本刊記者 李明明

厚德求實(shí) 拓新踐行
——記東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院院長(zhǎng)張廷安教授

本刊記者 李明明

專家簡(jiǎn)介：

張廷安，教授，博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院院長(zhǎng)、有色金屬冶金過(guò)程技術(shù)教育部工程研究中心主任、多金屬共生礦生態(tài)利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)常務(wù)理事等；《東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》編委、《材料與冶金學(xué)報(bào)》副主編等。

主要研究方向?yàn)橐杂猩饘儋Y源開(kāi)發(fā)利用為背景的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的多相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及其反應(yīng)機(jī)理，自蔓延冶金，高壓濕法冶金，冶金反應(yīng)器的分析、優(yōu)化與控制，含鋁資源利用工程。

多年來(lái)，先后主持完成973項(xiàng)目、國(guó)家863重大項(xiàng)目、十二五支撐計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等15項(xiàng)；先后獲得冶金部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、廣西科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)等20余項(xiàng)。近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文150余篇，其中SCI、EI收錄100多篇次；2005年以來(lái)申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利27項(xiàng)，已授權(quán)16項(xiàng)；專著4部。

勇做領(lǐng)頭雁 拓新踐行力促我國(guó)冶金業(yè)發(fā)展

近年來(lái)，張廷安作為學(xué)術(shù)帶頭人帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)以我國(guó)復(fù)雜難處理有色金屬共生礦的生態(tài)化利用為目標(biāo)開(kāi)展了一系列創(chuàng)新性研究，并在相關(guān)領(lǐng)域的核心裝備方面取得了突破性進(jìn)展。

一、高壓濕法清潔冶金

針對(duì)我國(guó)中低品位鋁土礦、赤泥、釩渣等資源特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)其資源生態(tài)化綜合利用為目的，張廷安為核心的特殊冶金創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的“以鈦白廢酸為原料的釩渣無(wú)焙燒直接提釩清潔生產(chǎn)新工藝”已被列入科技部社發(fā)司十二五規(guī)劃項(xiàng)目，并與四川卓越釩鈦有限公司達(dá)成了中試試驗(yàn)合作意向。

其次，“鈣化-碳化轉(zhuǎn)型的中低品位鋁土礦及赤泥生態(tài)化利用新工藝”實(shí)現(xiàn)了我國(guó)拜耳法處理中低品位鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的重大突破，使氧化鋁的收率比現(xiàn)有方法提高20%以上。該技術(shù)的應(yīng)用可使我國(guó)的鋁土礦工業(yè)儲(chǔ)量提高4-5倍，大大緩解了我國(guó)氧化鋁工業(yè)資源緊張的矛盾。同時(shí)該技術(shù)可使赤泥中的含堿含鋁量理論上降低到零，解決了幾十年來(lái)困擾世界氧化鋁工業(yè)的赤泥綜合利用的世界性難題，具有巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值在百億元以上。該技術(shù)得到中鋁集團(tuán)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院氧化鋁首席專家極高的評(píng)價(jià)，與山東重山集團(tuán)有限公司簽訂了萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)放大試驗(yàn)合作協(xié)議。

此外，張廷安及其團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了“高鐵鋁土礦分步酸浸高值化清潔生產(chǎn)短流程綠色新工藝”專利技術(shù)，并設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“基于強(qiáng)化礦物溶出的高效帶攪拌管道化連續(xù)加壓溶出反應(yīng)器”，目前已建立冷態(tài)模擬裝置及0.2m3規(guī)模的熱態(tài)模擬試驗(yàn)機(jī)。

目前，該方向已申請(qǐng)獲得國(guó)家發(fā)明專利10余項(xiàng)。

二、高溫冶金新工藝

在高溫冶金新工藝方面，張廷安及其團(tuán)隊(duì)首次將自蔓延技術(shù)與冶金工藝相結(jié)合提出了自蔓延冶金新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)冶金產(chǎn)品的高值化制備。利用自蔓延冶金制粉技術(shù)成功制備出高純超細(xì)硼粉及硼化物，其中無(wú)定形硼粉、TiB2、LaB6等產(chǎn)品已在錦州、丹東等地推廣應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益在億元以上。并開(kāi)發(fā)出系列高純納米稀土硼化物，不但解決了我國(guó)高檔硼化物依賴進(jìn)口的局面，還極大地提升了我國(guó)稀土硼化物產(chǎn)品的附加值。

