創(chuàng)一流超細(xì)磨礦設(shè)備 競(jìng)風(fēng)采世界舞臺(tái)

長(zhǎng)沙礦冶研究院礦冶裝備研究所

30年來(lái)，長(zhǎng)沙礦冶研究院礦冶裝備所所長(zhǎng)、教授級(jí)高級(jí)工程師張國(guó)旺始終奮斗在選礦設(shè)備技術(shù)研發(fā)的前沿。他腳踏實(shí)地，勇于開拓，不斷創(chuàng)新，開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微細(xì)粒礦物細(xì)磨解離關(guān)鍵裝備—M系列立式螺旋攪拌磨礦機(jī)，并將其推廣到全國(guó)礦山冶金領(lǐng)域并出口南非等國(guó)，迄今共應(yīng)用500多臺(tái)（套），為國(guó)家礦產(chǎn)資源綜合利用和節(jié)能降耗做出了重要貢獻(xiàn)?？蒲谐晒啻潍@得省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)，編寫《超細(xì)粉碎設(shè)備及其應(yīng)用》和《現(xiàn)代選礦技術(shù)手冊(cè)（破碎篩分與磨礦分級(jí)）》專著，50多篇論文被國(guó)內(nèi)外知名期刊收錄。

磨礦作業(yè)與選別作業(yè)關(guān)系很大，選別指標(biāo)（精礦品位與金屬回收率）的好壞，在很大程度上取決于磨礦產(chǎn)品的質(zhì)量，而磨礦是選礦廠動(dòng)力消耗最多的一個(gè)作業(yè)。我國(guó)微細(xì)粒金屬礦物嵌布粒度細(xì)，為達(dá)到單體解離，提高選別效率，需要磨至-400目（38微米）大于95%或更細(xì)。20世紀(jì)80年代，超細(xì)磨領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)幾乎是空白，同時(shí)國(guó)外的礦用超細(xì)磨技術(shù)設(shè)備對(duì)中國(guó)是封鎖的，在國(guó)內(nèi)外很難找到有價(jià)值的相關(guān)參考技術(shù)資料。超細(xì)磨技術(shù)和高效節(jié)能設(shè)備的研發(fā)，將為礦產(chǎn)品的提質(zhì)降雜、磨礦作業(yè)的節(jié)能降耗發(fā)揮關(guān)鍵作用。憑著咬住青山不放松的精神，張國(guó)旺同志逐步組建科研團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行超細(xì)磨技術(shù)和設(shè)備的攻關(guān)。

幾十年磨一劍，張國(guó)旺研發(fā)出了具有創(chuàng)新性、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的JM系列立式螺旋攪拌磨礦機(jī)和強(qiáng)化礦物分選的高效攪拌磨超細(xì)磨技術(shù)。超細(xì)磨機(jī)細(xì)磨效率高，不僅可以降低細(xì)磨過(guò)程能耗，而且可以強(qiáng)化礦物單體解離，提升產(chǎn)品品質(zhì)，為應(yīng)用企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)在選礦廠二段磨礦作業(yè)、粗精礦再磨或尾礦綜合利用中應(yīng)用，立磨機(jī)將減少二段磨礦所需的磨機(jī)數(shù)量，與球磨機(jī)相比，立磨機(jī)可以節(jié)省30%～50%能耗，并降低所需維護(hù)和運(yùn)行成本，為礦山企業(yè)帶來(lái)較大的費(fèi)用節(jié)約和資源的有效綜合利用。另外，針對(duì)尾礦中有用礦物的綜合回收利用問(wèn)題，他研制出相應(yīng)的尾礦專用超細(xì)磨設(shè)備，可高效回收其中的有用資源，變廢為寶，減少了尾礦排放，提高了資源綜合利用效率及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

在60多家金屬礦山選廠，包括鉬、銅、鉛鋅、黃金和鐵礦金屬礦選冶廠的細(xì)磨再磨領(lǐng)域推廣應(yīng)用500多臺(tái)套，打破了國(guó)外公司金屬礦山細(xì)磨設(shè)備不向中國(guó)出口的封鎖，提高了我國(guó)細(xì)磨裝備水平，推動(dòng)了細(xì)粒級(jí)難選金屬礦選礦技術(shù)的進(jìn)步，為應(yīng)用企業(yè)新增效益數(shù)億元。同時(shí)在非礦工業(yè)應(yīng)用節(jié)能降耗效果顯著，與原設(shè)備比較節(jié)能30%左右，推動(dòng)了造紙涂布重鈣生產(chǎn)的科技進(jìn)步。

張國(guó)旺有一句話：“做設(shè)備就像做老中醫(yī)，要親自為選礦廠把脈?！睕](méi)有深入到一線，親自把脈，設(shè)備就不能真正解決問(wèn)題。30多年來(lái)，他的足跡踏遍國(guó)內(nèi)的各個(gè)選礦廠，北到大興安嶺林區(qū)深處，南到越南海邊，從零下40度的時(shí)候奔赴內(nèi)蒙古滿州里中國(guó)黃金烏努格吐山銅鉬礦，到海拔3200多米的云銅羊拉銅礦。2010年在進(jìn)行JM-1800型立式螺旋攪拌磨礦機(jī)的研發(fā)時(shí)，圖紙畫好了，正尋找合適的用戶，恰好那時(shí)羊拉銅礦新上馬一個(gè)銅礦項(xiàng)目。羊拉銅礦海拔高，路途險(xiǎn)。地處滇西北海拔3200米的金沙江上游；大峽谷中穿行，必經(jīng)之路為石子鋪成，崎嶇不平、狹窄險(xiǎn)峻，最窄的地方僅能容一輛車通過(guò)。張國(guó)旺依舊雷厲風(fēng)行，在盤山公路上顛簸了近7個(gè)小時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)與對(duì)方交流，成功簽訂合同，將設(shè)備的推廣又向前邁了一步。

