铸冶金利器 破产业困局
——专访2024年度贵州省最高科学技术奖获得者李军旗
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| 李军旗教授在实验室,指导课题组教师与研究生开展烟气脱硫制备硫酸锰的实验研究。 |
本报记者 王奇
贵州大龙汇成新材料有限公司的生产车间里,淡粉色高纯硫酸锰粉末正从包装机中缓缓流出。
这些颗粒均匀的硫酸锰粉末,凝结着李军旗团队从实验室到生产线的20余年心血。它们将被送往全球各地,化身新能源汽车动力电池的“基础材料”,为车辆注入纵横四海的澎湃能量。
在贵州扎根近40年,贵州大学教授李军旗始终握着一把“科研凿子”——从让贫锰矿“变废为宝”的动力电池锰系正极材料技术,到绿色环保的新型乙炔氢氯化均相络合催化剂制造技术,再到高硫铝土矿的高效开发应用,一项项创新成果相继实现产业化,成为激活贵州资源优势、推动产业升级的“动力源”。
日前,2024年度贵州省科学技术奖揭晓,李军旗获得2024年度贵州省最高科学技术奖。他接受了《贵州教育报》独家专访,将科研与教育背后的坚守与热爱娓娓道来。
误打误撞入一行
10月的贵阳,秋意正浓。在贵州大学材料与冶金学院的实验室里,李军旗正和团队成员讨论高硫铝土矿最新的溶出实验数据。
今年63岁的李军旗,依旧保持着经常泡在实验室与课堂的节奏。“能够立足贵州特色资源开展科技创新与成果转化,多好啊!”他指着PPT向记者认真讲解,指尖不时点向屏幕上锰矿、高硫铝土矿的资源分布图,“每一个课题都源于贵州的矿产资源,从锰矿到高硫铝土矿,都是我们贵州的‘宝贝’,每一项成果都用在贵州的企业里,干这些事,我觉得特别荣幸。”说这话时,窗外的阳光照在他的脸上,柔和又坚定。
1979年高考后填报志愿时,同学母亲一句不经意的话,意外影响了李军旗的选择,使他在第一志愿栏中填上了“江西冶金学院”。彼时的他还不知道,这个偶然的选择,不仅让他此后数十年与有色金属冶金结下不解之缘,更让他与贵州这片多山的土地紧紧相连。
出生在江西农村的李军旗,少年时光都浸在田埂间的泥土里,和农村多数孩子一样,放牛、割草、插秧这些农活,是他成长里最寻常的印记,也悄悄磨出了他骨子里的踏实与能吃苦的韧劲。
大学毕业后,他最朴素的目标就是“有份稳定工作”,能让父母安心。凭借大学期间的优异成绩,毕业后,李军旗留在江西冶金学院,成了一名助教。
上世纪80年代末,高校教师队伍的学历要求渐严。若想继续留在讲台、深耕冶金领域,考研成了李军旗不得不走的路。在师兄的建议下,他将目光投向了千里之外的贵州工学院 (现贵州大学) 有色金属冶金专业。
读研期间,跟着导师跑企业调研时,他亲眼见到贵州丰富的锰矿、铝土矿等资源因技术落后被闲置,“那么好的矿,却用不好”,这个画面在他心里埋下了科研的种子。
1988年研究生毕业,李军旗选择留校任教,从讲师到教授,一步一个脚印,在贵州的冶金领域扎下了根。
冶金科技的“破局者”
也许,连李军旗自己都没有注意到,只要说起科研项目,他会不自觉地眯起眼睛笑起来,科学让他发自内心地开心、满足,陶醉其中。
“我国锰矿资源储量丰富,贵州更是主要产区,可过去我们生产新能源汽车动力电池,最关键的高纯硫酸锰却要靠进口。”李军旗向记者介绍,作为动力电池锰系正极材料的基础原料,高纯硫酸锰的纯度要求堪称“严苛”——不仅锰的主含量要达标,每一项杂质元素的含量都得控制在极低水平,多一丝杂质就可能影响电池的续航、寿命和安全性。
