让煤更加“清洁”——记全国矿物加工专家、中国矿业大学教授赵跃民******
光明日报记者 苏雁 光明日报通讯员 陆金玉 刘尧 李秀
煤炭,远古太阳的精灵,闪耀着亿万年的光辉,在中国乃至世界能源史、工业史上都具有举足轻重的地位。
在中国煤炭界,就有这样一个人,他以国家需求为导向,扎根煤海矿山,攻克了干法选煤、高效筛分等世界性难题,为绿色低碳中国建设作出了重大贡献。他,就是我国矿物加工专家、中国矿业大学教授赵跃民。
一生不变的信念
1982年,本科学习机械专业的赵跃民考入中国矿业学院北京研究生部,他惊喜地收到了著名选矿专家陈清如教授的一封信。陈清如向他介绍了选煤发展的方向,希望他能够读自己的研究生。当时对选煤尚不了解的他并没多想就同意了,从此与选煤结下不解之缘。
陈清如,中国工程院院士,我国矿物加工学科的奠基人和开拓者之一。在湿法选煤长期占据历史主流的条件下,他创造性提出了空气重介质流化床干法选煤理念。
作为陈清如的第一位硕士生,也是第一位博士生,赵跃民跟随导师以矿为家,进行技术攻坚。1994年,世界上第一座空气重介质流化床干法选煤工业性试验系统在中国调试成功,在世界选煤界引起轰动。这意味着缺水和高寒地区及遇水易泥化的煤炭分选从此有了另一种可能。
1998年,陈清如由于年事已高,把干法选煤的重担交给了赵跃民。
赵跃民带领团队与唐山神州机械集团等产学研用合作,自主创新,经过多年的攻关,突破了国内外传统湿法和风力选煤的模式,研制了新一代干法重介质流化床与大型复合式干法分选机,开发了模块式高效干法选煤工艺系统。2013年,世界上第一座模块式干法重介质流化床选煤厂新疆公司(现为国家能源集团新疆能源有限责任公司)矿区拔地而起,成功选出了灰分小于3.5%的超低灰煤,在国内外首次实现了煤炭高精度干法分选,为我国干旱缺水地区、高寒地区及易泥化煤炭高效洁净分选提供了有效途径。中国煤炭工业协会在鉴定意见中写道:“该技术居国际领先,是世界选煤技术的重大突破。”
“煤炭高效干法分选关键技术及应用”这一创新成果获得了2018年国家科技进步奖二等奖。国际选煤权威期刊主编评价说:“中国是干法选煤的领先者。”美国、日本、加拿大等国学者长期跟踪着赵跃民团队的研究。
一个挑战接着一个挑战
从基础理论的提出,到实验室实验、中间试验,再到工业化试验,最后到技术的大规模工业运用,每行一步,都要爬坡过坎,付出巨大的心血。
事非经过不知难,成如容易却艰辛。
20世纪末,随着我国工业生产、社会经济发展对能源的需求越来越大,我国煤炭工业快速发展,选煤领域新的问题也接踵而来。行业的痛点,正是科研的切入点。
“必须尽快攻破这些卡脖子问题!”赵跃民带着团队不分昼夜开展研究,成功研制出世界上第一台大型超静定振动筛,开发了高性能大型振动筛分技术,一举改变了国内大型振动筛完全依靠进口的局面,并且迅速打入国际市场,在全国14个大型煤炭基地得到了广泛运用,获2014年国家技术发明二等奖。
如何让更多的矿产资源(煤炭、金属矿、非金属矿等)得到清洁高效的利用?围绕细颗粒含量多、水分含量高、易泥化、近筛孔尺寸颗粒多这样的难筛分矿物,多年来,赵跃民以问题为导向,一步步摸索探求着,取得了一项项骄人的成绩——在国际上首次建立了筛体—粒群耦合筛分理论,开发了分布激振与刚柔耦合弹性筛分技术,使得难筛分矿物的高效筛分不再是难题。
一群人接力奔跑
赵跃民在选煤领域作出了卓越贡献。他是我国选煤领域第一个国家自然科学基金创新研究群体学术带头人,是国家杰出青年科学基金获得者和长江学者特聘教授,也是国家级教学名师。
他对学生的严谨让一些贪图舒服的学生“望风而逃”。对学生的论文,他最反复询问的一句话是——“这个数据你做了多少次,是否经过反复的验证”?很多时候,他的追问让学生冒汗。
但他又是开明的、开放的,一直坚持开放式的课题研讨。“搞科研得敢闯‘无人区’。只有你敢发表对这件事的看法,才有灵感的碰撞,产生一个新的思路、新的研究内容。”
国家杰出青年科学基金项目入选者段晨龙教授,常年深入生产一线,与工人吃住行一道,攻克干法分选与筛分、二次资源利用技术难题。国家重大人才工程青年项目入选者、80后特聘教授董良,瞄准智能精准分选、煤基碳材料构筑等开展研究。特聘教授张博33岁承担国家重点研发计划青年科学家项目,聚焦于研究低品质煤脱灰脱水问题。中国科协青年人才托举工程入选者、90后副教授江海深,不论严寒酷暑,在内蒙古、新疆等选煤厂,深入一线钻研3mm以下矿物深度筛分。
奔波于各大煤矿,穿梭于选煤车间,开展选煤智能化关键技术攻关,加强“一带一路”国家科技合作……如今,赵跃民和他的团队仍在“洁净煤”的路上努力奔跑着,为了那个几代矿大人共同的梦想——还祖国碧水蓝天!
