中國(guó)粉體網(wǎng)訊 隨著生產(chǎn)制造技術(shù)和花色設(shè)計(jì)能力的顯著提升，石英石的市場(chǎng)占有率大幅提高，消費(fèi)需求不斷增加。目前，國(guó)內(nèi)石英石行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)到世界級(jí)水平。2023年7月19日，由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的“第三屆全國(guó)板材用石英砂供需洽談會(huì)”在山東臨沂隆重召開(kāi)，會(huì)議期間，我們邀請(qǐng)到了業(yè)內(nèi)專(zhuān)家、學(xué)者，優(yōu)秀企業(yè)家代表做客對(duì)話欄目，進(jìn)行訪談交流。本期為您分享的是中國(guó)粉體網(wǎng)對(duì)北京科技大學(xué)李素芹教授的專(zhuān)訪。
中國(guó)粉體網(wǎng)：李教授，請(qǐng)問(wèn)您近些年的主要科研方向是什么？有哪些研究進(jìn)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(lái)說(shuō)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(jià)物提取及資源化利用，涉及高附加值產(chǎn)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(chǎn)品這方面比較多。
在固廢這方面，我們主要是針對(duì)冶金生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固廢，包括鋼渣、煙塵、以及水處理產(chǎn)生的含鐵的泥等進(jìn)行資源化利用。我們用到的技術(shù)是超導(dǎo)的高梯度磁分離技術(shù)，來(lái)分離提取以上固廢中的有價(jià)物質(zhì)，主要是把鐵富集，富集完了之后，我們?cè)僦苽涓吒郊又档漠a(chǎn)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(qū)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(yīng)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(dǎo)的高梯度磁分離技術(shù)，重點(diǎn)來(lái)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(guò)超導(dǎo)的耦合技術(shù)處理之后，都可以提純到SiO2含量99%以上，最高可達(dá)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(yīng)用于高端領(lǐng)域。
中國(guó)粉體網(wǎng)：是什么原因，讓您開(kāi)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(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)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(gè)方面。我在冶金與生態(tài)工程學(xué)院下面的生態(tài)系，研究范圍是大尺度的環(huán)保，它的目標(biāo)是在保證經(jīng)濟(jì)效益的前提下把污染控制住，它的指導(dǎo)思想是利用高新技術(shù)的支撐把原來(lái)的廢物再生回用，延伸產(chǎn)業(yè)鏈從而帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，我們系的老師們都在做這方面的工作。
中國(guó)粉體網(wǎng)：冶金技術(shù)與石英提純技術(shù)，這兩者有什么相同和不同的地方？
李教授：濕法的超導(dǎo)高梯度磁分離技術(shù)提純SiO2，是我們“偶然”發(fā)明的一項(xiàng)技術(shù)。這個(gè)超導(dǎo)高梯度磁分離技術(shù)最初是用在水處理上的，已經(jīng)做得很好了，我們承接了十三五的重大專(zhuān)項(xiàng)，也有較多的專(zhuān)利成果，其中一項(xiàng)剛剛獲得了美國(guó)的發(fā)明專(zhuān)利，處于國(guó)際領(lǐng)先的水平。
應(yīng)用超導(dǎo)的完全磁性，會(huì)發(fā)生一個(gè)磁絮凝現(xiàn)象，這個(gè)磁絮凝現(xiàn)象對(duì)于水處理是非常好的，應(yīng)用強(qiáng)大的磁絮凝作用，結(jié)合其它技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)污染物的脫除。我反過(guò)來(lái)想，能不能抑制這個(gè)磁絮凝，根據(jù)固體物質(zhì)的物性不同，把它們分離提取出來(lái)。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(shí)就開(kāi)始做固廢有價(jià)物提取和資源化利用，現(xiàn)在達(dá)到了中試規(guī)模，工業(yè)化應(yīng)用的設(shè)備也做出來(lái)了一套，可以達(dá)到萬(wàn)噸級(jí)的水平。
中國(guó)粉體網(wǎng)：您所發(fā)明的石英提純技術(shù)，有什么特點(diǎn)和應(yīng)用價(jià)值？
李教授：首先，我們這項(xiàng)技術(shù)可以達(dá)到其它的物理分離技術(shù)所不能達(dá)到的效果，它不僅能把石英里面強(qiáng)磁性的物質(zhì)脫除，同時(shí)也能把弱磁性的物質(zhì)脫除出去。比如說(shuō)，我們這項(xiàng)技術(shù)可以非常好地把Al2O3脫除。這樣可以簡(jiǎn)化后面的精提純的工序，降低成本。
還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)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(chǎn)品原料主要依賴(lài)于進(jìn)口，進(jìn)口礦價(jià)格很高，所以成本就大大增加了，而且很大的問(wèn)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(gè)范圍之后，就會(huì)改變傳統(tǒng)的理念，傳統(tǒng)的理念認(rèn)為越純的石英礦提純?cè)饺菀�，SiO2固廢沒(méi)有提純價(jià)值，但是我們這項(xiàng)技術(shù)就可以從看上去臟乎乎的固廢里面提取出SiO2來(lái)。石英原料的取用范圍就增加了，然后給高端產(chǎn)品的應(yīng)用提供了一個(gè)新的途徑。
再一個(gè)優(yōu)勢(shì)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(shuō)，它可以節(jié)能90%。
中國(guó)粉體網(wǎng)：目前這個(gè)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展如何？
李教授：這個(gè)技術(shù)已經(jīng)做了十幾年了，技術(shù)上已經(jīng)過(guò)關(guān)了。如何把它轉(zhuǎn)化為工業(yè)應(yīng)用，如何推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，是我們近期重點(diǎn)在做的工作。現(xiàn)在我們已經(jīng)做出了萬(wàn)噸級(jí)的、小型規(guī)劃的設(shè)備。是車(chē)載式的一套設(shè)備，可以直接拉到企業(yè)那里做試驗(yàn)。
由于是一項(xiàng)新的技術(shù)，它需要一個(gè)過(guò)程被人所認(rèn)識(shí)和接受。這個(gè)過(guò)程是比較艱難的，但是我們也得到了國(guó)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(duì)我們的技術(shù)很感興趣，針對(duì)他們的原料做完之后的效果也很不錯(cuò)，印度也有廠家找我們談合作。關(guān)于石英提純，已經(jīng)有幾家有合作意向的企業(yè)在溝通。
一項(xiàng)新技術(shù)，如果不落地、不產(chǎn)業(yè)化，那么它就在那里懸著，沒(méi)有達(dá)到技術(shù)開(kāi)發(fā)的目的，我們希望它能夠加快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，希望有需求的企業(yè)可以與我們合作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、合作共贏。
中國(guó)粉體網(wǎng)：您多次參加中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的“全國(guó)石英大會(huì)”以及“全國(guó)板材用石英砂洽談會(huì)”，請(qǐng)談?wù)勀母惺芎徒ㄗh。
李教授：我深深地感受到，會(huì)議主辦方中國(guó)粉體網(wǎng)做的工作是非常周到細(xì)致的，為技術(shù)企業(yè)、板材企業(yè)等搭建了一個(gè)很好的交流平臺(tái)，而且目標(biāo)非常明確，讓大家都很清楚自己參會(huì)的目的，提供了非常高效、便捷的供需交流平臺(tái)，為今后的合作打下了基礎(chǔ)。我個(gè)人非常感謝中國(guó)粉體網(wǎng)能提供這樣一個(gè)平臺(tái)，給我們提供了非常大的支持，利于我們新技術(shù)的加速推廣。
（中國(guó)粉體網(wǎng)采編/平安；經(jīng)李教授審閱）
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