传统工艺需先将锰矿制成硫酸锰溶液,电解后提炼出金属锰,再与高纯硫酸反应,单吨成本就高达1万元左右,根本不具备市场竞争力。“能不能跳过电解工序,直接从硫酸锰溶液里提纯?”从上世纪90年代开始,李军旗带着团队钻进实验室。
难题接踵而至:硫酸锰溶液是多元金属离子体系,杂质去除后一浓缩,浓度又会反弹;为除钙、镁加氟进去,氟过量了又成新杂质……“就像泡茶叶,茶叶 (锰矿)泡出的水 (溶液) 里,各种元素都有。”他用通俗的比喻解释技术难点。
无数个深夜,实验室的灯亮着。团队反复调整除杂剂用量,终于揭示了多价态金属离子“共轭平衡”的影响机理,找到分步除杂的路径。
2012年,在经历无数次实验调试后,李军旗团队终于在贵州大学的实验室里迎来突破。如今,贵州大龙经济开发区已完整构建起“电池用硫酸锰—锂电池三元正极材料”的锰系新能源动力电池正极材料产业链,而贵州大龙汇成新材料有限公司生产的电池用硫酸锰全球市场占有率达60%,成为全球电池用硫酸锰的第一大供应商。
李军旗说,这一技术突破,让贵州锰矿真正“变废为宝”,也为我国新能源汽车产业打破了原材料进口依赖。
在解决锰矿资源开发难题后,他的科研目光又投向了贵州另一项面临技术瓶颈的产业——PVC (聚氯乙烯) 产业。
PVC广泛应用于电力、建筑、交通等领域,与贵州的产业发展息息相关。2017年,《关于汞的水俣公约》对我国生效,要求PVC生产减汞50%,而我国PVC产能占全球45%以上,而且依赖氯化汞催化剂,行业面临“无汞可用”危机。
面对这一新挑战,李军旗再次牵头进行技术攻关,最终用一系列创新技术破解了“无汞可用”的困局。
把根扎深,才能枝繁叶茂
“科研要耐得住寂寞,像打仗一样,既要有磨刀子的耐心,让技术足够锋利,又要有冲前沿的勇气,敢啃没人碰过的硬骨头。”在指导学生时,李军旗常把这句话挂在嘴边。
从教30多年来,他培养了一大批优秀青年科技骨干,指导学生科技竞赛屡获佳绩。他领衔的“冶金工程”学科获批国家一流本科专业,领衔的人才培养项目获贵州省本科教学成果特等奖、研究生教学成果一等奖。
“我只是牵头人,成果是团队的。”谈及成就,李军旗总把团队放在前面。他的团队里,有70后冶金领域专家,有80后骨干教授,也有90后青年教师,“根据每个人的特长分工,有人搞基础研究,有人做成果转化”。如今,他仍每年招1至3名博士、3名硕士,带他们深入企业,“知道企业需要什么,科研才不盲目”。
除了科研与教学,李军旗还投身脱贫攻坚与乡村振兴,编写 《产业扶贫》、《乡村振兴与农村产业发展丛书》 等书籍。“贵州的资源禀赋给予我机会,我得为这片土地做点事。”他说。
谈到荣获2024年度贵州省最高科学技术奖,李军旗满是谦逊:“这个奖哪里是我一个人的啊? 这份荣誉是对合作企业与团队一起奋斗最好的认可。更离不开各方的支持:省委、省政府一直鼓励科研落地,给了我们敢闯敢试的底气;贵大搭建的实验室、产学研平台,让我们能安心扎根做研究;省科技厅的项目支持,更是帮我们解决了不少难题。没有这些‘后盾’,光靠我们几个人,很难走到今天。”
眼下,李军旗的科研脚步仍未停歇,他主持的两项关键成果转化工作还在推进,贵州特色资源的深度利用研究又有了新方向。他希望借着获奖这份荣誉,让更多人看到冶金科技的价值,吸引更多年轻人投身这个领域,把贵州的资源优势挖得更深、用得更好。
采访结束时,李军旗要去给学生上“冶金科技前沿”专业课。走在贵州大学的林荫道上,他指着路边的树木说:“你看这些树,扎根在贵州的土里,长得多茂盛。我们做科研、做教育,也要像这些树一样,把每一步走扎实,把根扎深,才能枝繁叶茂。”

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