原標題:陳清如院士致力于煤炭分選研究60余年,獨創(chuàng)干法選煤技術(shù)
做學問就要頂天立地
陳清如院士(右)在指導實驗。資料圖片
1994年6月,世界上第一座空氣重介質(zhì)流化床干法選煤示范廠在中國調(diào)試成功。這一工程科技項目的研究成功,在世界選煤界引起了轟動。從此,缺水和高寒地區(qū)及遇水易泥化的煤炭分選有了高效的選煤方法,為潔凈煤技術(shù)中煤的加工和利用開辟出一條新的途徑,從而使煤這種古老的能源煥發(fā)新的生機。讓人頗有些意外的是,帶隊攻克這一世界性難題的是一位年過六旬的老人。他就是中國礦物加工工程學科的奠基者和開拓者之一、中國工程院院士、中國礦業(yè)大學教授陳清如,在業(yè)界,他還有一個響亮的稱號——“干法選煤之父”。
早年經(jīng)歷讓他體會到個人命運與國家命運緊密相連
陳清如1926年生于浙江杭州,幼時的他親身經(jīng)歷了日本侵華戰(zhàn)爭帶來的各種災(zāi)難。從小學到高中,陳清如在戰(zhàn)亂和社會動蕩中先后輾轉(zhuǎn)杭州、上海、南京等地求學,飽嘗顛沛流離、居無定所的艱辛,更深切體會到個人命運與國家命運的緊密相連。陳清如回憶:“那時,在自己的國土上沒有中國人生存的自由,凡是有血氣的青年都不會無動于衷?!?942年,陳清如加入進步組織洪流社,積極參加淪陷區(qū)學生的救亡活動。通過學習革命真理,他更堅定了以身報國的決心。
1948年,陳清如報考唐山工學院采礦工程系?!爱敃r我抱有科學救國的思想,也很喜歡學習深造,就說服父親,讓我考一所獎學金高的大學,那樣就不需要家里負擔我的費用了?!彼f。1952年,陳清如以優(yōu)異的成績畢業(yè)并留校任教,從此開始從事選煤方面的教學和科研工作,做起了這門“灰頭土臉”的大學問。
煤炭為什么要分選?這要從煤炭的形成和開采說起。煤炭是經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代和地殼運動,經(jīng)過生物、物理、化學作用,而逐步形成的。煤炭在形成過程中就混入了各種礦物雜質(zhì),在開采和運輸過程中又不可避免地混入巖石和其他雜質(zhì)。為剔除煤炭中的灰、硫等雜質(zhì),就要對煤炭進行分選加工,這個分選加工過程就是選煤。選煤能夠把煤炭按質(zhì)量分成各種產(chǎn)品,以滿足不同用戶對煤炭質(zhì)量的要求,提高利用率。
1958年,陳清如被公派前往莫斯科礦業(yè)學院學習?;貒?,他組織建成了應(yīng)用放射性同位素選煤基礎(chǔ)理論和測控技術(shù)實驗室。為解決“難選煤”的分選問題,1964年,作為技術(shù)負責人的陳清如,全過程指導、參與了我國第一座用重介質(zhì)旋流器處理末煤選煤廠的建設(shè)。同年,他還指導研制了我國第一臺篩下空氣室跳汰機,從而解決了選煤用跳汰機的大型化問題。
一定要走出一條我們自己的選煤之路
1978年3月,全國科學大會在北京召開?!翱茖W春天”的到來,讓陳清如受到了極大的鼓舞。隨著研究重新步入正軌,他對各種煤炭性能、種類、特點的認識也越來越全面。這時,一個大問題開始浮現(xiàn)在他的腦海里。
當時,濕法選煤技術(shù)已有200多年的應(yīng)用歷史,是世界上普遍使用的選煤技術(shù)。因此“選煤廠”往往直接被稱作“洗煤廠”。但對于我國來說,大的煤炭基地都位于中西部缺水地區(qū),用濕法選煤既浪費水資源,又污染環(huán)境。陳清如曾親眼見過,西部不少煤礦需要定時、定量供水,甚至只能拿用過的洗澡水去選煤。于是他暗下決心:中國一定要走出一條自己的選煤之路!
1984年,陳清如率先提出空氣重介質(zhì)流化床干法選煤。然而,這一想法卻遭到了不少質(zhì)疑。有人說:美國、加拿大等國家早在六七十年代就開始研究,還一直停留在實驗室階段,國外多年都沒有搞出來的技術(shù),我們怎么能搞成?陳清如這樣回答:“中國人不比外國人笨,就算外國人搞不成,我們也一定要搞成!”
