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李晓安:生命在事业中闪光

人的生命之光在事业闪耀,年轻的选矿专家李晓安的事业正“如日月之恒,如日之升”,为浩瀚的科学天宇增添了一抹晨辉。

38岁的李晓安是鞍山钢铁学院采矿系副主任。

李晓安是幸运的,未满30岁就成为“洋博士”,刚满36岁又破格晋升为教授。他在七年的时间里,先后负责了20余项国家,部、省、市和企业委托课题的研究工作,在菱镁矿的提纯和深加工综合利用领域,在铁矿选矿和实践方面了大量研究工作,并取得可喜成果;特别是在菱镁矿浮选提纯方面的研究达到世界领先水平。他得到了应该得到的荣誉,被评为“辽宁省青年科技拔尖人才”,荣获“中国青年科技奖”,曾被授予“辽宁省青年科技先锋”、“鞍山市劳动模范”,当选为八届全国人大代表。他成果累累,荣誉等身,足以令人仰慕。然而,熟悉他的人,对他更多的是敬佩,敬佩他的勤奋,更敬佩他的正直与忠诚。

1982年9月,李晓安由东北工学院研究生班被国家教委选派到南斯拉夫贝尔格莱德大学矿山地质分院深造。李晓安出国留学的目的很明确。

菱镁矿选矿、镁质产品的深加工与高档化在我国是一个亟待研究和解决的课题。李晓安怀着解决它的志向飞到贝尔格莱德。

南斯拉夫在菱镁矿的选矿和深加工方面已做过大量的研究工作,其技术至少比我国行进20年。贝尔格莱德大学的实验设备先进,李晓安的导师杜山·沙拉第奇是国际著名非金属矿选矿专家、国际非金属矿学术委员会主席,在菱镁矿选矿方面具有较高造诣。

专业学习首先要确定研究方向,确定论文课题,然后才能根据论文课题设置相应课程。在选择研究课题时,李晓安又一次面临选择:如果接受导师指定的题目,可以使论文题目成为导师研究工作的一部分,研究工作会相对轻松些,通常还会得到导师给予的一定的经费,当时他的导师正在进行硫化矿选矿方面的研究。李晓安没有走这条现成的、稳当的路,他毅然选择了与我国镁质矿产品发展密切相关的菱镁矿提纯处理作为研究课题。菱镁矿中的各种物质性质相近,不易分离,且工艺复杂。他大学时的一位老师在这方面探索多年无成果。显然,这是一条布满荆棘的险路。他征求国内一位老师的意见,这位我国选矿专业知名的教授也说:“这方面研究难度很大,而且从科研角度看,涉及面窄,不易出成果。”老师惜才爱才,唯恐他留学期间拿不出研究成果,耽误了学业和今后的发展,劝他慎重选题。然而菱镁矿资源外流,用高质镁矿却只能生产出低质镁砂这一现状啮咬着他的心,他一刻也没有忘记自己的使命,从考上研究生那天起,他就为自己选定了这个课题,路再窄也要走下去,他愿意当个开路的人。

李晓安是个善于思索的人,他那善于思辨的头脑充塞的都是菱镁矿的提纯和加工。他想,他老师用传统的反一正浮选法来提纯,这条路可以说已经是“山穷水尽”了,我不能继续走下去,换个方向去探索,也许能够“柳暗花明”。菱镁矿的浮选,工艺很复杂,菱镁矿中含有两大类杂质,一类是含硅酸盐和石英的矿物;另一类是含钙、铁的矿物。传统的选矿方法是先通过药剂把第一类杂质选出去,这是反浮选法,再用药剂将氧化镁从剩余物质中扑收出来,称作正浮选法。两步浮选需要加入五种药剂,且需加热到规定温度。反、正浮选都是利用矿物表面电性的差异,选择性吸附在某种物质表面上,使其表面疏水,然后对其扑收。多年来,谁的实验都没有跳出谤个窠臼。李晓安经过无数次的思考提出一个设想:如果能改变矿物表面电性,那么不就可以改变十二胺的扑收作用了吗?按照这个思路,他开始了艰难的实验工作。他要做矿物可浮性实验,要测定矿物表面电性,要测定各种药剂在矿物表面的吸附状态和吸附量,要最终找到菱镁矿与之的差异,要掌握温度、pH值、药剂用量、药剂种类、矿物种类变化,实验中各种条件交叉作用。他每天要做三四十个条件、数万次的实验,工作量相当之大。

