張一敏 教授，博士生導(dǎo)師，武漢科技大學(xué)學(xué)術(shù)委員會主任、資源與環(huán)境工程學(xué)院院長，“楚天學(xué)者計劃”特聘教授，武漢理工大學(xué)首席教授。國家863計劃資源環(huán)境領(lǐng)域主題專家組成員、組長，國務(wù)院政府特殊津貼專家。

　　日前，由張一敏教授牽頭的國家“十二五”科技支撐計劃重點項目“低品級含釩頁巖礦產(chǎn)資源高效開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)及工程示范”取得重要進展，項目開發(fā)出了雙循環(huán)高效氧化石煤提釩集成新工藝，標志著我國釩資源行業(yè)高層次項目研究方面取得重要突破。

　　立志綠色提“釩”

　　高熔點稀有金屬元素釩是一種重要的戰(zhàn)略物資，除廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶金外，還大量應(yīng)用于國防、宇航、核能、化工、電子、船舶及新能源等領(lǐng)域，釩一直是西方 各國的重要戰(zhàn)略儲備資源。全世界90%含釩頁巖礦集中在我國，僅湖北、湖南、江西等地釩資源總儲量就多達509.9億噸，但它們均以低品位原生含釩頁巖狀 態(tài)存在，而且我國提釩技術(shù)起步晚、水平差，珍貴的資源不僅不能利用，還為環(huán)境污染埋下“伏筆”。

　　早在上世紀70年代末，張一敏隨導(dǎo)師研究含釩頁巖時，就開始接觸到這種珍貴資源。含釩頁巖俗稱石煤，產(chǎn)出地老百姓常錯把它當成燃煤，用于取暖、做飯， 政府也不了解石煤資源，任由亂采濫挖，含釩頁巖資源浪費十分嚴重。到了上世紀80年代，人們開始認識到釩資源的重要性，利益地驅(qū)逐，使得民間土法提釩廠大 量涌現(xiàn)，浪費和污染觸目驚心，國內(nèi)科研單位的研究，也只停留在實驗室階段，無法開展大規(guī)模生產(chǎn)。

　　實現(xiàn)零的突破

　　事情發(fā)展遠沒有張一敏教授設(shè)想的那么簡單。當時，美國、俄羅斯等國對這方面的研究微乎其微。沒有國外先進經(jīng)驗參考，張一敏教授團隊只能從零開始，探索符合“中國特色”的提釩新技術(shù)。

　　傳統(tǒng)的提釩技術(shù)存在幾大“瓶頸”：釩回收率太低；廢氣、廢水、余熱大量浪費，環(huán)境污染嚴重；尾渣無法利用。一些新開發(fā)的技術(shù)也往往只能兼顧某一方面，高效、綠色提釩，成為世界性的難題，絲毫突破，都顯得舉步維艱。

　　項目開發(fā)出了自催化—高效解離—循環(huán)氧化提釩新方法，不僅“消化”污染產(chǎn)物，而且突破了頁巖釩難以氧化轉(zhuǎn)價的技術(shù)難關(guān)。“雙循環(huán)高效提取技術(shù)”則使得釩回收率高達75%以上，遠超國內(nèi)外現(xiàn)有指標，實現(xiàn)了低品位釩的高效回收。

　　為了有效利用煙氣、廢水、余熱，項目還開發(fā)出了煙氣廢水在線循環(huán)技術(shù)。該技術(shù)使煙氣二次循環(huán)利用，實現(xiàn)“零”排放；含鹽廢水循環(huán)利用率達99%，余熱利用率大于85%，每噸釩成本降低15%—20%，從根本上解決了提釩的環(huán)保難題。

　　目前，“含釩頁巖高效提取在線循環(huán)資源化新技術(shù)”項目申請國家發(fā)明專利18項，已獲授權(quán)國家發(fā)明專利9項；還獲授權(quán)實用新型專利8項等。十余年來， “含釩頁巖高效提取在線循環(huán)資源化新技術(shù)”已在湖北、江西和湖南等國內(nèi)10余家提釩企業(yè)廣泛應(yīng)用，與合作單位共同開發(fā)的該項目相關(guān)環(huán)保、焙燒、脫碳等配套 技術(shù)及設(shè)備，還先后推廣應(yīng)用于國內(nèi)30余家廠礦單位。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計，近三年來，該技術(shù)共新增產(chǎn)值35.99億元，減排污染物150多萬噸，尾渣660萬噸，經(jīng)濟和社會效益顯著，而該技術(shù)對于保護生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生重大的現(xiàn)實意義，無法估量。

　　瞄準廢渣變寶

　　工業(yè)中產(chǎn)生的各類含鐵渣塵，是具有重要利用價值的二次資源，但絕大部分含鐵渣塵長期廢棄堆放，不僅造成資源浪費，且極易形成環(huán)境污染。含鐵渣塵利用這一技術(shù)難題，包括全球第五大鋼鐵生產(chǎn)商——韓國浦項鋼鐵公司和德國林茨公司在內(nèi)的眾多鋼鐵企業(yè)都未能徹底解決。

　　2000年，原國家冶金局將該項目列為冶金重點科學(xué)技術(shù)研究項目，并確定武漢科技大學(xué)為項目主持單位。面對任務(wù)，武漢科技大學(xué)迅速成立了以張一敏教授為項目負責(zé)人的科研攻關(guān)小組。經(jīng)過近兩年的科研攻關(guān)，課題組圓滿完成了項目的實驗室階段工作。

　　科研成果只有走上生產(chǎn)線才能轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。“含鐵渣塵高效利用關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與工業(yè)應(yīng)用”項目的技術(shù)成果在生產(chǎn)一線，已經(jīng)顯示出旺盛的生命力。目前，該 項目的產(chǎn)品在國內(nèi)已得到規(guī)模推廣應(yīng)用，對推動我國含鐵渣塵循環(huán)利用技術(shù)進步起到了重大作用。目前利用本項目技術(shù)已在國內(nèi)多家企業(yè)投入運行，并創(chuàng)造了十幾億元的工業(yè)產(chǎn)值，經(jīng)濟社會效益以及環(huán)境效益十分顯著。