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把廢料變財富 這項技術價值1億元

2018年09月13日08:48 | 來源:科技日報
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原標題:把廢料變財富 這項技術價值1億元

 赤泥,是氧化鋁生產中產生的一種工業廢料,而處理這種工業廢料,是一個世界性難題。如今,這個難題不僅有了破解方法,解題的技術還吸引了兩家企業拿出真金白銀的億元“聘禮”。

東北大學張廷安教授的“零排放清潔生產氧化鋁技術”,在近日召開的遼寧省科技成果轉化大會上格外引人關注。

企業為何要擲重金購買這項新技術?帶著疑問,記者走進東北大學特殊冶金創新試驗室一探究竟。

15年,漫漫研發路上努力前行

隨著我國電解鋁、陶瓷、醫藥、電子、機械等行業的快速發展,市場對金屬鋁的需求量增大,金屬鋁成為我國僅次於鋼鐵的第二大金屬材料。生產金屬鋁的主要原料是氧化鋁,1噸鋁電解大約需要2噸氧化鋁,而生產1噸氧化鋁則需要2—3噸鋁土礦。

目前,我國是全球最大的氧化鋁生產國,產量佔全球的一半以上。而生產氧化鋁會產生工業廢料赤泥。赤泥,含有強鹼,因其含有氧化鐵而呈現紅色。這些“下腳料”此前隻能以干、濕兩種方式在露天堆放。

干法堆存赤泥,目前廢泥中許多可利用的成分得不到合理的利用,飛揚的赤泥粉塵造成大氣污染﹔ 濕法存放赤泥,大量強鹼性廢液一旦滲到土地中,就會造成土壤鹼化、沼澤化,嚴重污染地表和地下水源。

拜耳法一直是生產氧化鋁的主要方法,其產量約佔全球氧化鋁總產量的95%左右。“氧化鋁生產過程中最難解決的問題是什麼?”15年前,張廷安向專家請教,而這次請教改變了他的研究方向。

做科研就是要從最難處做起。張廷安帶領的研發團隊有一個口號:科學隻有第一,沒有第二。這既讓激發團隊不斷進取,也鞭策著自己努力前行。張廷安說:“科學研究的最高境界就是為社會服務,為國家發展做出貢獻。低成本規模化消納赤泥是造福人類的事,值得一做。”

十幾年潛心研究和千萬元的研發投入,張廷安研發團隊提出了理論上不含鹼、不含鋁的新型結構赤泥,由此取得了零排放清潔生產氧化鋁技術和低成本規模化消納赤泥技術。

“技術首先從理論上擺脫了拜耳法生產氧化鋁對鋁土礦鋁硅比品位的限制,低品位鋁土礦也可以生產氧化鋁﹔其次,是實現了大幅度降低赤泥中鈉和鋁的含量,從根本上解決了赤泥的大規模、低成本、無害化和資源化再利用難題。”張廷安教授介紹,按照每年1億噸赤泥、含鹼量8%計算,僅回收強鹼就達300億元,還可以從赤泥中回收價值達270億元的氧化鋁。

1億元,企業出重金給技術下“聘禮”

今年5月22日,零排放清潔生產氧化鋁技術估價1億元,成功完成科技成果轉化。北京增鑫資產管理中心(有限合伙)和壹力(天津)環保工程有限公司共同投資近億元,東北大學以該項技術做價入股,三方共同組建東大有色固廢技術研究院(遼寧)有限公司(以下簡稱東固研究院),作為平台公司具體負責科技成果的產業化和生產。

東固研究院由此成為我國首家專注氧化鋁赤泥無害化和低品位鋁土礦處理、由校企合資組建的專業化高科技公司。這裡,還有科研人員一次性“打包”到這個轉化平台的技術:國內發明專利11項、國際PCT專利技術2項,這些技術先后獲得了美國、俄羅斯、澳大利亞等國家的專利授權。

在這個億元成果轉化背后,是東北大學的強力推進。為強化科技成果轉化機制,東北大學出台了系列政策保障。此項目中,東北大學以零排放清潔生產氧化鋁系列專利技術整體做價持股51%,而張延安研發團隊持有其中80%的股份。

