大家都读过一篇古文,陶渊明的《桃花源记》。文章描写了一个与外界隔绝的生活环境,在一个非常宜人的自然环境下,人们自由自在地快乐生活。真有这样没有喧杂和污染,令人心驰神往的世外桃源吗?我始终都没有想象出来那会是怎样一番景色。
一九九Ο年为了增加黄金产量,提出在全国搞堆浸提金。当时在广西省西北角金牙县勘探出40吨黄金储量,并决定工业生产(黄金储量2吨,国家就会建立生产厂)。当时已进行槽探(即挖山洞取样),矿山主要金脉的剥取量已达6000吨,含金量4g/吨(2g/吨含金矿石,已达到提金的工业品位)。当时打算丢弃这些无法处理的矿石,黄金局认为这太浪费资源了,委托化冶所搞堆浸提金。在小型试验的基础上,我们到金牙县去搞堆浸。在山谷处用人工平整出像足球场一半大的平地,花了一个月的时间焊地膜,而后用一个月时间运了2000吨的矿石,并修建了原液池(配制0.5%NaCN溶液)、铺设管道而后进行喷淋。此地交通极为不便,连公路都没有。为了解决动力,临时组建了一个小的柴油发电班组提供电力。在一切工作就绪之后,进行了近两个月的浸出工作,此2000吨的矿石中的黄金才被提取完毕。
在此期间,经人介绍并由向导陪同,有幸去了一个当地最美的自然风景区旅游。由于只有山路,只好步行。此风景区为近2公里的峡谷,风景区最大的特点是全部为喀斯特地貌,路两侧全是不高的山丘,形似桂林山水那样,奇形怪貌。山上郁郁葱葱,山涧流水潺潺,梯田自上而下美不胜收。当地是壮族聚居区,人们非常珍惜土地,任何平坦之处绝不兴建住房。为了节约有限的耕地资源,因地制宜利用山丘的自然坡度筑起一层层的高角楼。生活在此地的壮族人,所有燃料均是山上的小树枝,只许砍取枝条,不能伐树,一到中午每座高角楼都冒出缕缕炊烟,烧后的木炭灰用水漂洗,洗过的水可用来洗头、洗衣服,洗后的木炭灰收集起来填埋在水稻田中用以改进土壤的酸碱性。从山顶留下来的清澈泉水用竹子杆切成两半,把中间的竹隔去掉当作水槽引入各家,所以每户房屋昼夜都有流动的泉水作为生活饮水。壮族人从大人到小孩对饮水有严格的要求,任何人不许在有水源的地方方便。壮族人平日洗衣服的水、刷碗的水均用桶存起,而后泼在住的房子周边的土地上。每家都有牲畜粪便的粪池,作为肥料施向稻田。在2公里的峡谷中,我在流水中喝了两捧泉水,真是凉爽到心。我真正看到了一个没有污染、没有喧闹的环境,体会到原生态自然环境的优美。我百感交集,一方面我的工作浸金要用NaCN,容易污染环境,另一方面也加强了我的责任感,一定要把废液处理好,使其对环境的污染减少到最低程度。
老科学家一直关注节能减排
1956年开始筹建,1958年正式命名“化工冶金研究所”,当时分为四个研究室:一室炼铁;二室炼钢,由叶渚沛所长任室主任;三室做流态化,由郭慕孙任室主任;四室做湿法冶金,有陈家镛任室主任。
1958年正是第一个五年计划第一年,钢产量为一千万吨,发展重工业,打下良好的基础。叶渚沛所长提出的三高理论并在石景山钢铁厂建立17.5实验炉。三高即“高压炉顶、高风温、高鼓风湿度”。在钒钛磁铁矿冶炼实验,利用系数达到6.44吨/立方米·日(当时的高炉利用系数为0.7吨/立方米·日),后几十年世界的高炉发展均为此种类型,从根本上解决了生产效率和能源节约的问题。
