PAGEPAGE4提高自主創(chuàng)新能力加快科技進步

為發(fā)展我國化學礦山事業(yè)努力奮斗

中藍連海設計研究院中藍連海設計研究院（原名化工部連云港設計研究院、化工部化工礦山設計研究院）原為化工部直屬院所，籌建于1960年，是我國最早從事大型化學礦山技術開發(fā)和工程設計的院所。建院以來，完成了國家和地方勘察、設計、科研、工程總承包、工程監(jiān)理等項目3200余項，其中國家級重點工程、大中型項目178項，獲國家、部、省級以上科學技術進步獎、優(yōu)秀工程勘察獎、設計獎、咨詢獎等共210余項。大批技術創(chuàng)新的科研成果和工程設計，為我國化學礦山的開發(fā)建設和科技進步作出了重要的貢獻。

多年來，我院堅持科技創(chuàng)新的發(fā)展戰(zhàn)略，始終走在化學礦山建設技術開發(fā)的前沿，把科技創(chuàng)新、自主創(chuàng)新與提高化學礦山科技進步和現代化建設水平緊密結合起來，大大提高了礦山企業(yè)的產品質量和經濟效益。作為全國化學礦山的主體院，我院在國家“六五”、“七五”、“八五”、“九五”以及西部大開發(fā)中，承擔了眾多的國家重點工程項目或科技攻關項目，在承擔的國家項目和為企業(yè)的服務中，自主開發(fā)出了一系列的用于化學礦山建設的先進技術和工藝，在選礦工藝、浮選藥劑、選礦設備，固體礦采礦技術，礦山環(huán)境工程，礦山計算機管理軟件等應用技術，特別是膠磷礦選礦技術和鉀化工系列產品的技術開發(fā)方面，在國內外都處于領先地位。

一、攻克膠磷礦選礦技術世界難題

我院是一所科研和設計體制相結合的院所，在化學礦山的開發(fā)建設中，我們始終堅持并運用了這種科研與設計體制相融合的技術創(chuàng)新優(yōu)勢。在工程建設項目的實踐中，在推進技術進步中，這種體制的技術創(chuàng)新優(yōu)勢發(fā)揮了很大作用。我院堅持以科研為先導，與設計相結合，成果工程化的路子，利用自主開發(fā)的選礦工藝技術與藥劑，設計并建成了世界上第一個膠磷礦的選廠——湖北王集磷礦150萬噸/年選礦廠。以此為開端，用自主開發(fā)的選礦工藝和藥劑，相繼設計建成了包括世界銀行貸款項目等一大批化學礦山大型選廠。

我國磷礦資源成礦年代古老，礦床主要形成于古生代寒武紀和震旦紀地層中。古老的成礦年代使磷礦石變成細密堅硬的巖石，并伴有大量以白云石為主的碳酸鹽沉積物，導致了磷酸鹽顆粒非常細小、與脈石礦物緊密共生、嵌布粒度很細、MgO含量較高，是世界公認的難選的磷礦石，簡稱為膠磷礦。這種難選磷礦石占我國磷礦資源總儲量的70%以上。

為開發(fā)利用我國磷礦資源，改變長期以來我國氮、磷、鉀肥比例嚴重失調，以及長期依靠進口的局面，我院成立了專門機構，集中了最優(yōu)秀的科技人員組織攻關。經過多年的努力，做了大量試驗研究，在仔細分析和研究礦石特性基礎上，經歷了不同階段和不同規(guī)模的試驗，終于取得了全面突破。自行開發(fā)出了有效處理這一世界難選磷礦石的選礦工藝、浮選藥劑、浮選設備、尾礦和尾礦水處理等配套的技術。選礦工藝包括：直接浮選工藝、無氰浮選、單反和反正（正反）多繩提升”等多項新技術，保證了延深工程的成功。四川金河磷礦屬于高山礦床或工程地質不良礦山，設計中采用了“階段平峒—地面斜坡道”方案，該方案投入運行后，減少開采成本，安全可靠，提高了企業(yè)效益，是開拓方案的大膽創(chuàng)新。在江蘇新浦磷礦采礦設計中采用了“豎井沉井施工方案”、“大水礦床疏干法”等設計新技術，成功地解決了礦層上復承壓水、以及通過20多米厚的淤泥層和流沙層的技術難題，開創(chuàng)了常規(guī)設計無法開采的地下資源的新技術。這是我國化學礦山首例沉井技術成功的范例。湖南七寶山硫鐵礦“主井注漿加固”技術的應用，也開辟了用注漿法加固不良工程地質地段的新的技術手段等等。

