7月16日,2021年中国工程院院士四川行在成都启动,钒钛资源及钒钛产业院士专题对接会是重要活动之一。7名中国工程院院士与省市部门、相关高校、科研院所和企业负责人面对面,围绕如何进一步提高钒钛资源综合利用率,促进钒钛产业高质量发展交流畅谈。
研讨环节,院士们为攀枝花支招时,反复提到要“异想天开”、换道超车。
“异想天开” 寻低成本路线
“20年前有位老先生激励我,想做院士你就解决好攀枝花高钛渣。20年过去了,这个世界性难题,我还是没有做成,但仍在以此激励我的学生。”中国工程院院士、中南大学教授柴立元的开场白,折射出技术突破之难。
攀枝花钛资源保有储量占全国的90%、全球的35%;钒资源保有储量约占全国的52%、全球的11%。但攀枝花钒钛磁铁矿属高钛型铁矿,矿相特殊,不仅前端钒、钛资源提取难度大,后期制备技术和工艺等难度也大。
“钒,几乎90%用在了钢上,反而是钛,应用窗口正在打开,需要大胆寻求低成本路线,降低成本,扩大应用。”中国工程院院士、钢铁研究总院教授级高级工程师干勇说,目前,钛成本偏高,基本是不锈钢材料的3-5倍,这导致很多装备、项目,从设计环节就不敢选钛。要做好钛资源综合开发利用,一个重要突破方向是寻求低成本路线和应用。
这一观点,得到中国工程院院士、西北有色金属研究院教授级高级工程师张平祥当场回应。张平祥说,在他主攻的航空领域钛合金应用一开始就走的高成本路线,“需要针对不同行业需求建立标准,上游比照需求去加工,降低成本。”
“针对钒钛综合利用,攀枝花可设立一些开放的基础研究基金,吸引全球学者来‘异想天开’。”在柴立元看来,能否活用化学思维来攻关难题,或者干脆开辟全新应用路线,需要更多跨学科的启发和碰撞。
换道超车 探索全新应用
“搞冶金的考虑的是怎么把钒钛提出来,搞材料的考虑的是怎么加进去。或许很多突破性的应用根本就不需要再提取、添加,而是直接应用。”中国工程院院士、重庆大学教授潘复生认为,攀枝花发展钒钛需要换道超车。
新的赛道在哪里?干勇说,去年大型风电设备叶片用钛纤维代替玻璃纤维,一举大幅提高全球钛的应用量。张平祥分享了近期看到的一个喷射成形新应用,“利用钛材料,喷一个自行车三脚架,只需 20分钟。同样材质、大小,3D打印则需要2-3天,传统制造则更久。”
钒钛资源综合利用开发,相对攀枝花的资源储量水平和战略使命要求,仍有不小差距。柴立元建议各方将目前攻克不了的高钛渣等难题视作“未来资源”来生态化储存。
借智借力做好攀枝花的“钒钛文章”,全省上下一直在持续推进。省科技厅副厅长景世刚介绍,省委、省政府设立了创新开发专项资金,统筹用于攀西战略资源创新开发试验区战略资源开发。目前,攀西战略资源创新开发试验区铁的利用率达到70%,较2013年提高了3.8%;钒的利用率达到44%(从原矿到五氧化二钒),较2013年提高了7%;钛的利用率达到29%(从原矿到钛精矿),较2013年提高了9%。未来,还将聚焦全国优势科研力量攻克“卡脖子”技术问题,促进攀西钒钛资源开发利用的绿色、高效发展。
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