当代贵州:李军旗:只要一点点啃,就没有敲不开的矿藏之门

发布时间:2026-08-20浏览次数:10

6月底,显微镜下,几粒不规则的矿石标本静卧在载玻片上,灯光打过去,泛出暗沉的光泽。

63岁的李军旗俯着身,眯起眼睛端详,随后直起腰,在实验记录本上记下一组数据。这是贵州大学材料与冶金学院实验室里一个普通的清晨,却也是一场新攻坚的起点——眼前这些高铁、高硅铝土矿,因铁、硅杂质含量高、铝提取困难,是业内公认的“硬骨头”。

2025年荣获2024年度贵州省最高科学技术奖以来,李军旗没有停下脚步,带领团队向这一新课题发起了挑战。而这场与“废石”的较量,要从四十年前说起。

IMG_256李军旗正在实验室做准备。1985年,23岁的李军旗从江西冶金学院考入贵州工学院冶金系攻读硕士,第一次踏进黔贵大地的山地,看到的是这样的景象:矿山上,铝土矿大量堆积,长期闲置;而几十公里外的氧化铝厂,企业只能花高价从国外进口矿石。

作为全国矿产资源大省,贵州已发现137种矿物,49种储量位列全国前十,锰矿、重晶石储量全国第一。但“矿多无用”是当时的现实——矿产品位低、颗粒细、杂质高,开发成本居高不下。

最突出的是铝土矿。贵州铝土矿储量超11亿吨,近八成是高硫铝土矿。黝黑的矿石因硫含量超标,生产氧化铝时溶出率低、产品质量差,还会严重腐蚀设备、堵塞管道,成了企业避之不及的“烫手山芋”。而彼时,我国铝土矿对外依存度高达56%。

面对高硫铝土矿大量闲置的现实,李军旗始终记着那份“贵州的矿不能这么浪费”的感慨。这份感慨,成了他此后四十年科研之路的起点。

1988年研究生毕业后,李军旗选择留校任教,从此把自己的科研方向与贵州的矿产资源深度绑定。他给自己定下了三条科研准则:立足矿产资源实际、瞄准科技前沿发展、回应产业一线需求。这三句话,不仅写在他的教案里,挂在实验室的墙上,更融入了他每一个科研课题的选择中。

IMG_257李军旗正和学生交流。

攻坚克难:以技术敲开矿藏开发之门

2005年,李军旗主动请缨,联合贵阳铝镁设计研究院、西安建筑科技大学,正式开启高硫铝土矿利用技术的攻关。

实验室成了主战场。每天与矿石、试剂、烧杯为伴,反复推导溶出过程动力学模型,精准调整反应温度、碱液浓度、反应时间等关键参数。那段时间,实验室的灯常常亮到后半夜,有时为了一个精准的数据,要连续试验几十次,甚至上百次。

历经无数次失败与调整,团队终于构建起适合贵州高硫铝土矿的溶出过程动力学模型,成功开发出低温高碱溶出新工艺和焙烧脱硫新技术,既保证了氧化铝的高溶出率,又最大限度减少了硫元素对生产系统的影响,让原本的“无用矿”有了工业利用的价值。

贵州的矿产资源禀赋各异,难题远不止铝土矿一个。攻克铝土矿难题后,李军旗又将目光投向了贵州的锰矿产业。贵州锰矿储量全国第一,却因矿石颗粒细、杂质多,生产新能源电池核心材料高纯硫酸锰的成本高昂,产品在国际市场毫无竞争力。当时,企业需先将锰矿与硫酸反应制成含多种杂质的硫酸锰溶液,接着通过电解提炼出金属锰,最后再次与高纯硫酸反应生成高纯硫酸锰。这套繁琐的工序将单吨成本推高至1万元。

“能否跳过电解环节,直接从硫酸锰溶液中提纯?”这个大胆的想法,成为他新的攻坚目标。接下来的三年里,李军旗一半时间泡在实验室,一半时间扎进企业车间,带领团队反复调试除杂剂用量、反应温度和pH值,在无数次的参数调整中,一点点提升杂质去除率。有时,仅仅调整一个参数,杂质去除率就能提升几个百分点。

2012年,团队终于研发出“选择性分离+纳滤膜纯化”技术,成功实现了高纯硫酸锰的直接提纯,将单吨成本降至6000元,一举打破了国外技术垄断。

李军旗的科研攻坚,从来都有前瞻性。2010年,距离《关于汞的水俣公约》对我国生效还有7年,当大多数企业还在按部就班生产时,他便敏锐预判到,汞资源短缺和含汞固废环保处理,将成为PVC(聚氯乙烯)产业发展的两大绊脚石。

