長沙礦冶研究院礦冶裝備研究所

30年來，長沙礦冶研究院礦冶裝備所所長、教授級高級工程師張國旺始終奮斗在選礦設(shè)備技術(shù)研發(fā)的前沿。他腳踏實地，勇于開拓，不斷創(chuàng)新，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的微細粒礦物細磨解離關(guān)鍵裝備—M系列立式螺旋攪拌磨礦機，并將其推廣到全國礦山冶金領(lǐng)域并出口南非等國，迄今共應(yīng)用500多臺（套），為國家礦產(chǎn)資源綜合利用和節(jié)能降耗做出了重要貢獻。科研成果多次獲得省部級獎勵，編寫《超細粉碎設(shè)備及其應(yīng)用》和《現(xiàn)代選礦技術(shù)手冊（破碎篩分與磨礦分級）》專著，50多篇論文被國內(nèi)外知名期刊收錄。

磨礦作業(yè)與選別作業(yè)關(guān)系很大，選別指標（精礦品位與金屬回收率）的好壞，在很大程度上取決于磨礦產(chǎn)品的質(zhì)量，而磨礦是選礦廠動力消耗最多的一個作業(yè)。我國微細粒金屬礦物嵌布粒度細，為達到單體解離，提高選別效率，需要磨至-400目（38微米）大于95%或更細。20世紀80年代，超細磨領(lǐng)域在國內(nèi)幾乎是空白，同時國外的礦用超細磨技術(shù)設(shè)備對中國是封鎖的，在國內(nèi)外很難找到有價值的相關(guān)參考技術(shù)資料。超細磨技術(shù)和高效節(jié)能設(shè)備的研發(fā)，將為礦產(chǎn)品的提質(zhì)降雜、磨礦作業(yè)的節(jié)能降耗發(fā)揮關(guān)鍵作用。憑著咬住青山不放松的精神，張國旺同志逐步組建科研團隊，進行超細磨技術(shù)和設(shè)備的攻關(guān)。

幾十年磨一劍，張國旺研發(fā)出了具有創(chuàng)新性、自主知識產(chǎn)權(quán)的JM系列立式螺旋攪拌磨礦機和強化礦物分選的高效攪拌磨超細磨技術(shù)。超細磨機細磨效率高，不僅可以降低細磨過程能耗，而且可以強化礦物單體解離，提升產(chǎn)品品質(zhì)，為應(yīng)用企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。同時在選礦廠二段磨礦作業(yè)、粗精礦再磨或尾礦綜合利用中應(yīng)用，立磨機將減少二段磨礦所需的磨機數(shù)量，與球磨機相比，立磨機可以節(jié)省30%～50%能耗，并降低所需維護和運行成本，為礦山企業(yè)帶來較大的費用節(jié)約和資源的有效綜合利用。另外，針對尾礦中有用礦物的綜合回收利用問題，他研制出相應(yīng)的尾礦專用超細磨設(shè)備，可高效回收其中的有用資源，變廢為寶，減少了尾礦排放，提高了資源綜合利用效率及企業(yè)的經(jīng)濟效益。

在60多家金屬礦山選廠，包括鉬、銅、鉛鋅、黃金和鐵礦金屬礦選冶廠的細磨再磨領(lǐng)域推廣應(yīng)用500多臺套，打破了國外公司金屬礦山細磨設(shè)備不向中國出口的封鎖，提高了我國細磨裝備水平，推動了細粒級難選金屬礦選礦技術(shù)的進步，為應(yīng)用企業(yè)新增效益數(shù)億元。同時在非礦工業(yè)應(yīng)用節(jié)能降耗效果顯著，與原設(shè)備比較節(jié)能30%左右，推動了造紙涂布重鈣生產(chǎn)的科技進步。

張國旺有一句話：“做設(shè)備就像做老中醫(yī)，要親自為選礦廠把脈?！睕]有深入到一線，親自把脈，設(shè)備就不能真正解決問題。30多年來，他的足跡踏遍國內(nèi)的各個選礦廠，北到大興安嶺林區(qū)深處，南到越南海邊，從零下40度的時候奔赴內(nèi)蒙古滿州里中國黃金烏努格吐山銅鉬礦，到海拔3200多米的云銅羊拉銅礦。2010年在進行JM-1800型立式螺旋攪拌磨礦機的研發(fā)時，圖紙畫好了，正尋找合適的用戶，恰好那時羊拉銅礦新上馬一個銅礦項目。羊拉銅礦海拔高，路途險。地處滇西北海拔3200米的金沙江上游；大峽谷中穿行，必經(jīng)之路為石子鋪成，崎嶇不平、狹窄險峻，最窄的地方僅能容一輛車通過。張國旺依舊雷厲風行，在盤山公路上顛簸了近7個小時到達現(xiàn)場與對方交流，成功簽訂合同，將設(shè)備的推廣又向前邁了一步。