其次，張廷安將自蔓延熔鑄與電磁場(chǎng)等外場(chǎng)技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)出了基于鋁熱還原-電渣精煉制備難混溶合金的新技術(shù)及核心裝備，該技術(shù)成功制備出CuCr難混溶合金大尺寸鑄錠。并開(kāi)發(fā)出基于電磁攪拌作用下以鈦氧化物為原料強(qiáng)化鋁熱還原直接制備低氧鈦基中間合金短流程的新技術(shù)，成功解決了傳統(tǒng)鋁熱鈦基合金氧含量高的技術(shù)瓶頸，該研究先后得到了國(guó)家973、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。與此同時(shí)，張廷安等人還開(kāi)發(fā)出基于海綿鈦生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)品熔融態(tài)氯化鎂的原位熱解—熱還原新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海綿鈦生產(chǎn)過(guò)程中鎂、氯的循環(huán)利用，以及海綿鈦的清潔高值化生產(chǎn)，并同金川集團(tuán)、中鋁撫鈦等國(guó)內(nèi)鈦冶金企業(yè)就我國(guó)海綿鈦的高效循環(huán)清潔生產(chǎn)開(kāi)展了數(shù)年的合作研究。

此外，針對(duì)我國(guó)硅熱煉鎂能耗高、污染大的缺陷，張廷安等人提出了連續(xù)煉鎂新技術(shù)，該技術(shù)突破傳統(tǒng)真空煉鎂的技術(shù)局限性，實(shí)現(xiàn)了金屬鎂的常壓連續(xù)生產(chǎn)。同時(shí)開(kāi)發(fā)了一種普適的連續(xù)熱還原制備金屬的新技術(shù)及裝備，其潛在的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益在千億元以上。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)真空冶金的理論和設(shè)備局限性，將極大地提升我國(guó)的真空冶金技術(shù)水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

目前，該方向已申請(qǐng)獲得國(guó)家發(fā)明專利10項(xiàng)。

三、冶金反應(yīng)器

針對(duì)我國(guó)冶金裝備水平差、工藝亟待優(yōu)化、研究手段不充分的現(xiàn)狀，張廷安及其團(tuán)隊(duì)從冶金反應(yīng)工程學(xué)的角度出發(fā)，開(kāi)發(fā)了系列具有我國(guó)獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心裝備，并開(kāi)發(fā)出物理模擬和數(shù)值模擬系列平臺(tái)。以我國(guó)的鐵水爐外脫硫精煉、氧氣底吹造锍精煉、以及鋁熔體噴氣精煉為應(yīng)用背景，開(kāi)發(fā)出了基于機(jī)械攪拌金屬熔體噴氣精煉技術(shù)及核心裝備、基于強(qiáng)化礦物溶出的帶攪拌的管道化加壓浸出設(shè)備以及強(qiáng)化氣液反應(yīng)的多相氣液反應(yīng)裝備，為我國(guó)鐵水脫硫工藝、底吹造锍等冶金工藝優(yōu)化提供了理論指導(dǎo)和依據(jù)，對(duì)提升我國(guó)冶金裝備水平和研究手段起到了極大的推動(dòng)作用。該研究已與北京有色研究總院、中冶恩菲公司開(kāi)展了廣泛的合作研究，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

目前，該方向已申請(qǐng)獲得國(guó)家發(fā)明專利10余項(xiàng)。

甘當(dāng)鋪路人 厚德求實(shí)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)學(xué)科建設(shè)

牽頭引線 促進(jìn)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流與合作

東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院是國(guó)內(nèi)同類學(xué)校中最大的學(xué)院，作為一院之長(zhǎng)，張廷安教授深知自己重任在肩。2006年他積極倡導(dǎo)創(chuàng)建了首屆中國(guó)高校冶金學(xué)院院長(zhǎng)論壇，該論壇迄今為止先后在東北大學(xué)、中南大學(xué)、北京科技大學(xué)等高校成功舉辦了六屆。每年都會(huì)有國(guó)內(nèi)30余所高校冶金學(xué)院的院長(zhǎng)及知名專家匯聚一堂，探討我國(guó)冶金工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)，中國(guó)高校冶金學(xué)院院長(zhǎng)論壇得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委的大力支持，以及國(guó)外同行的關(guān)注。

