让煤更加“清洁”——记全国矿物加工专家、中国矿业大学教授赵跃民******
光明日报记者 苏雁 光明日报通讯员 陆金玉 刘尧 李秀
煤炭,远古太阳的精灵,闪耀着亿万年的光辉,在中国乃至世界能源史、工业史上都具有举足轻重的地位。
在中国煤炭界,就有这样一个人,他以国家需求为导向,扎根煤海矿山,攻克了干法选煤、高效筛分等世界性难题,为绿色低碳中国建设作出了重大贡献。他,就是我国矿物加工专家、中国矿业大学教授赵跃民。
一生不变的信念
1982年,本科学习机械专业的赵跃民考入中国矿业学院北京研究生部,他惊喜地收到了著名选矿专家陈清如教授的一封信。陈清如向他介绍了选煤发展的方向,希望他能够读自己的研究生。当时对选煤尚不了解的他并没多想就同意了,从此与选煤结下不解之缘。
陈清如,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。在湿法选煤长期占据历史主流的条件下,他创造性提出了空气重介质流化床干法选煤理念。
作为陈清如的第一位硕士生,也是第一位博士生,赵跃民跟随导师以矿为家,进行技术攻坚。1994年,世界上第一座空气重介质流化床干法选煤工业性试验系统在中国调试成功,在世界选煤界引起轰动。这意味着缺水和高寒地区及遇水易泥化的煤炭分选从此有了另一种可能。
1998年,陈清如由于年事已高,把干法选煤的重担交给了赵跃民。
赵跃民带领团队与唐山神州机械集团等产学研用合作,自主创新,经过多年的攻关,突破了国内外传统湿法和风力选煤的模式,研制了新一代干法重介质流化床与大型复合式干法分选机,开发了模块式高效干法选煤工艺系统。2013年,世界上第一座模块式干法重介质流化床选煤厂新疆公司(现为国家能源集团新疆能源有限责任公司)矿区拔地而起,成功选出了灰分小于3.5%的超低灰煤,在国内外首次实现了煤炭高精度干法分选,为我国干旱缺水地区、高寒地区及易泥化煤炭高效洁净分选提供了有效途径。中国煤炭工业协会在鉴定意见中写道:“该技术居国际领先,是世界选煤技术的重大突破。”
“煤炭高效干法分选关键技术及应用”这一创新成果获得了2018年国家科技进步奖二等奖。国际选煤权威期刊主编评价说:“中国是干法选煤的领先者。”美国、日本、加拿大等国学者长期跟踪着赵跃民团队的研究。
一个挑战接着一个挑战
从基础理论的提出,到实验室实验、中间试验,再到工业化试验,最后到技术的大规模工业运用,每行一步,都要爬坡过坎,付出巨大的心血。
事非经过不知难,成如容易却艰辛。
20世纪末,随着我国工业生产、社会经济发展对能源的需求越来越大,我国煤炭工业快速发展,选煤领域新的问题也接踵而来。行业的痛点,正是科研的切入点。
“必须尽快攻破这些卡脖子问题!”赵跃民带着团队不分昼夜开展研究,成功研制出世界上第一台大型超静定振动筛,开发了高性能大型振动筛分技术,一举改变了国内大型振动筛完全依靠进口的局面,并且迅速打入国际市场,在全国14个大型煤炭基地得到了广泛运用,获2014年国家技术发明二等奖。
如何让更多的矿产资源(煤炭、金属矿、非金属矿等)得到清洁高效的利用?围绕细颗粒含量多、水分含量高、易泥化、近筛孔尺寸颗粒多这样的难筛分矿物,多年来,赵跃民以问题为导向,一步步摸索探求着,取得了一项项骄人的成绩——在国际上首次建立了筛体—粒群耦合筛分理论,开发了分布激振与刚柔耦合弹性筛分技术,使得难筛分矿物的高效筛分不再是难题。
一群人接力奔跑
赵跃民在选煤领域作出了卓越贡献。他是我国选煤领域第一个国家自然科学基金创新研究群体学术带头人,是国家杰出青年科学基金获得者和长江学者特聘教授,也是国家级教学名师。
他对学生的严谨让一些贪图舒服的学生“望风而逃”。对学生的论文,他最反复询问的一句话是——“这个数据你做了多少次,是否经过反复的验证”?很多时候,他的追问让学生冒汗。
但他又是开明的、开放的,一直坚持开放式的课题研讨。“搞科研得敢闯‘无人区’。只有你敢发表对这件事的看法,才有灵感的碰撞,产生一个新的思路、新的研究内容。”
国家杰出青年科学基金项目入选者段晨龙教授,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。国家重大人才工程青年项目入选者、80后特聘教授董良,瞄准智能精准分选、煤基碳材料构筑等开展研究。特聘教授张博33岁承担国家重点研发计划青年科学家项目,聚焦于研究低品质煤脱灰脱水问题。中国科协青年人才托举工程入选者、90后副教授江海深,不论严寒酷暑,在内蒙古、新疆等选煤厂,深入一线钻研3mm以下矿物深度筛分。
奔波于各大煤矿,穿梭于选煤车间,开展选煤智能化关键技术攻关,加强“一带一路”国家科技合作……如今,赵跃民和他的团队仍在“洁净煤”的路上努力奔跑着,为了那个几代矿大人共同的梦想——还祖国碧水蓝天!