《光明日报》( 2023年01月12日 08版)
边疆考古重现古丝路上的交流传奇******
合浦望牛岭汉墓出土的部分珠饰 资料图片
近日,第四届中国边疆考古论坛在线上举行,考古学者围绕新疆、内蒙古、甘肃、西藏、四川,以及东北、华南地区的考古新发现作了四十多场精彩的报告。边疆地区因特殊的地理位置,与周边国家地区有着密切的互动,往往还是丝绸之路上的璀璨明珠,是西方文化传入中国的第一站。许多丝绸之路上东西方文化交流碰撞的故事,尘封千百年后,陆续在边疆考古中重见天日,过去的传奇得以揭开神秘面纱。
漂洋过海的玻璃珠
一颗颗色彩斑斓的珠子,可能只不过是墓主人生前手腕、颈间的点缀,而在考古学家眼中,它们并非只是精美的饰品,借助科技手段分析其成分、制作工艺、来源产地等,可以解读出复杂的贸易和技术传播故事。
位于广西合浦县城南部的望牛岭汉墓,就出土了总量超过4000件的各类珠饰品。它们由水晶、玛瑙、琥珀、玻璃材质制成,有的晶莹剔透如同露水一般纯净,也有的火红如珊瑚一般热烈,还有的是清爽的薄荷蓝色。以今日的审美看,它们也属实玲珑精致。中山大学社会学与人类学学院博士后张潇表示,这些珠子为典型的“舶来品”。望牛岭汉墓出土如此多的舶来珠饰,与其特殊的地理位置有关。合浦是两汉时合浦郡郡治所在,也是海上丝绸之路的始发港之一。《汉书·地理志》载,汉武帝时“有译长,属黄门,与应募者俱入海,市明珠、璧流璃、奇石异物,赍黄金杂缯而往”。汉代在宫廷官员的率领下,携带丝绸和黄金,从离南海最近的合浦等地乘船出发,前往南亚、东南亚各国进行贸易。有学者认为,“璧流璃”就是“琉璃”的别称,是古代对玻璃的称呼之一。这段史料说明,望牛岭汉墓出土的玻璃珠,可能正是如此漂洋过海“进口”来的。
合浦县附近的浦北县古时也属于合浦郡,县内的越州故城遗址出土了5000多颗玻璃珠。“经上海光机所检测,这些珠子是来源于南亚、东南亚地区的印度-太平洋贸易珠。”中山大学人类学与社会学学院副研究员韦伟燕介绍道。印度-太平洋贸易珠指采用拉制法制作的单彩玻璃珠,即把熔融的玻璃液用特别的工具拉成空心的细管,再将细管截成一粒粒小珠子,这类珠子广泛地生产和传播于印度洋和太平洋区域。越州故城遗址出土的大量玻璃珠进一步证明,在南朝时期,合浦仍是海上丝绸之路的重要节点之一。
透过一颗颗璀璨夺目的进口玻璃珠,我们仿佛可以窥见合浦“云帆高张,昼夜星驰”的繁荣景象,脑补出海上丝路始发港之一的千年传奇。
唐朝的基督教寺院
汉代张骞凿空西域后,沿着沟通中亚、西亚的陆地丝绸之路,随着大漠驼铃传入中国的,不仅仅是珠宝、玉石、香料等异域奇珍,还有包括景教在内的异域宗教文化。
唐朝时,景教(基督教聂斯托利派)沿着丝绸之路传入中国。盛唐对异域宗教采取海纳百川、兼容并包的态度,因此景教得以在都城长安等地传播。根据刻于唐德宗建中二年(公元781年)的《大秦景教流行中国碑》中记载,鼎盛时景教曾“法流十道,寺满百城”。
位于新疆维吾尔自治区昌吉州奇台县的唐朝墩古城遗址中,就揭露出一处始建于公元8世纪上半叶的唐代景教寺院遗址,可以作为这段历史的注释。寺院中出土了一件造型独特的釉陶器,表面是青蓝色的釉,上面还有蓝色的文字,“现在初步判断可能是叙利亚文,同时释读出‘我们’‘生命’‘神’等单词,它可能是当时进行某种特殊宗教活动所用的一种器具。”唐朝墩古城遗址考古发掘执行领队任冠介绍说。景教起源于今日叙利亚,因此使用叙利亚文,《大秦景教流行中国碑》也并存汉字与叙利亚文。
