趙中偉：解決世界難題的愛“鎢”者

有人稱他為中國金屬鎢研究領(lǐng)域的一匹黑馬，有人稱他為世界鎢脊的攀登者，還有人稱他在與鎢熱戀……

教書、做研究……他的日子簡簡單單：認(rèn)識鎢，研究鎢，分離鎢。如果不關(guān)心鎢的話，還真未必會知道他。但是，也正因為“專心做一件事”，他成功了。

他就是趙中偉——第十一屆“湖南光召科技獎”獲得者，全國優(yōu)秀科技工作者，中南大學(xué)教授，長期從事有色金屬冶金、相似元素分離、冶金過程強化的研究。其科研團隊以“難冶鎢資源深度開發(fā)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”項目獲得2011年度國家科技進步獎一等獎，其與團隊發(fā)明的“一種從白鎢礦中提取鎢的方法”專利榮獲第十八屆中國專利獎金獎，主持完成的“基于硫磷混酸協(xié)同浸出的鎢冶煉新技術(shù)” 項目獲2018年度國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。

鎢被譽為“工業(yè)的牙齒”和“戰(zhàn)爭金屬”。作為硬質(zhì)合金等的關(guān)鍵原料，鎢在國民經(jīng)濟中占有重要地位。對趙中偉而言，研究怎樣冶煉好金屬鎢、利用好金屬鎢，成了他一輩子的夢想，也是他持之以恒的事業(yè)。

面向我國高端制造和新能源對鎢、鋰的重大需求，突破了鎢、鋰資源復(fù)雜、品位低、難處理等技術(shù)瓶頸，中南大學(xué)趙中偉教授及其團隊的研究，突破了國內(nèi)外長期認(rèn)為白鎢礦不能堿分解的理論禁錮，發(fā)明了“基于堿法體系的難冶鎢資源高效利用”“硫磷混酸體系協(xié)同分解鎢礦”和“選擇性沉淀法從鎢酸鹽溶液中除鉬、砷、錫、銻”等系列鎢冶煉技術(shù)，實現(xiàn)了我國復(fù)雜鎢資源的清潔、高效生產(chǎn)，為我國鎢提取冶金居于世界領(lǐng)先地位做出了重要貢獻(xiàn);發(fā)明的鹽湖提鋰技術(shù)，為占我國鋰資源量80%的鹽湖鹵水鋰的綠色、高效提取提供了技術(shù)支撐，相關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)讓經(jīng)費超過1億元。

1989年，趙中偉從中南大學(xué)本科畢業(yè)，報考研究生時有多個選擇，但他毫不猶豫地選擇了跟著本校冶金科學(xué)與工程學(xué)院教授李洪桂老師，專注于稀有金屬鎢的研究。之后的一天，他到老師家中串門，無意中聽到一個師兄說，鎢鉬分離是世界難題?！爱?dāng)時，我心里咯噔一下?！倍嗄赀^后，趙中偉還清晰地記得那個場景。

從那時起，研究鎢成為趙中偉生命中難以割舍的內(nèi)容。他花了大量時間泡在圖書館里，查閱了國內(nèi)外幾乎所有能看到的有關(guān)鎢鉬的資料，想從中尋找出可以利用的鎢鉬分離的資料。有一天，他從兩篇相關(guān)論文中受到啟發(fā)，高興得拔腿就往實驗室跑。可是經(jīng)過反復(fù)實驗，一年多時間過去了，還是進展不大?！皼]辦法，得靜下心來重新讀書。”趙中偉說，這時候，他和課題組的成員又查閱了大量資料，經(jīng)過反復(fù)討論、調(diào)研，最終從地球化學(xué)的書籍中受到啟發(fā)：既然不同鎢礦在成礦過程中就有鉬，那么再模擬地球化學(xué)成礦的過程重新“成礦”，不就可以將鉬分離嗎？這樣，“高效選擇性分離鎢鉬技術(shù)”應(yīng)運而生。此后，課題組還發(fā)明了“鎢酸鹽溶液中雜質(zhì)錫、釩的深度去除”等新工藝，并且通過這些新技術(shù)，生產(chǎn)出高質(zhì)量的鎢粉和碳化鎢粉，用于制造新型硬質(zhì)合金制品。