流化床干法選煤以氣固兩相懸浮體作為分選介質(zhì),在一定流速均勻氣流的作用下形成具有一定密度、均勻穩(wěn)定的氣—固懸浮體,用其近似流體的性質(zhì),使輕重物在懸浮體中按密度分層,經(jīng)分離脫介后,就能獲得兩種合格的輕重產(chǎn)品了。這項技術(shù)分選精度高,處理能力大,可省去煤泥水系統(tǒng),建廠投資和生產(chǎn)費用也大大低于濕法選煤系統(tǒng),而且環(huán)境污染小。
然而,在工程技術(shù)領(lǐng)域,成果要轉(zhuǎn)化為大型的工業(yè)化應(yīng)用,還有很長的路要走。為加快干法選煤技術(shù)的推廣,陳清如奔波于全國的大小礦山,尋找試驗點,最后選定了黑龍江省七臺河市燃料公司桃山煤場。為了盡快建成世界上第一座工業(yè)示范性空氣重介質(zhì)流化床干法選煤廠,陳清如帶領(lǐng)科技人員吃住在現(xiàn)場,前后工作了近兩年時間,終于在1994年6月調(diào)試成功,干法選煤的“天方夜譚”就此成為現(xiàn)實。
干法選煤是煤炭產(chǎn)業(yè)的重大技術(shù)變革。國際選煤會議主席、美國能源部匹茲堡能源研究中心選煤部主任德布洛克表示,美國將采用由中國礦業(yè)大學提供的干法選煤技術(shù)和設(shè)備,來開發(fā)美國西部缺水地區(qū)的煤炭。
身患癌癥、動過大手術(shù),仍要求出院繼續(xù)工作
七臺河冬天的氣溫有零下30多攝氏度,南方人一般受不了,年過六旬的陳清如卻像個年輕人一樣,在廠房里爬上爬下。沒人會想到,他前不久剛剛做過癌癥手術(shù)。
1990年底,正當干法選煤的研究和開發(fā)工作如火如荼地進行時,病魔卻悄悄地降臨了。陳清如由于長期熬夜工作,生活不規(guī)律,身體日漸衰弱。12月18日,陳清如突然便血,后被診斷為腎癌。學校領(lǐng)導去醫(yī)院看望他時,他提了兩條意見:“如果癌細胞還沒有擴散,就盡快手術(shù);如果癌細胞已經(jīng)擴散,就立即出院,我還有很多工作要做?!?/p>
左腎切除手術(shù)后20天,病情剛剛穩(wěn)定,陳清如就堅決要求出院,沒休息幾天就坐火車趕往七臺河。當時從徐州到七臺河需要38個小時,中途還要轉(zhuǎn)一次車。對于剛動過大手術(shù)的病人來說,不僅辛苦,而且危險。
為了結(jié)合現(xiàn)場實際開展研究,陳清如每年都要奔波于黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古、山西、陜西、山東等地,去的煤礦一般都在距離城市幾十里、幾百里的地方,轉(zhuǎn)車換車是家常便飯,有時還要步行數(shù)公里才能到達?!俺燥垼愤叺甑囊煌朊婢湍芙鉀Q;住宿,十幾塊錢的大通鋪他也照住。”陳清如的學生、中國礦業(yè)大學副校長趙躍民說。
晚年的陳清如仍心系洗煤事業(yè)。面對日益嚴重的空氣污染問題,他將干法選煤研究進行拓展和延伸,提出了中國潔凈煤戰(zhàn)略的構(gòu)想。這一戰(zhàn)略思想,為我國發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)、保衛(wèi)藍天做出了重要貢獻。
陳清如常對學生講這樣一句話:“做學問要頂天立地——頂天,就要站在國際前沿,瞄準世界一流;立地,就要結(jié)合行業(yè)和產(chǎn)業(yè)需求,解決我們國家的重大問題??諝庵亟橘|(zhì)流化床干法選煤從科學理論到工程技術(shù)都是開創(chuàng)性的,需要幾代人長期不懈的努力。”
1998年起,趙躍民教授帶領(lǐng)團隊繼承、創(chuàng)新和發(fā)展了空氣重介質(zhì)流化床干法選煤技術(shù),在基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和工程實踐方面取得了新的突破,引領(lǐng)著世界干法選煤技術(shù)的發(fā)展。據(jù)悉,該技術(shù)已被列入我國能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃。(記者 谷業(yè)凱)
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