暑假期間,大二女生潘玉花幾乎一直泡在實驗室里,她有時候發(fā)愁晶體太小,有時候納悶為什么同樣的操作得到的實驗現(xiàn)象卻不一樣。她研究的對象是磷酸中的雜質(zhì)。和她一樣鉚足勁跟磷酸雜質(zhì)“作對”的,共有來自9個省份、12所高校的16支團隊。
這道讓他們冥思苦想的題目來自貴州磷化(集團)有限責(zé)任公司(以下簡稱“貴州磷化集團”),此次征集的是濕法磷酸除雜的新方案。
2024年3月,第十九屆“挑戰(zhàn)杯”競賽2024年度“揭榜掛帥”專項賽征集賽題,共青團貴州省委特別邀請貴州磷化集團出題。作為該公司科技管理部創(chuàng)新研發(fā)主管,彭寶林關(guān)注的是,“磷化集團的凈化工藝已經(jīng)應(yīng)用20多年了,我們需要儲備一些新的、成本更低的技術(shù),因此要借助大學(xué)、科研院所的力量。”
讓他們沒想到的是,一群行業(yè)外的大學(xué)生帶來了新的靈感。
磷酸凈化工藝常用的是溶劑萃取法,但彭寶林表示:“用萃取法凈化磷酸,無論是技術(shù),還是成本、能耗,我們已經(jīng)做到極致了。”作為出題人之一,彭寶林特別提出,要用“非萃取法”來凈化磷酸。這意味著參賽選手要從沒有路的地方“蹚出一條路”。
甄曉彤是西安建筑科技大學(xué)的研二學(xué)生,她就讀于環(huán)境工程專業(yè)。她曾使用“擴散滲析膜分離技術(shù)”來凈化鹽酸、硫酸,技術(shù)已經(jīng)比較成熟。甄曉彤考慮,這項技術(shù)或許也可以用于磷酸凈化。貴州磷化集團要求將肥料級磷酸的MER值(磷酸純度的一項衡量指標,數(shù)值越小,純度越高)降到3%以內(nèi),甄曉彤團隊可以將MER值降到0.15%。重復(fù)20多組實驗,都能穩(wěn)定地達到這個效果。
獲得本次“擂主獎”的是武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院研一學(xué)生王占昊的“跨界”團隊。他們用樹脂來吸附磷酸,再將磷酸從樹脂上洗脫下來。這個逆向思維連彭寶林也忍不住贊嘆。
令評委驚訝的是,入圍決賽的隊伍中有一支完全由黔南民族師范學(xué)院本科生組成的團隊。潘玉花的思路是先將磷酸與尿素反應(yīng)生成磷酸脲,再將磷酸脲與草酸反應(yīng)重新生成磷酸,由此提高純度。在老師的指導(dǎo)下,潘玉花耗費一個月時間,終于探索出降溫先慢后快的方法。2024年11月,終審,潘玉花團隊獲得了特等獎。
(摘自《中國青年報》1.4)