厚德求实 拓新践行——记东北大学材料与冶金学院院长张廷安教授

本刊记者 李明明

厚德求实 拓新践行
——记东北大学材料与冶金学院院长张廷安教授

本刊记者 李明明

专家简介：

张廷安，教授，博士生导师，现任东北大学材料与冶金学院院长、有色金属冶金过程技术教育部工程研究中心主任、多金属共生矿生态利用教育部重点实验室副主任、中国有色金属学会常务理事等；《东北大学学报（自然科学版）》编委、《材料与冶金学报》副主编等。

主要研究方向为以有色金属资源开发利用为背景的物质转化过程中的多相反应动力学及其反应机理，自蔓延冶金，高压湿法冶金，冶金反应器的分析、优化与控制，含铝资源利用工程。

多年来，先后主持完成973项目、国家863重大项目、十二五支撑计划、国家自然科学基金等15项；先后获得冶金部科技进步二等奖、广西科技进步二等奖等20余项。近年来在国内外学术期刊发表学术论文150余篇，其中SCI、EI收录100多篇次；2005年以来申请国家发明专利27项，已授权16项；专著4部。

勇做领头雁 拓新践行力促我国冶金业发展

近年来，张廷安作为学术带头人带领团队以我国复杂难处理有色金属共生矿的生态化利用为目标开展了一系列创新性研究，并在相关领域的核心装备方面取得了突破性进展。

一、高压湿法清洁冶金

针对我国中低品位铝土矿、赤泥、钒渣等资源特点，以实现其资源生态化综合利用为目的，张廷安为核心的特殊冶金创新团队开发的“以钛白废酸为原料的钒渣无焙烧直接提钒清洁生产新工艺”已被列入科技部社发司十二五规划项目，并与四川卓越钒钛有限公司达成了中试试验合作意向。

其次，“钙化-碳化转型的中低品位铝土矿及赤泥生态化利用新工艺”实现了我国拜耳法处理中低品位铝土矿生产氧化铝的重大突破，使氧化铝的收率比现有方法提高20%以上。该技术的应用可使我国的铝土矿工业储量提高4-5倍，大大缓解了我国氧化铝工业资源紧张的矛盾。同时该技术可使赤泥中的含碱含铝量理论上降低到零，解决了几十年来困扰世界氧化铝工业的赤泥综合利用的世界性难题，具有巨大的经济社会效益，潜在经济价值在百亿元以上。该技术得到中铝集团铝镁设计研究院氧化铝首席专家极高的评价，与山东重山集团有限公司签订了万吨级工业放大试验合作协议。

此外，张廷安及其团队还开发了“高铁铝土矿分步酸浸高值化清洁生产短流程绿色新工艺”专利技术，并设计开发出具有独立知识产权的“基于强化矿物溶出的高效带搅拌管道化连续加压溶出反应器”，目前已建立冷态模拟装置及0.2m3规模的热态模拟试验机。

目前，该方向已申请获得国家发明专利10余项。

二、高温冶金新工艺

在高温冶金新工艺方面，张廷安及其团队首次将自蔓延技术与冶金工艺相结合提出了自蔓延冶金新技术，实现了传统冶金产品的高值化制备。利用自蔓延冶金制粉技术成功制备出高纯超细硼粉及硼化物，其中无定形硼粉、TiB2、LaB6等产品已在锦州、丹东等地推广应用，经济效益在亿元以上。并开发出系列高纯纳米稀土硼化物，不但解决了我国高档硼化物依赖进口的局面，还极大地提升了我国稀土硼化物产品的附加值。

其次，张廷安将自蔓延熔铸与电磁场等外场技术相结合，开发出了基于铝热还原-电渣精炼制备难混溶合金的新技术及核心装备，该技术成功制备出CuCr难混溶合金大尺寸铸锭。并开发出基于电磁搅拌作用下以钛氧化物为原料强化铝热还原直接制备低氧钛基中间合金短流程的新技术，成功解决了传统铝热钛基合金氧含量高的技术瓶颈，该研究先后得到了国家973、国家自然科学基金等项目的资助。与此同时，张廷安等人还开发出基于海绵钛生产过程中副产品熔融态氯化镁的原位热解—热还原新技术，实现海绵钛生产过程中镁、氯的循环利用，以及海绵钛的清洁高值化生产，并同金川集团、中铝抚钛等国内钛冶金企业就我国海绵钛的高效循环清洁生产开展了数年的合作研究。