彼时PVC生产依赖汞含量12.5%的氯化汞催化剂,既消耗稀缺的汞资源,又会产生高污染固废。李军旗立刻联合贵州重力科技,启动PVC绿色制造技术的攻关,双管齐下寻找解决方案:一方面研发新型低汞催化剂,用四氯合汞酸钾触媒替代传统氯化汞,在保证催化效果不变的前提下,将催化剂汞含量降至6%;另一方面,首创高价锰催化氧化脱硫脱汞技术和高温旋转焙烧工艺,实现从冶金废渣、烟道灰中高效回收汞资源,回收率超99.7%。

当公约正式生效时,贵州的PVC企业早已掌握了绿色制造技术,从容完成转型,成为行业绿色发展的标杆。如今,李军旗的团队仍在继续攻关,朝着汞含量低于2%的催化剂,甚至“无汞”催化剂的目标迈进。

IMG_260李军旗实验室里的矿石样品。

产研相融:让实验室技术扎根产业一线

“成果不能放在实验室里,要真正服务企业、解决实际问题。”这是李军旗常挂在嘴边的话,也是他四十年科研生涯始终坚持的理念。

技术突破只是第一步,推动产业化应用,才是真正的“最后一公里”。高硫铝土矿利用技术后来应用于国家电投遵义氧化铝项目,让昔日的高硫铝土矿,变成了年产值超十亿元的“聚宝盆”。

高纯硫酸锰制备技术取得突破后,李军旗带领团队走进贵州大龙汇成新材料有限公司,长期驻扎在企业车间,与工人、技术人员一起,指导企业搭建生产线、调试设备参数、优化生产工艺。如今,大龙汇成已建成年产12万吨高纯硫酸锰的生产线,产品国内市场占有率达60%,稳居行业领先地位,成为全球电池用硫酸锰的第一大供应商。

在汞污染防控领域,李军旗研发的新型乙炔氢氯化均相络合催化剂绿色制造技术,与贵州重力科技的发展方向高度契合,双方携手推动技术产业化落地,建成了年处理5.6万吨含汞固废物的生产线。这项技术不仅解决了PVC产业的汞资源短缺和环保问题,还形成了含汞危废无害化处置、资源化回收的完整产业链,实现了环保与经济的双赢。

在李军旗看来,产研融合,不是简单的技术转让,而是校企之间的深度合作、同频发展。企业有产业需求,科研团队有技术能力,二者相互结合,才能让技术不断迭代,让产业持续升级。

IMG_263李军旗获贵州省贵高科学技术进步奖。

桃李深耕:为黔贵冶金培育本土薪火

63岁的李军旗,依然保持着多年不变的“三点一线”生活:教室、实验室、企业。他经常来到实验室,查看学生的实验数据,指导学生做实验;课后,常常和学生讨论问题,耐心解答他们的疑惑;每个月,都会抽时间深入企业,了解产业最新的发展需求,再将这些实际问题转化为教学和科研课题。

“比起贵州待开发的丰富矿藏和庞大的冶金产业,冶金人才还是太缺了。”这份紧迫感,让他在深耕科研的同时,始终坚守在育人一线。自2000年起,他累计培养了13名博士生、69名硕士生,这些学生中,不少人都选择留在贵州,扎根冶金领域。

李军旗带学生,向来是手把手教,注重培养学生的科研素养和实践能力。他始终认为,做科研不能浮躁,要立足贵州的矿产资源禀赋,深入企业一线,去发现真问题、解决真难题。

如今已是贵州大学材料与冶金学院副院长的陈朝轶,是李军旗的团队成员。陈朝轶仍记得一次实验中的经历:他在实验中忽略了一个微小的现象,认为是偶然误差,李军旗发现后,带着他重新做了3遍实验,一点点分析实验数据,直到搞清楚现象背后的原因,真正理解实验的严谨性。

在李军旗的言传身教下,一批批学生不仅掌握了扎实的冶金专业知识,更树立了“立足资源、服务产业”的科研理念。毕业后,陈朝轶选择留在贵州大学,继续深耕冶金领域,将老师的理念传承下去。

这份“贵州的山山水水养育了我,我就要为这片土地做点实事”的朴素情感,让李军旗始终把培养贵州本土的冶金人才,当作自己义不容辞的使命。

2024年11月19日,在贵州省科学技术奖励大会上,李军旗获得2024年度贵州省最高科学技术奖。他提及,这份荣誉不属于他一个人,属于所有合作的企业、并肩作战的团队,属于每一个为贵州冶金产业发展付出努力的人。

如今,63岁的李军旗科研脚步从未停歇。他依然每天泡在实验室,带领团队向高铁、高硅铝土矿的开发利用技术发起新的挑战——这两类矿石因铁、硅杂质含量高,铝提取困难且易产生大量废渣,是业内公认的“硬骨头”。但在李军旗看来,只要像过去四十年那样一点点啃,就没有敲不开的矿藏之门。


编辑:冯月成 庞爱忠

责编:李旭锋

编审:姚作舟

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