中國粉體網訊 隨著生產制造技術和花色設計能力的顯著提升，石英石的市場占有率大幅提高，消費需求不斷增加。目前，國內石英石行業(yè)的產業(yè)規(guī)模已達到世界級水平。2023年7月19日，由中國粉體網主辦的“第三屆全國板材用石英砂供需洽談會”在山東臨沂隆重召開，會議期間，我們邀請到了業(yè)內專家、學者，優(yōu)秀企業(yè)家代表做客對話欄目，進行訪談交流。本期為您分享的是中國粉體網對北京科技大學李素芹教授的專訪。
中國粉體網：李教授，請問您近些年的主要科研方向是什么？有哪些研究進展和成果？
李教授：我的科研方向總的是資源循環(huán)與工業(yè)生態(tài)，具體來說有兩大方面，一方面是工業(yè)水處理與回用，另外一方面是固廢有價物提取及資源化利用，涉及高附加值產品的制備。早期，在水處理方面做的比較多；近十年，在固廢利用做高附加值產品這方面比較多。
在固廢這方面，我們主要是針對冶金生產過程中產生的固廢，包括鋼渣、煙塵、以及水處理產生的含鐵的泥等進行資源化利用。我們用到的技術是超導的高梯度磁分離技術，來分離提取以上固廢中的有價物質，主要是把鐵富集，富集完了之后，我們再制備高附加值的產品，例如：可以制備氧化鐵紅，做涂料、顏料；還可以制備鐵氧體，也就是磁性材料的前驅體；還可以制備納米的α-氧化鐵和納米的四氧化三鐵，這屬于高端應用，用于催化劑、氧化劑，甚至隱身材料的制備。
我們還利用超導的高梯度磁分離技術，重點來分離提取含硅的固廢，包括鐵尾礦、金尾礦、還有一些低端的石英廢料，通過超導的耦合技術處理之后，都可以提純到SiO2含量99%以上，最高可達99.99%以上。其中，99%以上的石英砂可以做板材、微晶玻璃、阻燃材料等，99.99%以上的應用于高端領域。
中國粉體網：是什么原因，讓您開始從事石英提純方面研究的？
李教授：我所在的北京科技大學冶金與生態(tài)工程學院，研究方向包括黑色冶金和有色冶金，有色冶金里面本身包括了這個方面。我在冶金與生態(tài)工程學院下面的生態(tài)系，研究范圍是大尺度的環(huán)保，它的目標是在保證經濟效益的前提下把污染控制住，它的指導思想是利用高新技術的支撐把原來的廢物再生回用，延伸產業(yè)鏈從而帶來經濟效益，我們系的老師們都在做這方面的工作。
中國粉體網：冶金技術與石英提純技術，這兩者有什么相同和不同的地方？
李教授：濕法的超導高梯度磁分離技術提純SiO2，是我們“偶然”發(fā)明的一項技術。這個超導高梯度磁分離技術最初是用在水處理上的，已經做得很好了，我們承接了十三五的重大專項，也有較多的專利成果，其中一項剛剛獲得了美國的發(fā)明專利，處于國際領先的水平。
應用超導的完全磁性，會發(fā)生一個磁絮凝現(xiàn)象，這個磁絮凝現(xiàn)象對于水處理是非常好的，應用強大的磁絮凝作用，結合其它技術來實現(xiàn)污染物的脫除。我反過來想，能不能抑制這個磁絮凝，根據固體物質的物性不同，把它們分離提取出來。然后，我們跟企業(yè)聯(lián)合做了這方面的研究，發(fā)現(xiàn)效果很好。從那時就開始做固廢有價物提取和資源化利用，現(xiàn)在達到了中試規(guī)模，工業(yè)化應用的設備也做出來了一套，可以達到萬噸級的水平。
中國粉體網：您所發(fā)明的石英提純技術，有什么特點和應用價值？
李教授：首先，我們這項技術可以達到其它的物理分離技術所不能達到的效果，它不僅能把石英里面強磁性的物質脫除，同時也能把弱磁性的物質脫除出去。比如說，我們這項技術可以非常好地把Al2O3脫除。這樣可以簡化后面的精提純的工序，降低成本。
還有一個優(yōu)勢就是，我們拓展了石英原料的取用范圍。現(xiàn)在的高端石英產品原料主要依賴于進口，進口礦價格很高，所以成本就大大增加了，而且很大的問題是受制約了，一旦出現(xiàn)斷供，就受很大影響。
我們拓展了這個范圍之后，就會改變傳統(tǒng)的理念，傳統(tǒng)的理念認為越純的石英礦提純越容易，SiO2固廢沒有提純價值，但是我們這項技術就可以從看上去臟乎乎的固廢里面提取出SiO2來。石英原料的取用范圍就增加了，然后給高端產品的應用提供了一個新的途徑。
再一個優(yōu)勢就是它顯著的節(jié)能效果，雖然它的一次投資比常規(guī)電磁高一些，但是它的節(jié)能效果是非常顯著的，能耗是常規(guī)電磁的1/10，也就是說，它可以節(jié)能90%。
中國粉體網：目前這個技術的產業(yè)化進展如何？
李教授：這個技術已經做了十幾年了，技術上已經過關了。如何把它轉化為工業(yè)應用，如何推動產業(yè)化應用，是我們近期重點在做的工作。現(xiàn)在我們已經做出了萬噸級的、小型規(guī)劃的設備。是車載式的一套設備，可以直接拉到企業(yè)那里做試驗。
由于是一項新的技術，它需要一個過程被人所認識和接受。這個過程是比較艱難的，但是我們也得到了國家的支持和一些知名企業(yè)的支持。比如，我們和鞍鋼合作在做赤鐵尾礦的SiO2的提純，還有巴西的淡水河谷也找到我們，對我們的技術很感興趣，針對他們的原料做完之后的效果也很不錯，印度也有廠家找我們談合作。關于石英提純，已經有幾家有合作意向的企業(yè)在溝通。
一項新技術，如果不落地、不產業(yè)化，那么它就在那里懸著，沒有達到技術開發(fā)的目的，我們希望它能夠加快實現(xiàn)產業(yè)化，希望有需求的企業(yè)可以與我們合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、合作共贏。
中國粉體網：您多次參加中國粉體網主辦的“全國石英大會”以及“全國板材用石英砂洽談會”，請談談您的感受和建議。
李教授：我深深地感受到，會議主辦方中國粉體網做的工作是非常周到細致的，為技術企業(yè)、板材企業(yè)等搭建了一個很好的交流平臺，而且目標非常明確，讓大家都很清楚自己參會的目的，提供了非常高效、便捷的供需交流平臺，為今后的合作打下了基礎。我個人非常感謝中國粉體網能提供這樣一個平臺，給我們提供了非常大的支持，利于我們新技術的加速推廣。
（中國粉體網采編/平安；經李教授審閱）
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權告知刪除！