科研工作是艱難的、枯燥的。有人問趙中偉，“一輩子只專注于鎢，難道不覺得枯燥？怎么能夠堅持下來？”而在趙中偉看來：“反復(fù)的實驗研究，加溶液過濾，再加再過，幾十個燒杯在你面前來回倒騰不出活兒的時候，確實煩躁;雙手整天在有毒的氟水中攪，滿身硫酸銅的臭味，真的令人很不舒服。但靈光一閃，找到解決問題的關(guān)鍵點時，卻又無以言表的開心！”

1998年，趙中偉被派往日本讀博士后，當(dāng)時的研究方向是“生物陶瓷膜”，他將冶金的思路和方法運用到材料制備上，提出了致密化膜制備的新技術(shù)路線。

2000年9月，趙中偉回國后，有人建議，繼續(xù)從事生物陶瓷膜研究;也有朋友勸他，新型材料，搞好了來錢快?！跋雭硐肴?，我還是選擇了鎢，鎢業(yè)是我國優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，而科研工作就需要你一輩子的堅守?！壁w中偉說，當(dāng)年他選擇“稀冶”（鎢冶煉屬稀冶），就是基于這份熱情。

在趙中偉看來，自己所做的這一切都值得：鎢是稀有金屬，幾乎所有的工業(yè)加工都需要鎢。碳化鎢刀具削鐵如泥，被稱為“工業(yè)的牙齒”。我國的鎢儲量和產(chǎn)量均居世界第一，但由于過去冶煉和加工技術(shù)相對落后，主要出口低端原料。他希望能夠貢獻(xiàn)自己的一份力量來振興中國鎢業(yè)，讓中國由“鎢業(yè)大國”變成“鎢業(yè)強國”。

說起鋰，人們都不陌生。大到新能源汽車動力電池，小到手機電池，主要原料都有鋰。

鋰被“重用”，與其在全球極為豐富的儲量有關(guān)。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)，全球鋰儲量1300萬噸，鋰資源量3950萬噸。其中，76%的鋰資源存在于鹽湖鹵水中。我國已探明的鋰資源儲量的85%也存在于鹽湖鹵水中。

鹽湖鹵水主要分布在南美洲安第斯高原和我國青藏高原。通常，鹵水鋰平均濃度越高、“鎂鋰比”越低，則越有利于鋰的提取。

我國大部分鹽湖鹵水“鎂鋰比”，比國外優(yōu)質(zhì)鹽湖鹵水高出幾十倍甚至上百倍，以現(xiàn)有工藝，難以實現(xiàn)對高“鎂鋰比”鹽湖鋰資源的大規(guī)模、高效、清潔、經(jīng)濟開發(fā)生產(chǎn)。也因鹵水降“鎂鋰比”難度大，我國乃至世界的高“鎂鋰比”鹵水資源開發(fā)，都無法大幅釋放其中產(chǎn)能。因此，盡管我國是鋰資源大國，但鋰資源對外依賴度仍超過70%以上，進口南美洲優(yōu)質(zhì)鹵水提鋰是常態(tài)。

如何降低“鎂鋰比”，成為鹽湖高鎂鋰比鹵水鋰資源開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，也是一道擺在業(yè)界專家面前的世界級難題。

趙中偉所在的中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院，最拿手的看家本領(lǐng)之一，是以冶金法制備鋰電池正極材料?！澳苡靡苯鸱ㄖ苽滗囯姵卣龢O材料，那反過來，以鋰電池正極材料當(dāng)‘工具，就應(yīng)該能提取鋰?！边@樣一項顛覆性的鹽池鹵水提鋰技術(shù)，在趙中偉的講述中，原理簡單得如同一層一捅就破的“窗戶紙”。

不過“捅破”這層“窗戶紙”也花了十余年。這十多年間，趙中偉團隊進行了大量研究，最終提出了電化學(xué)脫嵌法，并研發(fā)了相關(guān)裝備和工藝，可從高“鎂鋰比”鹽湖鹵水中實現(xiàn)鋰的高效選擇性提取和富集，分離效果更好、能耗更低，還不產(chǎn)生酸、堿等有害排放。

