把論文書寫在祖國大地上

我國是世界上最大的鋁生產國和消費國，但鋁土礦儲量僅占全球總儲量的不到3%，對外依存度超過50%。

多年來，以孫俊民博士為帶頭人的大唐集團產業技術創新團隊，一直致力于開發一種有望成為鋁土礦替代品的再生鋁資源，這就是當地電廠排放的固體廢物——高鋁粉煤灰。在今年1月國家科學技術獎勵大會上，他們自主開發的“高鋁粉煤灰提取氧化鋁多聯產技術開發與產業示范”項目榮獲國家科技進步二等獎，成為大會上唯一以內蒙古科研工作者為第一完成人的獲獎項目。

從慧眼識寶到扎根北疆

位于準格爾旗大路煤化工工業園區的大唐國際高鋁煤炭研發中心，是產業創新團隊的實驗基地，成員們除了在生產線進行技術指導，主要在這里從事科研工作。研發中心位置相對偏遠，距離大部分團隊成員安家的呼和浩特市區有兩個多小時車程，幾公里外才有飯店和商店。成員們都說：“在這里工作，一是不方便顧家，二是更要耐得住寂寞。”

產業創新團隊的成員來自五湖四海，涵蓋煤炭、地質、熱能、化工、有色金屬、非金屬材料等不同學科專業。“搞資源開發的人，只有到資源豐富的地方，所學的東西才能轉化成現實。”孫俊民的這句話，詮釋了團隊成員共同的初心。這些人之所以與內蒙古和高鋁粉煤灰結緣，都緣于孫俊民多年前在內蒙古的一次偶然發現。

2003年，大唐托電1、2號機組投產，在安裝了靜電除塵設備后，煙氣粉塵排放卻依然超標。當時在清華大學工作的孫俊民，受企業邀請前來尋找解決方案。他采集了各類樣品拿回去分析，結果令人吃驚：電廠的粉煤灰中，氧化鋁含量超過50%，是普通粉煤灰的2倍，甚至超過了部分低品位鋁土礦。

原來，電廠燒的竟是國內外罕見的高鋁煤。這是一種寶貴的再生含鋁礦物資源，在內蒙古準格爾、大青山、卓資山等地儲量豐富，其潛在的鋁資源總量是我國已探明鋁土礦儲量的2-3倍。一直以來，高鋁煤的巨大價值未受到重視，粉煤灰的處理方式主要是露天堆放，不但浪費了寶貴的鋁資源，還帶來日益嚴重的占地和環境污染問題。

大唐國際十分重視環境保護和資源綜合利用，基于孫俊民的重大發現，大唐國際與清華同方合資組建了內蒙古大唐國際再生資源開發有限責任公司。孫俊民出任公司副總經理，投身于高鋁粉煤灰資源化利用的相關研究，開始了長達十余年扎根內蒙古的科研探索之路。而后，隨著科研工作的不斷推進，孫俊民帶領的產業創新團隊，從最初的十幾人逐步發展到了如今的一百多人。

從點石成金到吃干榨凈

高鋁粉煤灰提取氧化鋁是世界性難題，由于缺乏成熟的技術，工業化生產一直難以實現。這個難題，最終由孫俊民等人成功破解。自2004年以來，產業創新團隊采取“小步快跑”的方式，推動項目穩步前進：2006年，完成實驗室提取，打通全部工藝流程；2008年，完成年產3000噸氧化鋁中試項目，同年入選自治區十大科技成就；2010年，利用自主開發的預脫硅—堿石灰燒結法技術，建成投產20萬噸示范生產線；2011年，生產線實現全系統連續穩定運行；2013年，生產線達到設計產能。

“僅僅是技術路線實現了穩定運行是不夠的，我們的科研成果還必須滿足市場需求、實現經濟效益。”孫俊民認為。由于技術難度較大，粉煤灰提取氧化鋁短期內在成本上缺乏優勢。孫俊民等人從一開始就預見到，要增強新工藝的市場競爭力，除了努力改進技術、降低成本之外，提高產品附加值、延伸產業鏈也是關鍵所在。

根據高鋁粉煤灰中富含鋁、硅、鎵等有價資源的特點以及產品市場需求，產業技術創新團隊以生產過程中的各種副產品為原料，先后開發了高白氫氧化鋁、活性硅酸鈣、分子篩、高填料紙張、復合功能塑料、中密度硅鈣板、綠色水泥、沙漠化土壤改良劑等系列產品，原本被棄置的工業固體廢物，就這樣神奇地變成了十幾種高附加值產品，其中多數產品已經實現商業化生產和應用。

