——記昆明理工大學童雄教授創新團隊
文山都龍，與中越邊界直線距離僅3千米的一個邊陲小鎮，一座現代化選礦廠倚山而建，氣勢恢宏，遠遠看去像一座藍色的宮殿。干凈整潔的生產車間，日處理礦石8000噸，綜合回收銅、鋅、銦、錫等近10種有價元素，多項技術國際領先，經濟效益逆市而上……宏偉的景象和華麗的數據的背后，有多少人知道，正是多少科技人員默默無聞、數十年如一日的付出。其中，以昆明理工大學童雄教授率領的創新團隊堪稱典范，近二十年來他們抱著咬定青山不放松的決心，在礦山大地上譜寫了神奇的篇章。
綜合回收，清潔利用
位于云南省文山州馬關縣的都龍復雜多金屬礦，現隸屬于云錫集團下屬企業云南華聯鋅銦股份有限公司，僅一個礦業權范圍內就探明銦金屬儲量6417噸，居全球前列；錫金屬儲量31萬噸，居全國第三；鐵閃鋅礦儲量全國前列，其中鋅金屬儲量413萬噸，居云南省第三；曾幾何時，各路英豪逐鹿都龍，建起了200多座選礦廠，但限于選礦技術水平低下，只產出單一的錫精礦，且回收率僅30%左右，造成資源的極大浪費?！安坏?/3的回收水平，綜合利用就更談不上了！”童雄博士不無痛心地說，“綜合回收，清潔利用，才是科學的發展模式?！?/p>
在礦業秩序整頓中，技術落后的選礦廠紛紛關停，也正是此時，童雄團隊加入到了開發的隊伍中，一干就是十五年，其間的難度可想而知。都龍礦是一個多金屬共伴生復雜礦，難選礦石的“貧、細、雜”特征在這里凸顯得淋漓盡致。首先是礦石中銅品位很低，只有0.15%，很長一段時間內基本沒有考慮回收；其次是有用組分多，有價元素包括銅、鋅，銦、錫、硫、鐵、銀、鍺、鎘等近十種；再次是嵌布粒度細，各種礦物緊密共伴生在一塊，可選性差。這些特征導致都龍多金屬礦的分選面臨解離難、分離難、剔除難、綜合回收難等難題。
以童雄為學術帶頭人的科技創新團隊，緊緊瞄準企業發展需求，攻堅克難，針對低堿介質中銅—鋅、銅—硫、鋅—硫、硫—鐵、錫—鐵、錫—硫分選的難題，孜孜不倦地開展了相關浮選理論及關鍵技術研究。他主張把論文寫到工廠里，把實驗室搬到生產車間，其團隊成員在生產一線一呆就是數月。在鋅硫分離關鍵技術上，一般的研究側重于高效選擇性捕收劑，而童雄反其道而行之，主攻鐵閃鋅礦的活化研究。當時業界普遍認為礦物的活化已經相當成熟，研究和改進的空間很小。經過無數次的實驗室試驗和工業試驗，開發出了具有自主知識產權的綠色高效活化劑，精礦品位和回收率等生產指標都大大提高。在工業現場推廣應用的時候還有個有趣的小插曲，當時廠礦人員擔心這種活化劑具有腐蝕性或毒性，團隊成員數月在現場和工人一起生產操作，才慢慢打消了他們的顧慮。
技術的進步是點點滴滴的積累，十幾年來，童雄團隊持續開展復雜多金屬礦高效分選的基礎理論與關鍵技術研究，先后解決了低堿活化與高效捕收、細粒分選與綜合回收等技術難題，構建了鐵閃鋅礦活化的配位作用理論模型，揭示了常規活化劑硫酸銅難以高效活化的機理，開發了綠色高效的選礦工藝及新型浮選藥劑，獨特研發了“機柱”深度精選、銅鋅粗精礦同步提質新工藝。2015年，由童雄團隊等提供技術支撐建成的都龍新田8000t/d銅鋅銦錫多金屬選礦廠，顯著提高了銦、鋅、錫、銅、硫、鐵、銀、鎘等多種有價元素的綜合回收率。項目成果先后獲得省部級科技進步一等獎2項、二等獎2項以及中國有色金屬建設協會部級優秀工程設計一等獎、2015—2016年國家優質工程獎。
