点石成金 为国选矿——记东北大学“2011钢铁共性技术协同创新中心”铁矿资源绿色

　　钢铁，工业之粮食，大国之筋骨。

　　铁矿石，钢铁产业链的起点，国家战略性矿产资源。

　　虽然我国铁矿石储量位居全球第四，但是贫矿多，富矿少，禀赋差，难利用，对外依存度连续多年在80%左右徘徊，成为钢铁工业安全运行和可持续发展的巨大隐患，尾矿堆存污染环境，破坏生态，给人民生活带来严重影响。

　　据统计，我国贫杂铁矿石储量达200亿吨以上，采用常规选矿技术无法有效利用。部分矿山受采矿工艺、运输方式等因素制约，将大量贫杂铁矿石剥离，作为废石排弃；其中一部分矿石虽获得利用，但存在精矿产品质量不高或回收率低的问题，导致资源浪费和环境污染。

　　在国家“双碳”战略的背景下，自主研发创新技术，实现贫杂铁矿石的绿色开发利用，迫在眉睫、势在必行。怎样提高铁矿资源的接续保障能力和市场风险防范能力？怎样使我国成为贫杂铁矿石资源化利用技术的领跑者？怎样为保护绿水青山作出东大人特有的贡献？

　　国家使命，战略所需，正是东大人挺身而出的时候。东北大学“2011钢铁共性技术协同创新中心”铁矿资源绿色开发利用团队，在韩跃新教授的带领下，勇挑破解科技“卡脖子”难题的重担，牢记资源安全的“国之大者”地位，着眼国家“双碳”战略，面向战略性矿产资源绿色高效开发的国家重大需求，攻克了复杂难选铁矿资源高效利用的难题，打造了一支国际一流的科技创新队伍，培养了一批高水平的矿业人才，为我国战略性矿产资源的清洁高效开发利用作出卓越贡献，为矿冶行业绿色高质量发展注入澎湃动力。

　　立德树人，信念如炬照远方

　　团队坚持立德树人根本任务，坚持师德师风第一标准、坚持“四有”好老师等新时代好老师标准，着力增强学生服务国家的社会责任感，勇于探索的创新精神，善于解决问题的实践能力，多年来为矿业等领域输送了数百名矿业英才、中坚骨干，大力培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

　　团队通过产教融合、校企合作，与时俱进开创“生产实训和虚拟仿真相结合的实践教学”新模式，学生顶岗制参与生产实践，构建了理论学习、虚拟仿真、生产实践育人体系，让科研育人与实践育人同向同行。

　　团队积极推进教学创新和课程改革，将学科前沿知识和科研成果融入教学实践，以科研反哺教学，全面提高了学生科研创新能力。以国家战略性金属矿产资源高效开发利用需求为导向，将思政教育潜移默化融入教学，为学生点亮理想的航标。同时也能把思政教育与科研教育相结合，通过言传身教，引导学生做社会主义核心价值观的坚定信仰者、积极传播者、模范实践者，努力培养具有“家国情怀、全球视野、创新精神和实践能力”的矿业高层次人才。

　　为培养具有国际化视野的创新型专业人才，团队邀请本领域国际知名专家、学者等来校访问、讲学，并与美国密歇根理工大学、加拿大纽芬兰纪念大学、美国滑石大学、澳大利亚悉尼科技大学、澳大利亚联邦科学与工业研究组织等建立了实质性合作关系，既提升团队研究生学术水平，也增强了我国矿业学科的国际影响力。

　　目前，团队已培养博士生、硕士生300余人，获得多篇辽宁省优秀博士/硕士学位论文，毕业生中涌现出一批国家科技进步奖二等奖获得者、国家和省部级人才等模范人物。近五年，团队博士生所在党支部入选全国高校“百个研究生样板党支部”、团队教师党员所在党支部入选“全省党建工作样板支部”、团队获评“全国工人先锋号”。

　　团队获辽宁省本科教学成果一等奖2项，中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛金奖1项，全国高等学校矿物加工工程专业学生实践作品大赛奖项20余项。入选辽宁省首届优秀研究生导师团队、辽宁省研究生联合培养示范基地。

　　绿色选矿，科技报国筑梦想

　　秉承“献身矿业、敬业报国”的情怀，怀着“铁矿资源优质优用、劣质能用”的质朴初心，团队20年磨一剑，深入矿山企业一线，开展难选铁矿资源开发利用领域基础研究、科技攻关，自主研发了贫杂铁矿石资源化利用、悬浮磁化焙烧、氢基矿相转化等绿色低碳行业关键共性技术，破解了国际公认的复杂难选铁矿资源高效利用技术难题，扩大了以东鞍山为代表的一批矿山的可利用铁矿资源储量，显著延长了矿山的服务年限。