在貴州開陽磷礦用沙壩礦段的盲豎井生產系統(tǒng)設計中取得了新突破。用沙壩礦段屬緩傾斜高山礦床，賦存于浸蝕基準面以上的礦床高差達400米。由于受技術發(fā)展的限制等多種原因，礦山開拓運輸系統(tǒng)的設計方案，竟長達10多年之久未能解決。用沙壩礦段主、副盲豎井，是我院設計的新建礦井中直徑最大，井筒最深，工程結構最復雜的豎井。在軟巖中開鑿井筒，建造大型機械峒室等等，都存在著一系列的難題。針對難題我們一一攻關，集中了最優(yōu)秀的井巷設計專家，采用了當時國內先進水平的多項新技術，最終使盲豎井生產系統(tǒng)評定為設計全優(yōu)項目，取得了國內豎井建設技術的新成就，獲得了國家優(yōu)秀工程銅質獎。

湖北王集磷礦的地下采礦方法試驗屬于國家重點科技攻關課題，攻關連續(xù)試驗歷經2年零10個月，共試驗了三種采礦方案，八個礦段，從中優(yōu)選出“同步形成間隔礦柱的中深孔房柱采礦法”。經過院、礦雙方的密切合作，取得了顯著成果并應用于生產。該采礦方法經專家鑒定，具有機械化程度高，工藝簡單合理，采準工作量小，工效高，貧化率低，安全性好等突出優(yōu)點。不僅適合王集磷礦的開采條件，對我國類似礦山也具有積極的技術推廣價值。該研究成果獲得國家科技進步二等獎。配合該工程選礦開發(fā)的“直接浮選法處理王集磷礦中間試驗”獲國家攻關表彰獎。

貴州開陽磷礦采礦方法試驗也是國家重點科技攻關課題。開陽磷礦曾采用過多種方法進行采礦試驗或生產，成效很小，開采損失率和貧化率很高，致使優(yōu)質富礦成為劣質產品。承擔的攻關試驗采用了“錨桿護頂分段空場采礦法”，工藝配套使用了先進的采、掘、錨、運等大型無軌設備，采用了自控監(jiān)測裝置等先進技術手段，機械化程度高，安全性能好，其技術經濟指標已達當時的國外先進水平。由原采場日生產能力120噸提高到1008噸，采出的礦石不經選礦即可基本滿足制取高濃度磷復合肥的要求，合理地利用了資源，不僅使礦山經濟效益成倍提高，而且也為下游加工企業(yè)提供了價廉質優(yōu)的原料，為我國以提高高濃度磷復肥所占比重為主要目標的磷肥結構調整作出了重要貢獻。該采礦新方法獲得國家“七五”攻關表彰獎、國家科技進步一等獎。

王集磷礦同步形成間隔礦柱的中深孔房柱采礦法和開陽磷礦錨桿護頂分段空場采礦法這兩個攻關課題的試驗成功，解決了緩傾斜中厚礦體采礦這一世界公認的難題，取得了巨大的技術進步。

三、自主開發(fā)我國的鉀肥加工技術

隨著我國工農業(yè)生產的不斷發(fā)展，資源供需的矛盾不斷擴大，氮、磷、鉀肥比例很不協(xié)調，尤其短缺鉀肥。青海省柴達木盆地察爾汗鹽湖和新疆塔里木盆地擁有豐富的氯化鉀儲量，其中柴達木盆地察爾汗鹽湖是我國氯化鉀儲量最大，同時也是世界上最大的鹽湖之一。

我院曾對不溶性的明礬石、鉀長石等含鉀礦物進行了大量的試驗研究工作，終因當時技術經濟上難以突破的原因而終止。后來研究云南思茅地區(qū)鉀石鹽礦的選礦和加工工藝并建成小型選礦廠。青海察爾汗鹽湖是一大型氯化物型鹽湖資源，資源主要賦存于晶間鹵水、湖表鹵水中。對于察爾汗鹽湖的開發(fā)，我院作為第一期20萬噸/年氯化鉀生產裝置的主體設計單位，在一期工程開發(fā)中形成了渠道采鹵、深水鹽田、水采機采集光鹵石、浮管輸送、脫鹵、光鹵石冷分解-浮選分離等一系列的獨特工藝和先進技術。“七五”期間，國家對鉀資源的開發(fā)又相繼安排了一批科技攻關課題，我院和相關單位在井渠結構、采輸原鹵、固液轉化和動態(tài)規(guī)律、冷結晶浮選、鹽田溶解重結晶、兌鹵脫鈉控速分解等重大研究項目上，都取得了階段成果和最終成果。現在，我院參與建設的青海鹽湖二期100萬噸/年工程也已建成，該工藝的各項生產技術指標不僅達到和超過了原定的設計目標，而且達到了世界領先水平，標志著我國氯化鉀生產技術已具備世界一流水平。