唐朝墩古城遗址位于天山东段博格达山与古尔班通古特沙漠之间东西交通要道上,也是丝绸之路一处咽喉重镇和交通枢纽。此次发掘的景教寺院遗址中有景教元素,也有汉文化元素,还有丝绸之路带来的多元文化因素。“寺院内出土了玛瑙、绿松石、玉石、琥珀等不同质地的珠饰,反映了丝绸之路上东西方不同文化的审美在景教寺院内的碰撞和交融。”任冠说。景教寺院遗址壁画中造型丰腴的带背光的圣像图,更是唐代人物形象丰腴的绘画风格与景教特色的结合。同时寺院中还出土了钧瓷的瓷片、绞胎瓷盘等。绞胎工艺是唐代陶瓷的新工艺。西方的珠饰、中原的瓷器同时出现在景教寺院中,也是东西方文化交融的印证。
口含金币的埋葬习俗
丝绸之路上,有一群高鼻深目,牵着骆驼贩运丝绸、珠宝、牲畜的人,他们就是以善于经商而著名的粟特人。粟特人的故乡在中亚两河流域,以撒马尔罕(在今乌兹别克斯坦境内)为中心。粟特人不仅是促进丝绸之路商贸往来的使者,而且是东西方文化交流的使者。能歌善舞的他们也促进了极具异域风情的粟特音乐和舞蹈东传,为中原艺术加入“胡风”元素。
在内蒙古呼和浩特沙梁子古城的殉马墓中,发现了一枚含在墓主人嘴右侧的金币。中山大学社会学与人类学学院副教授刘扬介绍金币的发掘过程说:“我们把(墓主人的)头抱起来的时候,掉下去了一小块泥,刚好露出了一点金光,当时还以为是墓主人的一个金牙,后来才发现是一个金币。”这枚金币图案为一面部清秀、无胡须的戴宝冠王者,只见他身穿铠甲,右手持枪从左肩斜出,左手则持盾挡于身侧。金币上有两个穿孔,说明金币应为墓主人生前的挂饰。金币为单面模压,极薄,应是东罗马帝国查士丁一世金币的仿制品。
刘扬介绍,这是中国发现的口含金币的第6个案例,之前还在新疆吐鲁番阿斯塔纳墓发现4例,在宁夏固原唐史道德墓发现1例,这5例均可能与粟特人有关,因此内蒙古呼和浩特发现的这一例也有可能是受到粟特人习俗的影响。呼和浩特位于古代草原丝绸之路上,因此很有可能有粟特人在此活动。北京大学考古文博学院教授齐东方认为,中国北部存在着一条从河西经包头、呼和浩特、大同、通过河北北部进入内蒙古赤峰,到达辽宁朝阳的东西交通路线,是历史上中国北部通往西方的国际线路。而北方草原丝绸之路的兴盛,自然会使善于经商的粟特人进入今辽宁、内蒙古一带。
不过目前考古学家依据葬式判断,沙梁子古城发现的殉马墓最有可能是唐代突厥墓葬。那么究竟这一墓葬是受到粟特人习俗影响的突厥墓,还是有可能成为国内首例发现的粟特人墓,尚有待进一步考证研究。
从南疆海上丝绸之路的始发港口,到西域陆地丝绸之路的景教寺院,再到塞北草原丝路上的殉马墓,均可见到东西方文化的交流碰撞。考古证实边疆地区自古以来就在“一带一路”发展进程中扮演着重要角色。千年来,大漠驼铃声声,海港云帆高张,繁荣畅达的丝路上,中外交流的传奇故事接连上演;如今,新时代“一带一路”上,更多文明互鉴、民心相通的故事也正在发生。
(本报记者 李韵 王笑妃)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)