为了把国外的研究工作与国内菱镁矿提纯的具体问题结合得更紧密,以便直接用于国内的菱镁矿加工,他需要用我国的菱镁矿矿石作实验样品。一封信寄回国,没过多久,他就收到了老师寄来的40公斤矿石。

在异国他乡的土地上,每当他触摸着故乡的矿石,时常有一种难以名状的心绪,那是一种责任,一种自豪,伴着孤独与艰辛。他深信,一切努力都会有结果的。

经过无数次的实验,他终于找到了一种磷酸盐药剂。这种药剂可以选择性地吸附在菱镁矿矿石中含钙和含铁的杂质矿物表面上,使得矿物表面电性变负,这样作用结果使十二胺这种阳离子不仅能扑收到硅酸盐和石英,而且可以扑收含铁和含钙的杂质,而选出菱镁矿精矿来,不需再胜传统的正浮选法了,一步即达到两步的效果,而且效果比传统方法好。

李晓安的博士论文受到导师的高度评价,答辩结束后,专家组的评语是:“论文立意新,属开创性工作,具有很好的工业应用前景。就这样,李晓安只用了三年半的时间就获得了通常要用六年时间才能得到硕士、博士学位。他的导师希望他能留在南斯拉夫,继续做一段研究工作,将研究成果在工业生产中应用实施。此间南斯拉夫一家公司正拟与四川合资在我国开发一座铜矿,聘请他到那里去工作。可是,李晓安想:“国家培养我这么多年,我研究的课题又是国内急需的,当初我选择这个课题,为的就是学成为国效力。再则,这个研究是开创性的,如果在国外实施,我个人可能会得到一定的报酬,但今后在国内应用时必定要涉及到知识产权问题。”因此他毅然谢绝邀请,在博士论文答辩结束后的第八天就启程回国了。他要尽快将美好的前景变成现实!

回国后,他谢绝了中国非金属矿业总公司、国家建材总局以及其它一些科研院所和几所名牌大学的邀请,来到他的母校鞍山钢铁学院执教。至于他做这种选择的原因,当然还是因为这里有丰富的菱镁矿资源。他说:“我就是想搞点学问,干点事情。”

他一边教学,一边着手将在国外的研究成果转入工业试验,他要尽快将科研成果转为生产力。他依据博士论文的研究成果申请了名为“一种菱镁矿矿石反浮选方法”的发明专利。这一申请由国家专利局正式授权为国家发明专利。

此时,恰逢冶金部在辽镁公司投资近2亿元兴建一座年产5万吨高纯镁砂的海城高纯镁砂厂,作为宝钢工程的配套项目。按设计该厂生产的镁砂氧化镁含量高达98%以上,为国际上天然镁砂中纯度最高的产品。该厂第一道生产工序即是生产高纯镁砂的原料菱镁矿矿石的浮选提纯,原设计浮选工艺采用的是国际上通用的反一正浮选流程。工厂从欧洲两个国家合资的某公司引进技术价值1000万美元的烧砂设备,引进项目合同要求经浮选后的菱镁矿氧化镁的含量要超过98%,设备安装调试完毕,却不能正常生产。这台设备是某公司在国外搞的第一台设备,从设计到工艺均存在问题。然而由于当时我们生产不出含氧化镁98%的矿石,外国人据此不承认设备自身问题,把责任强加给我方,使我方有苦说不出。24个外国专家滞留在厂里,工厂每天要为此付出1万多美元的费用,辽镁公司的职工为此焦急万分。

也就在这同一时间,李晓安的研究被允许进行工业实验。在经过多次到现场了解生产情况后,李晓安向辽镁公司的领导提出了解决菱镁矿浮选后氧化镁纯度的设想,得到辽镁公司有关领导的赞同,于是李晓安与辽镁公司鉴定了“辽镁公司高纯镁砂厂浮选车间工艺流程改进的研究项目协议书”,进行了实验室实际矿石的提纯实验,这是连接他的博士论文理论和现场工业实验的中间环节。由于实验研究工作进行得严密、充分,实验很顺利地完成了。开始进入现场实验,这是最后的一搏了。现场实验每天要耗资数万元,不允许长时间的重复实验,如果实验安排不好,实验因素控制调整不合适,都会影响实验的结果,造成大量资金的浪费。李晓安又一次感受到肩负着重任。李晓安完全可以镇定自若,因为他的发明经过理论论证和多次实验室论证,是无懈可击的,但是要把科技转化为生产力,还有许多因素起作用,还必须在生产实践中得到证实。人们的眼里带着疑虑,透着希望。