在國(guó)際交流與合作方面，團(tuán)隊(duì)與美國(guó)鋁業(yè)公司合作進(jìn)行了“帶攪拌管式反應(yīng)器溶出的模型研究”，并聘請(qǐng)日本名古屋大學(xué)佐野正道為海外特聘教授，且與澳大利亞昆士蘭大學(xué)合作培養(yǎng)博士研究生，如今這些合作還在不斷地深入。

他秉承“讓學(xué)生享受優(yōu)質(zhì)資源”的辦學(xué)理念，在校長(zhǎng)丁烈云教授的大力支持下與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所嘗試聯(lián)合培養(yǎng)“本碩博貫通英才”，開(kāi)了高校與院所聯(lián)合辦學(xué)的先河。

不辭勞苦 帶領(lǐng)年輕團(tuán)隊(duì)開(kāi)創(chuàng)未來(lái)

作為國(guó)內(nèi)冶金行業(yè)知名教授，張廷安還帶領(lǐng)一支令人羨慕的充滿活力的學(xué)者群——東北大學(xué)特殊冶金創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)成員平均年齡只有38歲。團(tuán)隊(duì)圍繞著我國(guó)復(fù)雜難處理有色金屬礦和冶金渣的生態(tài)化綜合利用，從冶金多相反應(yīng)工程學(xué)角度出發(fā)，在高壓濕法冶金、高溫冶金、冶金反應(yīng)器三個(gè)方向取得了一系列開(kāi)創(chuàng)性成果，受到了國(guó)內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。作為這個(gè)團(tuán)隊(duì)的學(xué)術(shù)領(lǐng)頭雁，張廷安教授不辭勞苦，幾乎沒(méi)有休息過(guò)一個(gè)節(jié)假日，課題組所有科研項(xiàng)目以及學(xué)生課題從選題到制定方案到每一組實(shí)驗(yàn)和最后的結(jié)果，他都親自參與討論。

目前為止，張廷安教授已培養(yǎng)研究生100多名，畢業(yè)60多名，其中在讀博士17名，碩士20名，并為中國(guó)鋁業(yè)河南分公司、貴州分公司、新疆眾和、葫蘆島鋅廠等國(guó)有大中型企業(yè)培養(yǎng)工程碩士數(shù)十人，目前這些工程碩士已成為企業(yè)技術(shù)和管理的骨干力量。

追求卓越 積極建設(shè)高品質(zhì)學(xué)科

令人自豪的是，張廷安所在的學(xué)科有色金屬冶金學(xué)科于1981年首批建立博士點(diǎn)，是我國(guó)第一批“211工程”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科和冶金工程一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，也是國(guó)家“985工程”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科，2001年成為國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科。在他的率領(lǐng)下學(xué)院獲得首批材料科學(xué)與工程和冶金工程2個(gè)一級(jí)學(xué)科國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科。

與此同時(shí)，張廷安高瞻遠(yuǎn)矚，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)多金屬礦的生態(tài)化利用、冶金節(jié)能降耗和清潔冶金為目標(biāo)，依托東北大學(xué)冶金工程國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，積極倡導(dǎo)組建了國(guó)內(nèi)首個(gè)多金屬共生礦生態(tài)利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，以及首個(gè)有色金屬冶金過(guò)程技術(shù)教育部工程研究中心。目前，學(xué)院擁有國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)、教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室3個(gè)和教育部工程研究中心3個(gè)。借助985工程建設(shè)，他還組織編撰了我國(guó)首套“現(xiàn)代冶金與材料過(guò)程技術(shù)”叢書(shū)，并被科學(xué)出版社列為“十二五”國(guó)家重點(diǎn)圖書(shū)。

面向未來(lái)，張廷安院長(zhǎng)作為承上啟下的新一代冶金人將以“厚德求實(shí)、拓新踐行”的頑強(qiáng)拼搏精神，踐行創(chuàng)建以教授為核心的融教學(xué)和科研為一體的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，為實(shí)現(xiàn)“國(guó)內(nèi)一流，國(guó)際知名”的研究型學(xué)院的目標(biāo)而不懈努力。