柴立元:废物里淘金,守护绿水青山

2019-04-14 12:27
发明与创新 2019年45期
关键词:废酸冶炼厂中南大学

传统的“淘金”是要在泥土里找寻天然金沙,但是,在废弃物里,从看不见、摸不着的地方,通过生物、化学手段,也可以“提取”出黄金,这就是一件很有意思的事情!源于对废物里淘金的好奇与兴趣,柴立元一辈子跟有色金属较上了劲儿。

“对我们来讲,冶金就是金山银山,我们要从资源中去提取黄金、白银等金属,但是我们又要在开发金山银山的同时去保障绿水青山。”11月22日,中国工程院正式公布了2019年院士增选结果,中南大学冶金与环境学院院长柴立元教授当选为中国工程院院士。这位向重金属污染宣战的新晋院士,用自己的心血和智慧,为大地留住了绿水青山。

柴立元(中)在实验室里指导学生(图/红网)

敢打硬仗彩条布搭起实验室

从中南大学冶金与环境学院往西走约50米,一幢老式实验楼后,可见一片约200平方米的半露天场地。红砖墙上挂着块牌子,写着“重金属废水处理站”。

这里被人戏称为“乡镇企业的简易工棚”,这里也是陪伴柴立元团队的实验室,也是2013年习近平总书记来中南大学考察时的首站。

1999年,从日本学成的柴立元回到母校中南大学,受命组建冶金特色环境工程学科。原长沙铬盐厂的42万吨铬渣被堆放在湘江边,周围没有任何植物生长,柴立元闻讯赶去,那一幕深深刺痛了他。向重金属污染宣战,柴立元选择了一条充满挑战的道路。

株洲冶炼厂是我国最大的铅锌冶炼企业,却曾被一桶水难住了。企业的一名负责人将一桶冶炼烟气洗涤废水放到柴立元面前,恳切地说:这桶废水处理好了,株洲冶炼厂就有救了。”

面对如此恳切的求救,柴立元决定带着团队打这场硬仗。没有实验室,他们就在楼梯间用彩条布搭;实验进行时间长,他们就长期驻扎在生产厂房……

据当时驻株洲冶炼厂的王云燕教授回忆,“在观察和调节药剂流量时,污酸中的二氧化硫常会逸散出来,弄得眼睛睁不开,鼻涕直流,咽喉难受。只能吸半口气然后屏住呼吸,或者深呼一口气做事,赶快反身吸气。”

柴立元始终给大伙鼓劲。“只要我们大家团结一心、不畏艰险,总能为国家做出点事来。再说,科研工作,没有不辛苦的!”于是,一次不行,来两次,两次不行,接着来,直至成功。

终于,柴立元和他的团队成功研发出“重金属废水生物制剂法深度处理技术”。这场硬仗打赢了,企业救活了,冶炼化工工业废水治理取得了突破,行业也迎来了技术革新。

株洲冶炼厂应用这项技术后,年减排废水500万吨,废水回用率由传统的50%提高到90%。如今,这项技术在我国200余家企业得到推广应用,年处理废水过亿吨。

技术创新废物翻身成资源

初战告捷,柴立元又瞄准了更多的重金属污染源。

含砷的废渣中,常伴有金、银等金属。如何改变传统做法,既保证金银金属回收,又防止砷污染?柴立元带着团队再次上阵。

从选择性脱砷剂到砷分离新工艺再到高效脱砷装置,“有色冶炼含砷固废治理与清洁利用技术”取得的系列成果,使得选择性脱砷率达97.42%,在湘江流域乃至全国实现了大规模推广应用。

“污染物不是污染物,是资源!我们要站在治理的角度做事。”柴立元常常把这句话挂在嘴边。

组分极为复杂的废酸资源化治理一直是国际技术难题。我国是世界冶炼第一大国,行业废酸排放量高。

“我们正实施冶炼多金属废酸资源化治理及危废大幅削减技术的工程推广,开发砷的合金化应用技术。”柴立元表示,独创的新技术在国际上首次实现废酸中多金属高效分离,铜锌铋铼等回收率大于96%,危废削减90%以上。这项技术在我国十多家冶炼龙头企业应用,并将在刚果(金)推广。

如今,“重金属废水生物制剂法深度处理技术”“有色冶炼含砷固废治理与清洁利用技术”“冶炼多金属废酸资源化治理关键技术”……这些技术不仅拿到了一个个国家科技奖,而且应用到企业后“成本低,效果好”,帮助企业摆脱了废物处理困境,甚至让面临破产的企业“起死回生”。

“向重金属污染宣战,我们要站在国家和行业最需要的地方。国家关心什么,我们就要关注什么;企业急需什么,我们就要研究什么。”这是柴立元的初心,也是他认定的使命。

团队培养关爱青年聚人心

当得知自己当选院士后,柴立元说:“‘院士’这个荣誉属于学校,属于我的团队!”在柴立元心中,“团队”总是放在第一位。

柴立元认为,优秀的团队才能培养出更加优秀的个人,团队的发展壮大才能确保个人的持续发展,而打造一支精英团队是重金属污染防治平台长远发展的不竭动力。

团队里,大家都不约而同地把柴立元视为标杆。王庆伟算是跟着柴立元学习最久的学生了,他说:“可以用两个加法算式来形容柴院长的勤奋,那就是‘五加二’‘白加黑’。周一到周五第一个到办公室,晚上最后一个离开,甚至周六周日都可以见到他忙碌的身影。”

令中南大学冶金与环境学院博士生彭宁印象深刻的是,2013年,他们在郴州某企业开展实验,在经过了几天的反复调试后,终于在某天凌晨3点26分将实验前的准备工作完成了,小伙子们都十分高兴,想第一时间告诉柴立元,又怕打电话吵醒他,于是发了一条微信说:“兄弟们终于把实验条件创造好了!”没想到,柴立元秒回了信息:“兄弟们辛苦了!”

“我们心里暖暖的!”彭宁说,因为老师心里时时牵挂着他们。

每到周末,柴立元会在校门口的羽毛球场给他的团队“包场”。在他看来,这种方式既能放松身心,又能增进团队成员感情,连一开始不会打羽毛球的外国留学生,也慢慢爱上了运动,不仅科研搞得好,球技也大有长进。柴立元打趣地说,带的学生就算学问没做好,至少要有个好的身体。

历经20多年发展,柴立元带领的“重金属污染防治创新团队”已拥有核心成员41人,其中教授25人。团队成员最年轻的是“90后”的副教授。“对年轻人最大的爱护就是‘给任务’。”柴立元说,他感到最欣慰的是,看到一批批年轻人上来了,这就是团队的力量。

在科研道路上走了近30年的柴立元,还将继续在这条路上走下去,用实际行动回应“把论文写在祖国的大地上,把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中”的号召。(本刊综合)※

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