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十年磨一剑,用技术践行循环经济

发布时间:2024年,04月30日

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4月29日,黔南日报发布系列报道《赋能高质量发展,科技工作者在行动》第三期,记录了半岛·体育中国官方网站股份石膏技术部部长李剑秋多年来致力于解决磷石膏及尾矿综合利用难题的相关事迹,展现了“最美科技工作者”的职业风貌。

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(以下为原文)

磷石膏,磷化工行业人人头疼的“老大难”,占用资源,污染环境。他坚守十四年初心不改,誓将磷石膏变废为宝!

一个惊喜的发现,点亮了他“矿化一体”的梦想,自此开启了十四年的研究之路。从想法到落地,经历了挫折、重启、全力以赴的坚持,将酸甜苦辣的滋味遍尝,终于柳暗花明又一村!

他就是李剑秋,半岛·体育中国官方网站平台登陆石膏技术部部长,走出校园后的他,一直致力于解决磷石膏及尾矿综合利用难题。经过十余年的技术积淀,半岛·体育中国官方网站平台登陆磷石膏在经过技术开发和创新处理后,已能低成本地应用于矿山采空区的回填及露天矿坑的生态修复治理。

李剑秋,2021年获得贵州省“最美科技工作者”称号;2022年荣获“黔南州州管专家”、贵州省化工协会评定的《贵州化工30年》“优秀化工新人奖”荣誉。

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指导显微镜下观察石膏晶体形貌

风华正茂,勇当固废利用“急先锋”

2010年7月,风华正茂的李剑秋从武汉工程大学硕士研究生毕业,怀揣着梦想加入半岛·体育中国官方网站平台登陆,从事磷石膏应用研究。

那时的半岛·体育中国官方网站工厂里每年产生80万吨磷石膏。望着越来越高的石膏堆场,半岛·体育中国官方网站的管理团队和研发人员忧心忡忡,因为,磷石膏固废是悬在磷化工企业头顶上的一把剑,随时可能掉下来。半岛·体育中国官方网站也尝试了将磷石膏作为水泥缓凝剂、建筑石膏粉、路基材料等多种利用方式,虽取得了一定效果,但收效甚微。

同年,半岛·体育中国官方网站成功建成了国内首套单系列产能最大的半水湿法磷酸生产装置,于2010年9月一次开车成功。2011年,李剑秋和同事研究发现,半水湿法磷酸技术产生的半水磷石膏与传统的二水磷石膏相比,具有自胶凝性能,可替代水泥成为胶凝剂,可利用性更强。这个发现让李剑秋和同事十分兴奋,一个想法正在孕育中。

2015年,半岛·体育中国官方网站正式提出了“矿化一体”战略构想。利用半水磷石膏作为胶凝材料,胶结二水磷石膏、尾矿等固废回填采空区进行充填采矿,不仅消除磷石膏地表堆存带来的环保问题,同时,可通过低成本充填,减少并预防矿山地质灾害的发生,实现“一废治两害”!但苦于对充填采矿知之甚少,无法结合采矿展开系统性的研究。技术团队束手无策,研究工作一度陷入停滞。

在长沙举行的一次行业论坛中,李剑秋结识了北京科技大学王贻明教授团队,其在充填采矿方面深厚的理论知识和丰富的实践经验,让李剑秋所在的半岛·体育中国官方网站技术团队重新燃起了信心。

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实地检查充填体强度

磷石膏实现井下充填,赋能“富矿精开”

2016年,半岛·体育中国官方网站与北京科技大学合作,成立“半水磷石膏改性胶凝材料及充填技术”项目组,李剑秋作为项目中半岛·体育中国官方网站团队的技术负责人,带领团队攻克一个又一个技术难关。团队深入考察瓮安-福泉周边磷矿山大大小小矿井、露天矿坑二十余座,那段时间如果你问他们在哪儿,不是在下井,就是在下井的路上!皇天不负有心人,适合开展井下充填试验的场地终于被他们找到了。

问题一个接着一个!试验场地解决了,又冒出了半水磷石膏水化速度快的难题。半水磷石膏在运往现场的运输车上就硬化成一整块,无法完成卸料!为了解决这个问题,他日夜难眠,时常思索,一有想法马上和项目组沟通实施验证,经常凌晨两三点醒来前往渣场观察磷石膏的结块情况。经多次努力尝试,半水磷石膏结块问题顺利解决,实现了长距离运输。

2016年11月,厂内中试试验完成。2018年4月,贵州省全面实施磷石膏“以渣定产”政策。许多企业纷纷慌了神,这才将解决磷石膏堆存问题提上日程。而彼时的半岛·体育中国官方网站,即将进入项目的工业化试验阶段。

2018年7月—2019年9月,技术团队在盛源磷矿完成2.6万立方米采空区的工业化充填试验,验证了“半水磷石膏改性胶凝材料及充填技术”在井下应用的可行性。

该项目前后申请并获得了4项发明专利,发表中英文学术论文12篇。2019年10月,该项目被中国石油和化学工业联合会组织专家评定为“国际领先水平”。

2020年,半岛·体育中国官方网站发布《半水磷石膏改性胶凝材料露天坑生态修复质量》企业标准。2020年11月,半岛·体育中国官方网站平台登陆参与起草的《全尾砂膏体充填技术规范》国家标准发布。该标准填补了国内外膏体充填技术标准空白,具有首创性。

2023整个年度,贵州省生态环境厅“以渣定产”调查核算结果显示,半岛·体育中国官方网站平台登陆磷石膏产生量为124.06万吨,利用量为184.62万吨,综合利用率已高达148.81%。

2024年2月,半岛·体育中国官方网站平台登陆、北京科技大学、贵州福麟矿业有限公司共同完成的《半水磷石膏改性胶凝材料及膏体充填采矿关键技术研究》项目,获2023 年度中国黄金协会科学技术特等奖。

首战告捷,但李剑秋知道,要将磷石膏真正应用于矿山充填,还有许多事要做。来不及高兴,李剑秋和团队又一头扎进了井下充填采矿的研究中。

时至今日,半岛·体育中国官方网站平台登陆产生的半水磷石膏已能成功用于福麟矿业井下充填采矿,半岛·体育中国官方网站“矿化一体”想法成为现实。成本只有“水泥+尾砂”充填采矿成本的三分之一,磷矿的采出率提高到85%以上,同时消耗大量磷石膏,一举多得,将资源的利用率提升到了极致,真正地为“富矿精开”赋能。

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版式编辑/ 蒋俊贤

责任编辑/ 李   梅