源,对其中不同成分、物相与结构的有价资源逐级协同提取利用。”孙俊民介绍说,项目将工业固废转化为有色金属、化工填料、环境材料与绿色建材等系列产品,建立了高铝粉煤灰资源循环利用的创新产业链。
    “我们团队自主开发了非晶态氧化硅的高效提取转化及其高加填造纸技术、脱硅粉煤灰低能耗烧结提取氧化铝技术以及粉煤灰提铝硅钙渣综合利用技术,使纸张中填料含量从20%提升到43%,大幅节约了宝贵的木浆资源。”孙俊民介绍,每提取1吨氧化铝可消耗粉煤灰2.5吨,节约优质铝土矿2吨,节约土地0.2平方米;联产的750公斤活性硅酸钙用于高填料造纸,可节约原生木材2.5吨,减排二氧化碳4.6吨;产生的2.6吨硅钙渣用于绿色建材,可节约水泥2吨,减排二氧化碳1.3吨,资源节约和环保效益显著。
    依托内蒙古自治区宝贵的高铝煤炭资源,孙俊民团队还不断优化工艺流程。依托国家重点研发计划项目,大力开发第二代粉煤灰低渣量低成本提取氧化铝技术,并向产业上下游延伸,形成了高铝煤炭资源循环利用全产业创新链,预期对“十四五”完善循环经济产业链、推动区域经济高质量发展发挥重要的示范引领作用。

打印〗〖关闭