高鋁粉煤灰資源化利用，帶來的是顯著的經濟和生態效益：提取每噸氧化鋁，消耗粉煤灰2.5噸，可節約優質鋁土礦2噸，節約土地0.2平方米；聯產的750公斤活性硅酸鈣用于造紙，可節約木材2.5噸、減排二氧化碳4.6噸；產生的2.6噸硅鈣渣用于生產綠色建材，可節約水泥2噸、減排二氧化碳1.3噸……這筆經濟賬和生態賬，與古人的“一舉而三役濟”堪稱異曲同工。如今，一批區內外鋁加工、化工、建材企業成為產業技術創新團隊的技術轉化合作對象，一條集研發、設計和生產服務于一體的粉煤灰資源化利用循環經濟產業鏈初步形成，與之連結的高校、科研院所及上下游企業共有上百家。

從實驗室到生產一線

在科研攻關中，孫俊民等人有一個共識：最困難的階段，并非在實驗室完成化學反應，而是如何把實驗室的成果“移植”到工業化生產當中。因為在這期間，需要攻克一個個實驗室里遇不到的工藝技術難題，進行數不清的工藝與設備改進優化。投身高鋁粉煤灰資源化利用這個全新的領域，團隊中的每個人，都沒少有過“摸著石頭過河”的經歷。

研發中心氧化鋁工藝實驗室主任公彥兵回憶說，自己剛加入團隊時，正趕上氧化鋁項目從“投產”走向“穩產”的關鍵時期，報到當天，他就與其他同事一起被派駐到位于托克托縣的工廠作技術指導。2012年，團隊開始編寫技術包，也就是用于技術推廣的工藝說明書，公彥兵被分配承擔其中的物料平衡計算工作。“以前在學校時，并沒接觸過這項工作，剛開始還有點發懵。”他坦言。接到任務的當天，他就只身前往河南省，向一位著名的氧化鋁專家求教。兩人在當地一家賓館里待了十幾天，公彥兵跟著專家邊干邊學，不光完成了任務，也把本事學到了手。

非金屬材料研究所高級研究員魏曉芬主攻的是高填料紙張的開發。之所以叫“高填料”，是因為這種紙張里的硅酸鈣填料占到40%以上的比例。魏曉芬要解決的難題，就是如何在保證硅酸鈣高添加量的情況下使紙張性能滿足國標要求。在中試階段，一開始硅酸鈣填料與紙張纖維結合不好，手一摸就掉粉。魏曉芬不分白天黑夜守在紙機旁觀察取樣，不斷改進原料配比和化學助劑配方。每個批次紙張的試制周期長達半個月，等到硅酸鈣填料與紙張纖維良好結合時，她已經在紙機旁守候了整整兩個月4個批次。

主攻硅鈣渣轉化利用的非金屬材料研究所所長楊志杰博士，曾為了來內蒙古與愛人雙雙舍棄了留京工作的機會。最初，他嘗試用硅鈣渣制成水泥，在水泥廠常駐一年半，辛辛苦苦研發的成品卻因為技術指標不理想、成本偏高難以進入市場。“開弓沒有回頭箭，既然已經付出了這么多努力，就不能輕言放棄。”楊志杰說。經過一段時間的反思和論證，他決定改換思路，轉為開發混凝土摻和料、硅酸鈣板等高附加值環保建材。2014年，楊志杰開發的環保建材正式建線投產，實現了技術落地。

常駐生產一線，與工人吃在一起、住在一起，有活兒干時抄起工具一起上，這就是產業技術創新團隊每一名成員的工作常態。有工人師傅對他們說：“看你們這樣，也不像個博士，倒是跟我們沒啥兩樣。”而在公彥兵等人看來，這話就是對他們的褒獎。“這些年的科研經歷讓我更加懂得，面向市場需求、面向生產一線，才是科研工作應有的方向。”楊志杰感慨道。“能一直留在這兒的人，有一個共同點，就是不會心存雜念，都能夠心無旁騖地干工作。”負責科研管理工作的馬雅琦說。馬雅琦的孩子今年不到兩歲，為了兼顧工作和家庭，她和愛人選擇在研發中心附近租房子住。

在這支團隊當中，“80后”的碩士、博士已成為骨干力量，他們都選擇將最好的年華留在內蒙古大地。“我們擁有一個共同的信念，那就是要把國家的需要當成我們科研攻關的目標，把我們的科研論文書寫在祖國的大地上！”孫俊民這樣說，話語中充滿了豪情。

（責任編輯/高旭天）