開源節流，精益求精
在中國，鐵礦石資源有一個特點：貧礦多，難處理。
現有的數據表明，我國貧礦資源儲量占總儲量的80%，難處理鐵礦占總鐵礦資源的70%左右，鐵礦石對外依存度達78%左右。童雄團隊負責的一個項目——玉溪大紅山鐵礦，就是難采、難選鐵礦的典型代表。
該鐵礦位于云南省玉溪市新平縣嘎灑鎮哀勞山腳下，隸屬于昆鋼集團大紅山礦業有限公司，礦石類型為鐵硅酸鹽型磁赤復雜鐵礦，儲量為5.47億噸，是典型的難采難選鐵礦資源。由于礦體多層互層產出、銅鐵礦交叉共生、空間位置交錯，且礦物嵌布粒度、原礦品位、赤鐵礦磁性等物性變化大，特別是五種鐵硅酸鹽脈石礦物的磁性、密度和可浮性與赤鐵礦的相近，導致難以大規模開采與高效分選及綜合利用。
“關鍵技術在于采選聯動、流程分合、優勢互補、提質降尾！”童雄教授主動請纓，與玉溪大紅山鐵礦等單位開展合作，就高效分選及綜合利用開展了技術攻關。
他們試圖解決采礦出礦量與選礦處理量失衡、采選粒度不匹配、開采品位變化大等采—選脫節的工程技術難題。在工藝流程優化設計中，提出了高效分選互補效應及理論并得到了應用和驗證，成為核心理念和關鍵技術；在生產實踐中，發明了半自磨機負荷、礦漿濃度、礦石流量、自磨機故障檢測及磁介質排列組合優化等新技術，構建了分類逐級降尾與同步提質降硅、小閉路與大開路等新工藝技術，以及磁赤酸性混合礦的分類分選、混合型貧鐵礦尾礦提質降硅等新方法，實現了采礦—碎磨—重磁浮選的互補和協同，形成了采選一體、環境協調的高效開發利用模式。
“成套技術解決了磁性差異大的赤鐵礦高效回收的重大技術難題，以及磁性、密度和可浮性均相近的鐵硅酸鹽脈石與赤鐵礦的有效分離等重大技術難題?！蓖劢淌诟嬖V筆者，新工藝技術的應用使得整體系統能力提高了近四分之一，采選綜合作業效率達到了近百分之九十。尤其是鐵精礦品位和回收率分別提高4.1和6.9個百分點，尾礦中鐵損失率降低5.4個百分點，實現了鐵、銅、金及尾礦的同步綜合回收利用。據了解，該項目成果獲省部級科技進步一等獎3項、二等獎1項，并獲2013年云南省十大科技進展以及2016年度昆明鋼鐵集團公司科技合作獎。
精誠所至，礦石為開
從事礦物加工工程專業三十余年，童雄教授著述等身，成果豐碩，其率領的“復雜難處理金屬礦產資源高效分選創新團隊”2014年入選云南省省級科技創新團隊。在談到這些業績時，童雄教授謙虛地說，所取得的科研成果不是一個人的，而是團隊一起協作長期不懈努力的結果，與企業的大力支持是密不可分?！坝行r候，我們都想放棄，可是企業一直在堅持，我們沒有理由退卻?！蓖劢淌谏钣懈杏|地說，在長期的產學研合作中，他們已經習慣了與企業同呼吸，共命運。
本著對礦物加工工程專業的熱愛，童雄教授借鑒明代于謙的一首詩這樣描述自己所從事的事業：“千錘萬鑿出深山，粉身碎骨不求全。粗精掃選有分寸，要留真金在人間。”（高文）
［本文轉自《科技日報》2017年 3 月 16日第 7 版。］