隨著東固研究院的建成,技術、資本、產業、平台,創新鏈上的各類要素一應俱全。“公司成立后,先出資建設一條赤泥利用的工業示范生產線,再與企業聯合實現批量生產。同時,從儲備中的百余項知識產權中選擇,為下一個成果轉化做好准備。”張廷安教授語速快、走路快,工作節奏更快。

他在接受科技日報記者採訪時表示,“公司+平台”是這項科技成果轉化的一大亮點,團隊的技術力量,企業注入的資金支撐,以及公司規范化的管理,讓他對東固研究院的未來信心滿滿。

千億元,廢棄下腳料產生可觀經濟效益

“這是氧化鋁生產的顛覆性技術,對我國的氧化鋁工業具有重大意義。” 行業專家做出如此評價。據預測,該技術若大面積推廣,相當於使我國鋁土礦資源擴大了2—3倍,延長鋁土礦使用年限30年以上,可以擺脫氧化鋁行業對進口礦物的依賴。

張廷安教授給記者算了這樣一筆賬:每生產1噸氧化鋁就會產生1.2噸—2噸的赤泥,每40萬噸赤泥佔地約1萬平方米,而我國每年生產的氧化鋁是千萬噸級別。2017年,我國氧化鋁產量達到6600萬噸以上,這意味著赤泥的排放量超過1億噸。截至目前,我國赤泥累計堆存量已達到6億噸以上。

如果用東固研究院的技術對堆積赤泥進行處理,則可產生經濟效益近千億元,中低品位鋁土礦的生產成本較現有方法每噸降低400元—500元,每年還可為赤泥堆場減少運行維護費用6000萬元以上。

技術轉化需要一個創新要素齊全的環境。“在這個合作中,我們看中的是張教授帶領的富有創新精神的研發團隊,轉化的技術既有良好的市場前景又符合國家發展戰略。”壹力(天津)環保工程有限公司負責人表示,下一步將選擇研發團隊其他市場前景良好的科研成果進行轉化,如“利用銅渣生產含銅抗菌不鏽鋼與耐磨鑄鐵”“連續煉鎂”“清潔提釩”以及“鈦與鈦合金短流程”等近百項專利技術,屆時轉化價值可達數億元。

記者手記

讓成果轉化的激情迸發出來

遼寧是科技資源大省,大型研究院所數量、創新人才質量在全國均名列前茅,這是遼寧科技創新和科技成果轉化的優勢。但與南方發達省份相比,遼寧仍存在較大的差距。遼寧省8019家規上工業企業中,有科研機構的企業僅佔總數的5%。截止到2017年底,全國高新技術企業突破10萬家,其中廣東超過3萬家,遼寧還不到3000家。

現行體制下,科技與經濟“兩張皮”現象仍然存在。各類科研單位多以“科研—論文—成果”作為工作要求,導致科研人員的價值取向與市場需求不匹配。東北大學張廷安研發團隊的氧化鋁項目之所以能夠在本地落地轉化,無疑是從問題著手,與企業攜手,與資本牽手,在當地各項政策的助推下,以市場為導向從而完成研發轉化。

“成果轉化需要一個科研轉化平台,但東北的平台尚不成熟,企業承接成果轉化的能力與我們的科研實力不匹配,南方是積極主動與成果對接,北方則出現‘牆裡開花牆外香’。”採訪中,張廷安教授就成果轉化給出自己的看法:遼寧需要營造一個政府引導、企業引領、創新要素參與的氛圍,也需要給科研工作者營造一個寬鬆的創新環境以及適宜技術轉化的生態環境,同時還應加強對科研人員的知識產權保護。

多位受訪者表示,遼寧需要在優化科技成果轉化流程、建立技術轉移機制等方面持續發力,也需要鼓勵科技成果轉移到能夠創造市場價值的企業。近日,遼寧省科學技術廳黨組書記、廳長王大南對遼寧科技成果轉化工作提出了新要求:要強化對科技成果轉化工作的宏觀管理和綜合協調,激發和調動各類創新主體加快開展科技成果轉化,將科技成果轉化的激情全都激發出來,讓一批重大科技成果轉化項目頂天立地,讓一批先進適用的成果轉化項目鋪天蓋地。

(責編:王紹紹、賀迎春)

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