此外，针对我国硅热炼镁能耗高、污染大的缺陷，张廷安等人提出了连续炼镁新技术，该技术突破传统真空炼镁的技术局限性，实现了金属镁的常压连续生产。同时开发了一种普适的连续热还原制备金属的新技术及装备，其潜在的经济社会效益在千亿元以上。该技术突破了传统真空冶金的理论和设备局限性，将极大地提升我国的真空冶金技术水平和国际竞争力。

目前，该方向已申请获得国家发明专利10项。

三、冶金反应器

针对我国冶金装备水平差、工艺亟待优化、研究手段不充分的现状，张廷安及其团队从冶金反应工程学的角度出发，开发了系列具有我国独立知识产权的核心装备，并开发出物理模拟和数值模拟系列平台。以我国的铁水炉外脱硫精炼、氧气底吹造锍精炼、以及铝熔体喷气精炼为应用背景，开发出了基于机械搅拌金属熔体喷气精炼技术及核心装备、基于强化矿物溶出的带搅拌的管道化加压浸出设备以及强化气液反应的多相气液反应装备，为我国铁水脱硫工艺、底吹造锍等冶金工艺优化提供了理论指导和依据，对提升我国冶金装备水平和研究手段起到了极大的推动作用。该研究已与北京有色研究总院、中冶恩菲公司开展了广泛的合作研究，产生了显著的经济效益。

目前，该方向已申请获得国家发明专利10余项。

甘当铺路人 厚德求实加强团队学科建设

牵头引线 促进国内外学术交流与合作

东北大学材料与冶金学院是国内同类学校中最大的学院，作为一院之长，张廷安教授深知自己重任在肩。2006年他积极倡导创建了首届中国高校冶金学院院长论坛，该论坛迄今为止先后在东北大学、中南大学、北京科技大学等高校成功举办了六届。每年都会有国内30余所高校冶金学院的院长及知名专家汇聚一堂，探讨我国冶金工业发展现状及未来，中国高校冶金学院院长论坛得到了国家自然科学基金委的大力支持，以及国外同行的关注。

在国际交流与合作方面，团队与美国铝业公司合作进行了“带搅拌管式反应器溶出的模型研究”，并聘请日本名古屋大学佐野正道为海外特聘教授，且与澳大利亚昆士兰大学合作培养博士研究生，如今这些合作还在不断地深入。

他秉承“让学生享受优质资源”的办学理念，在校长丁烈云教授的大力支持下与中国科学院金属研究所尝试联合培养“本硕博贯通英才”，开了高校与院所联合办学的先河。

不辞劳苦 带领年轻团队开创未来

作为国内冶金行业知名教授，张廷安还带领一支令人羡慕的充满活力的学者群——东北大学特殊冶金创新团队，团队成员平均年龄只有38岁。团队围绕着我国复杂难处理有色金属矿和冶金渣的生态化综合利用，从冶金多相反应工程学角度出发，在高压湿法冶金、高温冶金、冶金反应器三个方向取得了一系列开创性成果，受到了国内外同行的广泛关注。作为这个团队的学术领头雁，张廷安教授不辞劳苦，几乎没有休息过一个节假日，课题组所有科研项目以及学生课题从选题到制定方案到每一组实验和最后的结果，他都亲自参与讨论。

目前为止，张廷安教授已培养研究生100多名，毕业60多名，其中在读博士17名，硕士20名，并为中国铝业河南分公司、贵州分公司、新疆众和、葫芦岛锌厂等国有大中型企业培养工程硕士数十人，目前这些工程硕士已成为企业技术和管理的骨干力量。

追求卓越 积极建设高品质学科

令人自豪的是，张廷安所在的学科有色金属冶金学科于1981年首批建立博士点，是我国第一批“211工程”重点建设学科和冶金工程一级学科博士学位授权点，也是国家“985工程”重点建设学科，2001年成为国家重点学科。在他的率领下学院获得首批材料科学与工程和冶金工程2个一级学科国家重点学科。

与此同时，张廷安高瞻远瞩，以实现我国多金属矿的生态化利用、冶金节能降耗和清洁冶金为目标，依托东北大学冶金工程国家一级重点学科，积极倡导组建了国内首个多金属共生矿生态利用教育部重点实验室，以及首个有色金属冶金过程技术教育部工程研究中心。目前，学院拥有国家重点实验室1个、教育部重点实验室3个和教育部工程研究中心3个。借助985工程建设，他还组织编撰了我国首套“现代冶金与材料过程技术”丛书，并被科学出版社列为“十二五”国家重点图书。

面向未来，张廷安院长作为承上启下的新一代冶金人将以“厚德求实、拓新践行”的顽强拼搏精神，践行创建以教授为核心的融教学和科研为一体的学术团队，为实现“国内一流，国际知名”的研究型学院的目标而不懈努力。