多年來，我院和部分合作單位自主創(chuàng)新開發(fā)了多種氯化鉀生產技術，已經實現工業(yè)化的加工工藝有：冷分解—浮選法、冷分解—熱溶結晶法、反浮選—冷結晶法、兌鹵脫鈉—控速分解法、鹽田光鹵石溶解重結晶制取氯化鉀，控速分解結晶法制優(yōu)質硫酸鉀、兌鹵水法生產硫酸鉀、復分解結晶法制硝酸鉀等工藝技術。這些新工藝的開發(fā)成功，獲得了多項國家、省部級獎以及技術專利，不僅解決了察爾汗鹽湖等鉀肥生產的難題，滿足了生產建設的需要，而且提升了我國在掌握氯化鉀生產技術方面的國際威望。

新疆羅布泊鹽湖資源的開發(fā)利用，我院和兄弟單位已做了大量工作，通過多年的努力探索，羅布泊鹽湖硫酸鎂亞型鹵水制取硫酸鉀工藝已取得了重大成果。2003年在羅布泊現場成功地進行了年產2萬噸硫酸鉀的工業(yè)試驗，，又成功擴大到年產8萬噸規(guī)模，目前，年產120萬噸項目正如火如荼的進行，我國乃至世界上規(guī)模最大的硫酸鉀生產基地將會在羅布泊腹地建成。

四、在建設大型化學礦山基地中推進技術進步

我院在承擔化學礦山現代化建設的過程中，堅持從國情出發(fā)，加快科技進步，增強自主創(chuàng)新能力，以趕超世界先進水平和縮小差距為目標，努力實現生產和管理的現代化，為振興中國的化學礦山事業(yè)和國民經濟的發(fā)展做出貢獻。

1、貴州甕福磷礦250萬噸/年工程

貴州甕福磷礦是我國生產高效磷肥重要的優(yōu)質原料基地。該項目為世界銀行貸款并列入國家“八五”重點建設工程項目。我院為甕福礦肥結合工程設計的主體設計院。本工程采選生產能力為年產原礦250萬噸，年剝離廢石量1250萬噸，合計年礦巖總量為1500萬噸。所采原礦石全部入選，選礦廠年產精礦量約190萬噸。濃度55-60%的礦漿經全長44.4公里的管道輸送到礦區(qū)磷肥加工廠，這是我國首次建成的最長距離的具有世界先進水平的精礦漿輸送管道。選礦采用我院開發(fā)的反浮選工藝，以及新開發(fā)的膠磷礦浮選捕收劑PA-31。甕福磷礦是目前國內最大的磷礦山，礦山技術裝備水平具有大型化、現代化和自控程度高等特點，達到了90年代同期世界先進水平。在該工程申報世行貸款工作中，我院整理了大量的地質資料，進行了13項各種類型的造礦試驗，以充分的技術數據，終于把這一礦肥結合工程列入世行貸款項目。世行官員和外國專家一直認為，中國的化學礦山建設是落后的，中國工程技術人員的水平當然也是不高的，他們對能否按期完成符合國際標準的可研報告及技術方案持懷疑態(tài)度。但我院的工程師們以自己的實際行動，贏得了外國專家的贊許。美國雅各布斯公司的專家通過他們的計算機地質礦床模型的驗證，證明他們獲得的選礦試驗指標遠遠不如我院。