李晓安带着课题组的另外两名老师来到工厂,一头扎进浮选车间。他们不去住宾馆,在工厂找间办公室,安上床就是宿舍了。他们谢绝了工厂专为他们做的招待饭,和工人一起在食堂买饭吃。为了又快又好地完成实验任务,他们三人分工,跟随工人三班倒,随时随地观察生产情况,及时处理生产中的问题。为了获得最佳药剂比,掌握准确的资料,每一个具体环节他们都亲自去干。另人干一个班,李晓安自己干两个班,在现场控制调试的各个环节。从主厂房到几层楼高的中控室,56节铁阶梯,一天不知要爬多少次,隆隆的球磨机旁,庞大的浮选机边,李晓安和工人们的汗流在一起。在一个月的实验中,他每天最多睡四五个小时觉,人累得又黑又瘦。

李晓安的单一反浮法工艺获得了成功!新的方法彻底改变了原工艺控制因素多、过程波动大、生产成本高、指标达不到标准的弊病,较之反一正浮选法有明显的优越性。浮选流程和药剂制度简化了,整个选矿过程可在温下进行(过去需要35℃~40℃的温度),药耗、能耗、设备损耗和维修、生产用水、人工等费用大幅度降低,并可显著提高菱镁矿浮选精矿的产率和品位,每年可为这个厂创直接经济效益700多万元!

对这项技术,冶金部专家鉴定意见是:流程简单,生产费用低,技术指标先进,操作管理方便,达到国际先进水平。这一技术获得冶金部1993年度科技进步一等奖。

因为该工艺投资远远低于老工艺,这项技术得以在地方中小企业推广。镁矿企业是鞍山地区乡镇企业的支柱产业,这一研究成果所创造的价值可远远不是每年700多万啊!含氧化镁98%的镁矿浮选出来了,外方的烧砂机仍不能运转,此时外方公司无话可说,不得不按合同规定的最高数额赔偿多方的损失。工厂渡过了危机,辽镁的职工们笑了。从1983年做博士论文,到1990年在海城镁矿正式应用,历时七年。七年里,李晓安魂牵梦绕的就是这一结果,李晓安的梦变成了现实!

海城镁矿高纯镁砂厂浮选车间工艺流程改造成功后,李晓安在菱镁矿深加工方面的研究仍没有停止。与该课题相关的基础理论研究课题“阳离子扑收剂分离菱镁矿、白云石和方解石的可能性和机理研究”又获得了国家教委优秀青年教师基金。这是1987~1988年度冶金部所属高等院校唯一获得该资金的项目。

李晓安还主持了“浮选法生产超纯菱镁矿精矿的研究”,使海城镁矿高纯镁砂厂可以生产出氧化镁含量高于98.3%的超纯菱镁矿精矿,这是目前国际上使用天然菱镁矿生产出来的纯度最高的菱镁矿精矿。

电熔镁砂是一种应用广泛的镁质材料,它既是一种重要的耐火材料,又可用于化工、电力以及新型特种陶瓷工业。尽管这是一种高能耗产品,但由于其应用的重要性,许多发达国家竞相生产,连日本这种资源与能源极其缺乏的国家也是高档电熔镁砂的重要生产国。我国高档电熔镁砂的应用开发研究远远落后于许多发达国家,我们的电熔镁砂生产厂只能生产普通电熔镁砂,工艺落后,产品档次低,效益差。李晓安又与中冶鞍山矿产公司联合开发一种高纯电熔镁砂耐火材料生产新工艺,不仅可以生产出高档电熔镁砂,而且还可以生产高纯镁鉻和镁铝复合耐火材料,探索一条菱镁矿矿产资源综合利用和深加工的新途径。沿着科研与生产紧密结合的路子,李晓安一步一个脚印地走着。

李晓安,一个用全身心去干事业的知识分子,他的灵魂在事业中净化,境界在成功中升华!

原载《未来世纪的巨子》第二集2003.06.04