当时为了提高高炉产出煤气的热利用,成立了热风研究组。那时是用耐火砖砌成格子式热风炉,当时建立了直径1.5米高4米的石球式热风炉(高铝石球表面积大,热效率高),由万舒民(早年中山大学毕业,数学最好)、刘德华(专门学习热工专业)进行了实验,经过几十年的努力,刘德华研究员的顶热式热风炉在石钢应用,提高煤气的热利用率,而且被奥地利经与中国谈判,把此专利引到奥地利。
叶渚沛所长认为高炉烧出的灰尘造成大气污染,灰尘颗粒漂浮在大气层,永远不会沉降(颗粒太小,形成了气溶胶),为解决此问题,成立了微粒组。微粒组由龙从云带头搞研究(龙从云50年交大毕业),对旋风除尘各种形式进行了一系列研究。叶渚沛所长提出的氧气顶吹炼钢,有大量的红色氧化铁颗粒被带到大气,当时技术室设计出文式除尘在氧气顶吹炼钢炉上应用,1958年时我所对于节能减排已做了起步工作。
郭慕孙先生一直搞流态化研究,1958年对包头等矿山的物料进行研究。“流态化磁化培烧贫铁矿”产生灰尘污染,郭先生非常重视。对于固体颗粒如尘埃;液体颗粒如水滴、油滴;对于气体颗粒如气泡、空洞,从感性认识上升到理性认识,最后在1986年在中国成立了“颗粒协会”,并有颗粒学报英文版期刊问世。颗粒学在能源、新材料领域、医药领域、环境领域发挥重大作用。
陈家镛先生在美国留学期间,就气溶胶方面进行了专题研究,当时所推导出的气溶胶公式一直到现在还被研究者引用。2006年陈先生博士后杨传芳回国探亲,他说起一件事,在美国的一位同仁写文章时引用了陈先生的气溶胶公式,杨传芳看到后,说陈先生是他的导师。指导该同仁写文章的导师听后,有点不相信。这位导师专门对此进行了查证;查证属实后,不禁十分感慨,感叹如此经典的公式竟然在五十多年前就被陈先生推导出来,并在半个多世纪以后还在气溶胶的研究上起着如此重要的作用。陈先生回国后,在化冶所搞湿法冶金。湿法冶金会大量用水。陈家镛先生负责的“用加压氨浸处理东川难选低品位氧化矿工程研究”在1960年在云南东川建立中试车间,氨浸后,进行蒸氨,把铜提出的同时,氨和水又返回浸出系统达到试剂和水的循环利用,达到少用水,节约用水,少排放。1960年陈家镛对含砷钴矿进行高压碱浸,把钴提出并把砷转化为溶液中,而后变为溶解度最小的砷碱钙,替代了火法把砷挥发,防止了对大气和水源的污染。而且提出三废的处理,即废气、废液、废渣进行处理,防止对环境的污染,湿法冶金室投入人力开展了此方面的研究工作。
面向资源环境可持续发展的国家战略需求,张懿院士负责“铬盐清洁生产与集成技术研究”,提出了清洁生产的概念,解决了铬渣污染严重的问题,对资源高效、清洁循环利用做出贡献。
节能减排指导我的工作
许志宏研究员,就节能工作写过提案,受到市领导的重视。其指导思想是把炼钢、炼铁时及排出的废渣、高温熔融体的热量加以利用,这个研究思路具体指导了我的工作。
去年去山东解决铜厂铜碴利用问题。铜精厂经过闪炼得到了纯铜,但排出的碴含1%铜和40%铁。排出碴时,熔融态的碴倒入冷却水池,既危险操作又造成大量水的蒸发。
我们开展了按节能减排指导思想开展研究工作,把铜渣放入氨水浸出,利用熔碴的热量把水变为水蒸汽,把蒸气去蒸氨,得到氧化铜、氨水循环利用,而后把废碴中的含铁矿粉进行磁选,选出的铁精矿制成球团进入高炉炼铁,代替了铜废碴直接去烧水泥。取代了浪费资源的生生工艺,达到了资源最大的利用。
总之,在我所的工作中,处处都会遇到能量的利用、资源的利用。“节能减排”一定要从思想思想、工作中牢牢记着,为了可持续的发展,要保证青水蓝天美好的工作生活环境。