加強(qiáng)基礎(chǔ)科研創(chuàng)新和在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中優(yōu)化，堅(jiān)持兩條腿走路，是保持設(shè)備先進(jìn)性的途徑。加強(qiáng)基礎(chǔ)科研，組織團(tuán)隊(duì)進(jìn)行攪拌磨模擬仿真分析、試驗(yàn)研究和工業(yè)大型攪拌磨機(jī)的應(yīng)用試驗(yàn)研究，提出了在磨礦區(qū)域流場(chǎng)速度梯度大、能量密度大，且分布均勻的應(yīng)力狀態(tài)優(yōu)化原則等。張國(guó)旺承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家項(xiàng)目，包括“十一五”科技支撐計(jì)劃“共伴生難選鉬礦資源選礦關(guān)鍵技術(shù)研究”中“新型高效攪拌球磨機(jī)的研制”，國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“非水環(huán)境中材料制備的機(jī)械力化學(xué)行為及其精細(xì)調(diào)控機(jī)制”等。

張國(guó)旺重視人才培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)建設(shè)，積極培養(yǎng)研究生、博士后，建立了一支擁有選礦機(jī)械、選礦工藝、礦物材料、冶金及自動(dòng)化等各專業(yè)搭配合理的人才隊(duì)伍，打造了一支優(yōu)秀的青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。目前團(tuán)隊(duì)已有1名博士，3名碩士研究生，2名在讀碩士，1名在讀博士，1位進(jìn)站博士后正在進(jìn)行選擇性細(xì)磨研究工作。

張國(guó)旺在追求學(xué)術(shù)創(chuàng)新的道路上孜孜不倦，他被邀請(qǐng)擔(dān)任《現(xiàn)代鐵礦石選礦》、《現(xiàn)代選礦技術(shù)手冊(cè)》、《礦山機(jī)械》編委會(huì)委員，出版專著2本。張國(guó)旺教授特別注重國(guó)際交往和交流，積極參與國(guó)際選礦大會(huì)、國(guó)際粉碎磨礦大會(huì)等學(xué)術(shù)會(huì)議，論文在國(guó)際刊物Minerals Engineering發(fā)表，被EI和SCI收錄。他多次在學(xué)術(shù)會(huì)議上向世界選礦工作者介紹中國(guó)超細(xì)磨領(lǐng)域的研究，在基礎(chǔ)研究、流場(chǎng)模擬及應(yīng)用研究所取得的成績(jī)，受到國(guó)外同行關(guān)注。國(guó)際上的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)也邀請(qǐng)張國(guó)旺作主題演講，中國(guó)超細(xì)磨技術(shù)和裝備影響力更加廣泛。

隨著這幾十年中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，礦產(chǎn)資源的需求增大。而生產(chǎn)工藝和設(shè)備則是滿足這一需求的關(guān)鍵。目前張國(guó)旺正在帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制1120kW大功率立式螺旋攪拌磨礦機(jī)，處理能力達(dá)到100～120噸每小時(shí)。大型立式螺旋攪拌磨礦機(jī)的研制成功可節(jié)省投資成本， 并將推動(dòng)細(xì)粒級(jí)難選金屬礦技術(shù)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義重大。我國(guó)的超細(xì)磨設(shè)備出口到越南、蒙古、南非等國(guó)家，打破了國(guó)外立磨機(jī)在國(guó)外細(xì)磨領(lǐng)域的壟斷，同時(shí)國(guó)外的細(xì)磨設(shè)備開始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，這意味著我國(guó)的超細(xì)磨設(shè)備和國(guó)外品牌將在同一個(gè)舞臺(tái)上競(jìng)技。

張國(guó)旺身上既有科研人員的踏實(shí)、樸素，也有湖南人特有的“霸蠻”精神，這種潑辣果敢的性格，讓他敢為人先，在技術(shù)和設(shè)備研發(fā)的路上，做到了從無(wú)到有，從有到優(yōu)。張國(guó)旺不僅要在世界范圍內(nèi)推廣細(xì)磨/超細(xì)磨設(shè)備與技術(shù)，建立全面的細(xì)磨/超細(xì)磨“數(shù)據(jù)庫(kù)”。通過(guò)30多年超細(xì)磨領(lǐng)域的工作，團(tuán)隊(duì)積累了大量的科研數(shù)據(jù)，整理、保存進(jìn)而歸納分析這些數(shù)據(jù)并應(yīng)用，對(duì)中國(guó)乃至對(duì)世界的資源高效利用及節(jié)能降耗工作都將是一筆巨大的財(cái)富。 責(zé)編/齊尚