　　近五年，团队承担国家重点研发计划项目6项，国家自然科学基金重点、优青、面上等项目24项，承担宝武、中钢、鞍钢、淡水河谷等国内外著名企业重大技术攻关项目100余项，科研总进款1.76亿元，实施科技成果转化6983万元。发表高水平论文167篇，授权国家发明专利117项，出版学术专著4部，获国家科技进步奖二等奖1项、高等学校科学研究优秀成果奖（技术发明）一等奖1项、辽宁省技术发明一等奖1项、甘肃省科学技术进步特等奖1项，入选辽宁省“兴辽英才计划”高水平创新创业团队，获批国家地方联合工程研究中心国家级平台。

　　践行使命，服务社会勇担当

　　团队沿着“基础研究—小试突破—中试验证—工程示范—推广应用”的发展路径，自主创新，服务社会，把论文写在连绵的矿山，更写在祖国的大地上。

　　团队积极响应东北全面振兴国家战略，2017年与辽宁省朝阳县政府合作，吸收民营资本，通过科技成果转化6000余万元，构建了政产学研用技术研发及成果转化新型实体—朝阳东大矿冶研究院。研究院作为准工业化平台型技术研发与教学实践基地，打通了科技成果转化“最后一公里”，实施“工艺－装备－产品－服务”四位一体化创新链，建成了铁矿石悬浮磁化焙烧、氢基矿相转化、深度还原短流程熔炼等多条准工业化生产线，为矿业领域科技成果转化搭建直通桥梁，加速了科技成果产业化进程，为服务新时代辽沈地区全面振兴贡献了东大智慧。

　　团队在鞍钢集团建成300万吨/年含碳酸盐铁矿石分步浮选示范工程。基于对国家矿产资源战略安全深切的责任感，团队从2003年起，就开始研究鞍山地区贫杂铁矿资源选矿难题。团队成员一次次深入到选矿厂调查铁矿选矿情况，在他们的选矿生涯里，鞍山广袤的矿区，成为他们校外的大实验室。功夫不负有心人，一线的扎实调研，让他们找出了最核心的问题：含碳酸盐铁矿石难以用常规方法分选。

　　去粗取精，用来形容选矿，真是再合适不过。团队成员把矿样带回实验室，开始对其中的每一种矿物及其在浮选过程中的特性进行昼夜不息地观察和分析。“病灶”找到了，难题便迎刃而解。

　　韩跃新教授带领着团队将含碳酸盐难选铁矿资源的开发利用作为主攻方向，从理论、技术和应用装备各个方向分别击破，研发成功了“分步－分散协同浮选”新技术，并在实践中捷报频传、全面丰收。同时，新型浮选药剂体系在东鞍山烧结厂应用后，浮选尾矿铁品位降低2.3个百分点以上，浮选矿浆温度由40.5℃降低至28.5-30.5℃，减少了加热蒸汽用量，显著降低了燃料成本；三年间累计节省原煤8.73万吨，减排二氧化碳17.85万吨；同时，减少了二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物的排放。

　　点石成金，化废石为宝石，这不是“魔法”，这是东大矿物加工人的青春、智慧、汗水和坚守！2019年，该技术获得国家科学技术进步二等奖！

　　大道为公，行稳致远，团队在赞比亚建成全球首个60万吨/年含铁锰矿矿相转化全组分利用示范工程，让先进技术惠及非洲国家。团队积极响应国家“一带一路”倡议，围绕“行业共性化、企业个性化”需求，秉承“一矿一案”设计理念，针对赞比亚卡嘣巴锰矿区含铁锰矿石，以东北大学物相精准调控悬浮磁化焙烧专利为核心技术，研发了含铁锰矿预富集—悬浮磁化焙烧—高效分选整体解决方案，实现了锰、铁矿物高效分离，为赞比亚含铁锰矿“量身打造”了NEUH-60型悬浮磁化焙烧技术与装备。

　　2020年2月，辽宁东大矿冶工程技术有限公司承建含铁锰矿60万吨/年悬浮磁化焙烧工程项目，但持续蔓延的海外疫情给项目建设带来了严峻的考验。东大矿冶团队精准防控，精细施策，实现了防疫生产两不误。由东北大学教师、博士生及毕业生为主组成的东大矿冶团队，勇敢逆行万里奔赴岗位，全力克服了疫情影响、海外文化差异等诸多困难，通过精心组织、合理安排、适时突击，顺利保障了NEUH-60型悬浮磁化焙烧项目在2020年10月主体建设完成。

　　海外项目的实战锻炼，不仅大幅提升了队伍的综合素质和业务能力，而且积累了宝贵的海外工程经验，工程队伍迅速成长。2020年12月，项目组成立了“海外现场操控”和“国内技术支撑”的两个互通联动、高效协同技术团队，保障项目调试顺利开展，得益于前期精准合理的设计方案和实战经验丰富的调试团队，仅用三周时间，就实现了悬浮磁化焙烧项目工艺流程贯通和稳定运行生产，获得了锰精矿锰品位50.91%、锰回收率80.22%和铁精矿铁品位65.31%、铁回收率93.13%的技术指标，创经济效益近10亿元。