加強基礎(chǔ)科研創(chuàng)新和在現(xiàn)場應(yīng)用中優(yōu)化，堅持兩條腿走路，是保持設(shè)備先進性的途徑。加強基礎(chǔ)科研，組織團隊進行攪拌磨模擬仿真分析、試驗研究和工業(yè)大型攪拌磨機的應(yīng)用試驗研究，提出了在磨礦區(qū)域流場速度梯度大、能量密度大，且分布均勻的應(yīng)力狀態(tài)優(yōu)化原則等。張國旺承擔多項國家項目，包括“十一五”科技支撐計劃“共伴生難選鉬礦資源選礦關(guān)鍵技術(shù)研究”中“新型高效攪拌球磨機的研制”，國家自然科學(xué)基金重點項目“非水環(huán)境中材料制備的機械力化學(xué)行為及其精細調(diào)控機制”等。

張國旺重視人才培養(yǎng)和團隊建設(shè)，積極培養(yǎng)研究生、博士后，建立了一支擁有選礦機械、選礦工藝、礦物材料、冶金及自動化等各專業(yè)搭配合理的人才隊伍，打造了一支優(yōu)秀的青年創(chuàng)新團隊。目前團隊已有1名博士，3名碩士研究生，2名在讀碩士，1名在讀博士，1位進站博士后正在進行選擇性細磨研究工作。

張國旺在追求學(xué)術(shù)創(chuàng)新的道路上孜孜不倦，他被邀請擔任《現(xiàn)代鐵礦石選礦》、《現(xiàn)代選礦技術(shù)手冊》、《礦山機械》編委會委員，出版專著2本。張國旺教授特別注重國際交往和交流，積極參與國際選礦大會、國際粉碎磨礦大會等學(xué)術(shù)會議，論文在國際刊物Minerals Engineering發(fā)表，被EI和SCI收錄。他多次在學(xué)術(shù)會議上向世界選礦工作者介紹中國超細磨領(lǐng)域的研究，在基礎(chǔ)研究、流場模擬及應(yīng)用研究所取得的成績，受到國外同行關(guān)注。國際上的學(xué)術(shù)交流活動也邀請張國旺作主題演講，中國超細磨技術(shù)和裝備影響力更加廣泛。

隨著這幾十年中國經(jīng)濟的快速增長，礦產(chǎn)資源的需求增大。而生產(chǎn)工藝和設(shè)備則是滿足這一需求的關(guān)鍵。目前張國旺正在帶領(lǐng)團隊研制1120kW大功率立式螺旋攪拌磨礦機，處理能力達到100～120噸每小時。大型立式螺旋攪拌磨礦機的研制成功可節(jié)省投資成本， 并將推動細粒級難選金屬礦技術(shù)的進步，經(jīng)濟效益和社會意義重大。我國的超細磨設(shè)備出口到越南、蒙古、南非等國家，打破了國外立磨機在國外細磨領(lǐng)域的壟斷，同時國外的細磨設(shè)備開始進入中國市場，這意味著我國的超細磨設(shè)備和國外品牌將在同一個舞臺上競技。

張國旺身上既有科研人員的踏實、樸素，也有湖南人特有的“霸蠻”精神，這種潑辣果敢的性格，讓他敢為人先，在技術(shù)和設(shè)備研發(fā)的路上，做到了從無到有，從有到優(yōu)。張國旺不僅要在世界范圍內(nèi)推廣細磨/超細磨設(shè)備與技術(shù)，建立全面的細磨/超細磨“數(shù)據(jù)庫”。通過30多年超細磨領(lǐng)域的工作，團隊積累了大量的科研數(shù)據(jù)，整理、保存進而歸納分析這些數(shù)據(jù)并應(yīng)用，對中國乃至對世界的資源高效利用及節(jié)能降耗工作都將是一筆巨大的財富。 責編/齊尚