有色金属行业涉及品种多、应用广、战略价值突出,是发展战略性新兴产业和国防科技工业的重要支撑,是维护国家资源安全和产业安全的重要领域。然而,有色金属冶炼过程产生大量的含砷固体废弃物,其污染大、处置成本高、处置周期长的问题越发凸显。为了解决这一难题,江西理工大学龚傲博士带领的安砷利民团队采用“以废治废-靶向结合”的思想,历时数年,夜以继日坚持攻关,终于研发出“联合浸砷、靶向诱导和碳热还原”三项核心技术,实现了含砷固体废弃物治理上的减污增效。
这三项核心技术的背后,是团队八年磨一剑的坚持,更是“绿水青山就是金山银山”的生动实践。龚傲博士说:“项目的创意源于2015年的一次调研。我当时发现含砷固体废弃物不仅导致水体砷含量偏高,甚至还会伴随着严重的土壤污染,造成周边农作物歉收等现象。之后,我总是在想,有没有技术可以切实解决这个问题,这样一来环境得到了保护,二来帮助有色金属企业转型升级,带动村民就业。”
图1 龚傲博士和团队成员实地调研冶炼区
带着这样的想法,龚傲博士与其他相关专业、怀揣同样理想的同学一拍即合,有了研发技术的想法。他们随即就开始查阅资料、走访调研、反复实验。项目技术团队经过上千次的实验,突破了脱砷成本高的难题,以废酸代替新酸,改良了浸提配方,实现了多种含砷废物一次净化,成本下降90%;同时自主研发了出脱砷剂,靶向结合高价有害砷离子,脱砷周期由5-7天缩短为2小时,避免了有价元素损失;此外,自主研制出含砷废渣处置装备,首创砷酸盐碳热还原技术,砷回收率>99.5%,砷从高价有毒态变为零价无毒态。项目技术团队采用“以废治废-靶向结合”的含砷固体废弃物治理方案,攻克了有色冶金砷安全处置与有价金属绿色回收的难题,助力我国有色金属行业资源高质量开发。
图2 龚傲博士研究关键技术
三项核心技术一经研发推行,安砷利民团队就得到机会在国家重大研发计划试验矿块得到应用。目前,该项技术累计处理含砷固体废弃物18946吨,减少硫酸用量1896吨,减少砷污染947吨,证明了技术的可行性。在应用中,周边水源砷浓度达到国家排放标准,土壤的砷污染也得到了有效治理,助力850余人返乡就业,提高了冶炼区工人收入和企业利润,为冶炼区带来光明未来。
团队大学生以科研项目为载体,不断打磨和应用自身所学,在实验室和冶炼区坚持技术攻关,在创新的道路上奋发进取,最终取得了宝贵的成果。这一成果,不仅助力了我国有色金属行业高质量发展,也赋能了乡村生态振兴。(范鹤林、龚傲、李捷)
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