盡管鹽湖提鋰技術(shù)剛誕生于實驗室，離產(chǎn)業(yè)化“八字還沒有一撇”，但絲毫不影響提鋰企業(yè)的興趣。中南大學(xué)剛將此消息在關(guān)注鹵水提鋰技術(shù)的企業(yè)“朋友圈”中傳播，立刻引來不少企業(yè)的關(guān)注。

最終，該成果于去年被專門從事有色礦產(chǎn)開發(fā)、專利科技成果轉(zhuǎn)化的新技術(shù)企業(yè)——上海鄲華科技發(fā)展有限公司“秒殺”。此次合作涉及2件中國發(fā)明專利和1件通過《專利合作條約》（PCT）途徑提交的國際專利申請。轉(zhuǎn)讓許可實施使用費共計1.048億元，其中貨幣資金2480萬元，股權(quán)8000萬元。為有效實施這一專利技術(shù)，雙方共同組建平臺公司江蘇中南鋰業(yè)有限公司，由平臺公司具體負(fù)責(zé)專利技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和生產(chǎn)。

回顧轉(zhuǎn)讓過程，身為“技術(shù)控”的趙中偉依然覺得“頭暈”。他只記得，這一成果實驗成功后，自己十分興奮，迫不及待地到中南大學(xué)科研部“求轉(zhuǎn)化”?？墒牵宦牭綇?fù)雜的成果轉(zhuǎn)化程序，以及商業(yè)談判的“危機四伏”，趙中偉頓感“腦回路”不暢，打了退堂鼓。后在中南大學(xué)科研部技術(shù)轉(zhuǎn)移辦公室主任李昌友等“談判專家”的斡旋下，趙中偉手里的3項發(fā)明專利，最終僅1項實施了專利權(quán)人變更手續(xù)。同時，合同約定，盡管專利在形式上賣給了企業(yè)，但在趙中偉團隊和學(xué)校對此技術(shù)申報國家科技獎時，對方單位須無償配合。如此的協(xié)商結(jié)果，讓趙中偉沒有了后顧之憂。

談判中，還存在著另一“尷尬”。在談判成果轉(zhuǎn)化問題時，趙中偉的成果才剛剛從實驗室“新鮮出爐”，未進行成本高昂的中試?！爸性嚕荒艽_保萬無一失。過程中產(chǎn)生的高昂費用，高校沒有經(jīng)費承擔(dān)。如果中試失敗，學(xué)校難以賠付企業(yè)在中試中投入的資金。”上海鄲華科技發(fā)展有限公司負(fù)責(zé)人魏華說，“雖然這一專利技術(shù)還只是實驗室階段成果，但是我們相信趙教授的科研能力，如果在后續(xù)的中試和工業(yè)化生產(chǎn)中出現(xiàn)問題，也會得到相應(yīng)的解決。我們愿意出巨資購買這項專利技術(shù)，即使最后這項技術(shù)成果不能工業(yè)化，我們也做好準(zhǔn)備，接受結(jié)果?！?/p>

這項技術(shù)交易后，在長沙進行的中試，效果非常理想?！捌髽I(yè)現(xiàn)在也‘后悔了，后悔不該給學(xué)校8000萬股權(quán)，而應(yīng)該直接支付8000萬貨幣資金?！崩畈颜f。

“實際在專利轉(zhuǎn)讓完成后，我們花費了巨額的中試實驗費用，經(jīng)過上海鄲華專家技術(shù)團隊和趙教授科研團隊夜以繼日的艱苦努力、聯(lián)合攻關(guān)，解決了一個又一個的技術(shù)難題。目前這項技術(shù)及成套工藝設(shè)備基本達(dá)到了工業(yè)化的要求，得到青海和西藏鹽湖廠家的一致好評。”魏華對轉(zhuǎn)化過程的每一步都印象深刻，如今的進展也讓她很欣慰。（本刊綜合）