在該工程前期的可研報告中，提出的開采規(guī)模為150萬噸/年，我院經過反復論證和比較后，果斷提出把開采規(guī)模修改為250萬噸/年，這一修改方案經雅各布斯公司和中國國際咨詢工程公司的咨詢論證后，認為完全是合理可行的。在確定首采英坪礦段時，我院第一次在化學礦山實行分區(qū)強化開采的方案。這一方案的應用，使英坪礦段的基建剝離量從744.82萬立方米減少到230萬立方米；利用采空區(qū)實行內部排土，又大大縮小了廢石運距，使采礦成本大幅度降低。由于實行分區(qū)開采，以小境界的下降，使該礦段的準備工作量從366萬噸減為182萬噸，為加快速度、進行高強度開采創(chuàng)造了有利條件。這些措施的采用節(jié)省了大量的基建投資。為確保這一大型基本建設項目的順利進行，世行咨詢顧問建議采用美國MKI公司推出的計算機管理軟件。我院在進行了認真的考察后，認為當時我國的礦山體制、管理模式、計算方式等都與國外不同，從國外引進的軟件即使消化了，也難以直接使用。因此，建議采用我院自行開發(fā)研制的礦山基本建設管理軟件。對這套比較先進的計算機管理系統(tǒng)的應用，各級領導和中外專家們都給予了高度評價。

該礦肥工程于1999年全面建成投產，2001年12月通過竣工驗收，是我國目前現代化水平最高的化學礦山工程，榮獲國家優(yōu)秀工程設計金質獎，其“膠磷礦浮選新型捕收劑PA-31開發(fā)研究”等多個項目分獲化工部科技進步獎和優(yōu)秀工程設計獎。

2、湖北大峪口磷礦150萬噸/年采選工程

大峪口磷礦是我國利用世界銀行貸款及國內配套資金興建的第一批大型礦肥結合項目，并列為國家“八五”期間重點建設工程。我院承擔了該礦150萬噸/年采選工程設計，為該項目的主體設計院及總體設計單位。

大峪口磷礦是我國大型磷礦生產基地，其150萬噸/年選礦，是采用了我院自主開發(fā)的“直接浮選——中礦再選”的新工藝。該磷礦是屬于較難選的硅鈣質磷塊巖——即膠磷礦，設計采用的我院自行研制的脈石礦物抑制劑S711和膠磷礦新型捕收劑PA-42，提高了選別效果、精礦質量以及回收率，這是我院在攻克膠磷礦選礦技術上的又一突破，使此項世界領先的膠磷礦選礦技術更加完善。

該工程1996年系統(tǒng)試車，1997年3月全面建成轉入試生產。是國內化工礦山為數不多的設備先進、自動化水平高的礦山企業(yè)之一。本項目中“大峪口磷礦選礦試驗”“大峪口礦肥結合項目采選35KV變電所”分獲化工部科技進步一等獎、優(yōu)秀工程設計獎，

3、廣東云浮硫鐵礦300萬噸/年采選工程

云浮硫鐵礦是儲量和品位居世界第二、亞洲第一的大型優(yōu)質硫鐵礦床，是國家“六五”期間的重點工程建設項目。我院承擔該項目300萬噸/年采選主體工程設計，為該項目總體匯總單位。

該礦山主體工程設計包括：露天采礦場、原礦運輸、富礦破碎、貧礦選礦、機汽修設施、三廢治理及總圖等。配套工程有外部準軌鐵路、西江取水、窄軌鐵路、外部通訊、外部輸變電等。

該礦山1979年1月正式開工建成，1985年底基本建成，并做到投料試車一次成功。經試生產實踐的考核，工程質量優(yōu)良率及設計成品優(yōu)良率高達95%以上，1988年1月建成通過國家驗收并正式竣工投產。該工程被國家驗收委員會譽為我國第一個現代化大型化學礦山，榮獲1990年國家優(yōu)秀工程設計銀質獎、優(yōu)秀工程銀質獎，化工部優(yōu)秀工程設計一等獎，該工程中還有《廣東云浮硫鐵礦泥石流治理》、《廣東云浮硫鐵礦破碎Ⅰ型場地滑坡防治工程》、《廣東云浮硫鐵礦大傾角下運鋼繩芯膠帶運輸系統(tǒng)》等多項設計成果獲得國家、部科技進步獎。

4、青海鹽湖100萬噸/年鉀肥工程

察爾汗鹽湖有“聚寶盆”之稱，位于青海柴達木盆地中南部。我院作為主體設計院參與的一期工程，是國內首次自主設計的大型鉀肥項目，獲全國第七屆優(yōu)秀工程設計銅質獎。該工程1986年開工建設，1989年建成。經多年的試車整改及研究開發(fā)，已成功的完成20萬噸達產、達標技改和40萬噸擴能技術改造工程的建設。

青海鹽湖二期100萬噸/年項目為國家西部大開發(fā)“十大工程”之一，該工程采輸鹵規(guī)模為年采輸原鹵量7585.34m3