　　项目的首次海外顺利投产，标志着东北大学悬浮磁化焙烧技术在工艺研发、生产制造、安装调试和工程服务等能力上又迈上新的台阶，持续为“一带一路”沿线难选矿产资源开发贡献东大智慧，科技成果评价为国际领先水平，2023年该项目获得教育部技术发明一等奖！

　　

　　依托韩跃新教授团队的基础研究、小试和中试成果，2020年酒钢集团建成全球首台165万吨/年悬浮磁化焙烧示范工程，获得了金属回收率为89.64%的优异技术指标，与之前的强磁工艺相比较，铁品位提高12.48个百分点，铁回收率提高26.03个百分点，年创综合效益高达5.82亿元，科技成果评价为国际领先水平，2023年该项目获得甘肃省科学技术进步特等奖！

　　目前，海南矿业正在建设200万吨/年氢基矿相转化示范工程，预计2023年10月竣工。项目投产后，铁精矿品位将由原来的62.5%提升至65%以上，铁金属回收率和精矿产量均提高40%以上，将大幅提升海南矿业的核心竞争力和盈利水平，并为海南自由贸易港建设、经济社会发展和推动发展方式绿色转型贡献突出价值。目前正在推动逢石（丹东）、逢石（大丰）等沿海进口铁矿石氢基矿相转化无尾选矿工程的建设，预计年创效益18亿~30亿元。

　　

　　从碳到氢，向绿而行。团队自主研发的悬浮磁化焙烧和氢基矿相转化技术，为矿产选冶领域转变能源结构、实现工艺革命提供了全新路径，创造了绿色场景，增添了绿色动能，预计可盘活国内复杂难选铁矿资源200亿吨，减少固废堆存并保护土地资源和生态环境，大幅提升我国铁矿资源持续保障能力和市场风险防范能力。

　　团队创新技术的推广与应用，已累计创造经济效益超100亿元。难选铁矿悬浮磁化焙烧技术入选《世界金属导报》2016年世界钢铁工业十大技术要闻，入选“十三五”《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编》。

　　打造团队，携手奋斗向未来

　　群雁高飞看头雁。东北大学“2011钢铁共性技术协同创新中心”铁矿资源绿色开发利用团队在难选铁矿领域的成功，是在学术带头人韩跃新教授的带领下，一个集体携手同心、发挥特长，多年朝着一个共同的目标奋斗的结果。

　　韩跃新教授立德修身、潜心治学、开拓创新，以把我国建设成为矿产资源强国的强烈责任感和使命感，率领团队，敢为人先，弘扬新时代科学家精神，坚持为党育人、为国育才的使命，践行矿产资源绿色低碳可持续发展理念，投身于矿业领域的重大科研攻关。

　　团队致力于创新机制和文化建设，提出“为国家做贡献、为学校赢声誉、为企业创效益、为家庭谋幸福”的“四为”家国情怀，攻坚克难、团结协作，为教师的职业发展和学术水平提升创造了良好的工作氛围，同步带动矿物加工学科教育科研水平持续向好。

　　团队规模与结构合理，发展态势良好，人才蓄水池效果显著，形成良好的以国家重点研发计划首席科学家—国家级青年人才—国家级优秀青年骨干为主体的人才梯队。团队现有教师18人，其中教授7人、副教授8人，国家级青年人才3人、中国科协青年人才托举工程1人、辽宁省优秀青年基金获得者2人、兴辽英才计划青年拔尖人才3人。承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等一批重大项目，取得了多项原创性研究成果，使东北大学成为矿物加工工程领域的研究高地。

　　大浪淘沙，方显英雄本色。一次次难选铁矿选矿试验，点亮了韩跃新教授和团队成员的燃情岁月，经过试验的煅烧，团队百折不回，百炼成钢，众志成城，勇毅前行。连绵的矿山里，有团队最美好的青春，最火热的事业。

　　“从我们国家铁矿石资源的实际出发，让铁矿资源‘优质优用、劣质能用’，降低国内铁矿石的生产成本和对外依存度，保障我们铁矿资源的战略安全，让我们国家‘大有矿在’，我们还有更长的路要走！”这是韩跃新教授的心声，是东北大学2011钢铁共性技术协同创新中心铁矿资源绿色开发利用团队的理想，更是东北大学如磐的报国初心！

　　知行合一，把论文写在连绵的矿山；悬浮焙烧与氢基矿相转化，把东大的旗帜插在大漠荒原。千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。展望未来，团队将秉承“同心山成玉、协力土变金”的团结奋斗精神，围绕战略性金属矿产资源高效利用国家重大需求，用实际行动践行“自强不息、知行合一”的校训精神，为实现“人与自然和谐共生”的中国式现代化，为推动高水平科技自立自强，为培养可堪大用、能担重任的时代新人作出新的贡献！（高鹏）