“我当选为中国工程院院士,这个荣誉属于中国矿业大学,属于选煤专业领域,属于煤炭行业,属于江苏省。”11月27日,2023年新入选中国工程院院士、中国矿业大学教授赵跃民接受专访时表示。
赵跃民院士师从我国“干法选煤之父”、中国工程院院士、我国矿物加工学科的奠基人和开拓者之一陈清如。接过陈清如院士研究“接力棒”,赵跃民成功将干法选煤技术应用于工业生产,突破了200多年来传统湿法选煤模式,为干旱缺水地区煤炭高效干法分选提供有效途径。
在赵跃民院士团队的不懈努力下,我国干法选煤技术已处于国际领先水平,破解了粗粒煤清洁高效干法分选难题。目前团队正在攻关细粒煤高效干法分选难题,全力推进煤炭智能清洁高效全粒级干法分选。
敢做创新领域研究引领行业发展
煤炭是我国主体能源,选煤是煤炭清洁高效利用的基础。原煤经过分选可以去除杂质,为电力、冶金、化工和建材行业提供清洁燃料与优质原料,实现“双碳”目标背景下,煤炭清洁高效利用助力守护祖国碧水蓝天。
“西部开采出来的原煤中含有低密度的精煤和高密度的矸石杂质,干法选煤就是通过空气与磁铁矿粉或煤粉形成一定密度的气固悬浮体,将精煤与矸石按密度分离。”赵跃民院士介绍。
我国煤炭资源分布与水资源分布严重不匹配,2/3以上煤炭储存在西部干旱缺水地区。赵跃民借鉴化工中的气固流态化原理,提出了气固流态化干法分选理论,团队与唐山神州机械集团、国家能源集团等单位开展合作,研制出新一代干法重介质流化床与大型复合式干法分选机,首创模块式高效干法选煤工艺系统。该设备在新疆、内蒙古等全国20多个省区市应用,并出口至美国等21个国家,引领了世界干法选煤技术的发展。
“煤炭高效干法分选关键技术及应用”这一创新成果获得2018年国家科技进步奖二等奖。国际选煤领域权威期刊主编评价:“中国是应用干法重介分选工艺的领先者。
”
敢闯科研“无人区”破解世界难题
“我们依托赵跃民教授团队研发的动力煤高效多级深度筛分-重介分选工艺技术,扭转了企业严重亏损局面,破解发展难题。”时任国家能源集团万利一矿洗选中心主任李明说。
年产1000万吨煤的万利一矿,与年产600万吨的李家壕煤矿,是国家能源集团包头能源有限责任公司中最大的两个生产矿井。7年前,这两座矿井因粘湿原煤难筛难选问题,一度处于停产状态。2015年,赵跃民教授团队来到李家壕煤矿,现场反复试验、不断尝试,研发出分布式激振筛分技术与刚柔耦合弹性筛分技术,提出了动力煤3mm深度筛分与重介分选工艺,突破了动力煤筛分下限,从而解决粘湿动力煤深度筛分难题,实现煤泥减量。“矿物加工学科上的‘无人区’太多了,敢闯才能有突破。”赵跃民院士说。
凭借先进技术,国家能源集团包头公司迎来“翻身仗”。“煤泥量减少50%以上,精煤产量提高8%,显著提高了选煤厂经济效益,为集体争得2017年全国五一劳动奖状。”李明说。
此外,针对早期国产大型振动筛可靠性差、相关产品主要依赖进口的问题,赵跃民团队与中煤科工集团、鞍山重机集团合作研发大型振动筛。高性能超静定大型振动筛分技术的应用,改变了国内大型振动筛完全依靠进口的局面。团队研发的先进筛分技术还被进一步应用于矿山、冶金、电力、化工、建材、环保等领域,技术出口至加拿大、澳大利亚等多个国家。
敢首创国际合作实验室培养一流人才
近日,依托煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室,联合加拿大、澳大利亚等科研机构,赵跃民院士作为中方实验室主任申报的“能源资源高效加工与洁净化利用国际合作联合实验室”被正式批准立项建设。该实验室是矿大获批的首个教育部国际联合实验室,将从煤炭及非煤矿产资源精深分选加工、煤炭资源洁净转化及煤系固废资源化利用、煤基及非煤矿物材料可控制备、煤基CO2捕集、利用与地质封存等方向展开研究,研发面向国际前沿和国家重大战略需求的一流技术,培养具有国际视野的一流创新人才,服务国家经济主战场,助力江苏先进制造业集群高质量发展。
“瞄向国际前沿研究,既要立足国家重大战略需求,同时也要拓宽国际合作视野。矿物加工学科发展过程中,研究出的新理论、新技术都要变成新装备应用于工业生产,组建国际化背景多学科交叉团队,共同研究以解决更多问题。”赵跃民说。
赵跃民团队成员扎根矿山,踔厉奋发,不断取得研究新进展。骆振福教授数十年如一日,毕生钻研干法选煤理论;国务院政府特殊津贴获得者刘初升教授,在煤炭高效振动筛分领域取得突出成果,获颁“庆祝中华人民共和国成立70周年”纪念章;国家杰出青年科学基金项目获得者段晨龙教授,常年深入生产一线,与工人吃住行一道,攻克干法分选与筛分、二次资源利用技术难题……
奔波于实验室与煤矿之间,全力攻坚煤炭智能清洁高效全粒级干法分选,赵跃民和团队成员始终在“洁净煤”道路上奔跑,实现几代矿大人共同的梦想——守护祖国碧水蓝天。