《光明日报》( 2023年01月12日 08版)
穿越1.9亿年的“恐龙”来看你——云南大规模抢救性发掘恐龙化石纪实******
光明日报记者 张勇
1月1日,在云南楚雄州禄丰市恐龙山镇一处陡峭荒坡上,一堆恐龙骨骼化石“新鲜出炉”。只见仅3米宽的台地上,大大小小的恐龙化石躺在红色泥土中,犬牙交错挤在一起,其中有一条粗大的股骨和一块椭圆形的腹部肋骨如巨大的蒲扇,清晰可辨。
“这里有大中小3具恐龙的化石,属于早侏罗世的蜥脚型类的恐龙,距今约1.9亿年,用两条腿走路。恐龙化石如此集中,在世界上也并不多见。在元旦来临之际一次发掘出3条恐龙,也是送给恐龙研究人员和恐龙爱好者的一份新年礼物。”发掘团队领队、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员尤海鲁告诉记者。
连日蒙蒙细雨,发掘团队在发掘地点搭起一个塑料棚,尤海鲁和4位团队成员刨开潮湿的泥土,小心翼翼地取出一块块大小不一的恐龙化石,打上胶和石膏固定。“在化石暴露后要对化石进行防风化处理,在现场绘制化石素描图,留存第一手研究资料。发掘过程中,我们会将化石进行固定和打包,将化石包运送至禄丰恐龙化石科普展示教育基地仓库内保存,留待今后修复、研究、装架。”尤海鲁边整理化石边介绍。
“这3条恐龙除头骨化石被风化外,其他骨头比较完整。一条恐龙大约7至8米长,一条约5米,一条约4米。从3条恐龙骨头化石挤在一起的形态看,3条恐龙可能是群居,突然死亡的。”发掘团队成员、禄丰市恐龙化石保护研究中心主任王涛说。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员尤海鲁在云南禄丰发掘新发现的恐龙化石。光明日报记者 张勇摄/光明图片
每天一起上山发掘的还有王涛的同事董啟兴,以及昆明理工大学古生物专业的两位研究生赵染尘和陈刘润玄。作为发掘团队后援的专家学者众多,有恐龙蛋研究专家王强、古脊椎所技术室冯文清、中国地质博物馆王娅明、北京自然博物馆张茜楠、中国地质科学院任鑫鑫、楚雄州古生物化石研究中心王国付等。
这3条沉睡了1.9亿年的恐龙是如何被发现的?2022年6月17日,昆明自然资源综合调查中心在距禄丰县城30公里的荒山上勘测时,助理工程师赵见波突然发现一片陡坡沙土中露出一块石头,疑似恐龙的腿骨化石,他马上联系王涛来现场查看,王涛很快就确定是恐龙腿骨化石,3条恐龙由此重见天日。
2022年12月28日,云南省自然资源厅在禄丰市恐龙谷宣布对近年来楚雄州相继发现的恐龙化石进行抢救性发掘保护,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所负责发掘。此次即将发掘的恐龙化石点共9个,其中禄丰市恐龙山镇1个,武定县万德镇2个,双柏县大庄、大麦地和安龙堡3个乡镇6个。
据云南省自然资源厅副厅长陈俊介绍,本次三地恐龙化石抢救性发掘工作,于2022年12月12日获得了自然资源部同意发掘批复。此次发现的恐龙化石多数位于斜坡上,整体埋藏较浅,骨骼形状清晰可辨,因周边土层风化严重,加之雨水冲刷等自然现象,已造成部分化石暴露于地表。实施抢救性发掘,切实保护好这些国家重点保护古生物化石资源迫在眉睫。
楚雄州享有“恐龙王国”“化石之仓”的美誉。这里曾经是恐龙繁衍生息的天堂。从1938年在禄丰县沙湾地区发现我国第一具完整的恐龙骨骼化石到现在,全州已经出土了410多具恐龙个体化石,其中较完好者70余具,并发现了大量的恐龙足印化石,尤其是早侏罗世的恐龙,现在已知有14种,占全国早侏罗世恐龙的64%,也是世界上同期保存最好的两个地点之一(另一地点为南非)。
专家对目前出露的部分恐龙化石进行初步分析,除双柏县大庄镇的恐龙化石属于侏罗纪中晚期外,其余8个点的化石均属于早侏罗世。其中,根据武定县万德镇发现的化石推断,当地恐龙生存时代是侏罗纪最早期,比禄丰盆地以禄丰龙为代表的恐龙动物群还要早。禄丰市待发掘的恐龙化石点位于川街盆地,初步判断新发现恐龙个体较大,将为该地恐龙与禄丰盆地恐龙对比研究提供科学依据,也将进一步推进禄丰恐龙多样性、分布及演化的深入研究。
“还有3天,就可以完成禄丰这3具恐龙化石的发掘,然后我们去武定县金沙江大峡谷发掘两个点的恐龙化石,春节后将转战双柏县,那里6个点的恐龙化石更多,我们将在8月份完成3个县的抢救性发掘工作。”王涛说。
“武定县的发掘点,有可能成为目前我国发现的最早的恐龙骨骼化石地点。”尤海鲁表示,“随着恐龙化石发掘工作的深入,更多更翔实的发现、研究、推演、还原,将勾勒出云南早侏罗世恐龙化石更为全面的存在现状,为研究生命起源和演化提供富有价值的科学依据。”
《光明日报》( 2023年01月04日 08版)