张志鹏,新西兰奥克兰大学化学与材料工程专业博士,2023年10月入职江铜研究院。
“我在学习阶段没有接触过矿山,”当集团公司安排第一批技术研发人员培养锻炼的通知下发后,张志鹏知道:这是一个快速学习和融入的好机会,必须抓住。
此前,他已在德铜从事提高石灰利用率的研究半年有余。“石灰是水处理的主要试剂,用量大、成本高。如果我们能够降低石灰用量,提高石灰利用效率,让石灰投价更精准,不仅有利于企业降本增效,在技术上也是一个突破。”
每一个愿景的实现,都始于解决具体问题的坚持。
一次,在德兴铜矿精尾厂的工业水处理车间,操作工正小心翼翼地清理pH探头上结满的石灰垢。“这玻璃头可‘娇贵’了,去年坏了55支,直接损失将近20万元。”
电极表面覆着一层厚厚的灰白色的“铠甲”,是矿山废水中的钙质长期沉积形成的。这支价值3000余元的精密仪器,在复杂的工业环境中平均寿命不到两周。
如何让pH探头在富含石灰的工业废水中“活”得更久,这是个看似简单却困扰矿山多年的难题,让张志鹏沉思许久。
他的科研视角也随之发生了微妙转变:“水处理是一个宏大的命题。工欲善其事必先利其器,不妨先从保护这些监测设备做起,一点一点解决实际问题。”
结垢,是业界普遍存在的问题。清洗,需要研发专用的清洗剂。
现场水质分析、结垢机理分析、筛选备选药剂、垢层清洗效果实验、药剂配方优化……一切似乎井然有序,直到遭遇那次“泡沫危机”。
实验室里温和的配方在工业水池中竟泛起大量泡沫,张志鹏急出一身汗,研发团队连夜调整配方、反复试验,最终才研制出pH探头的专用“洗洁精”——既能溶解顽固的钙垢,又不会干扰水质监测。
自动pH测试及清洗一体化装备研发,更是曲折。
实验室里的第一次尝试堪称完美。塑料锥形密封件在模拟溶液中表现出色,真空抽水系统运行流畅。但当设备来到真实的矿山现场,情况急转直下——复杂多变的工业废水,让抽水速度大打折扣,精心设计的装置成了摆设。
“在实验室是理想状态,到现场才知道什么叫‘水土不服’。”研发团队连夜讨论,根据现场采集数据和实际使用情况,持续优化改进。截至目前,这套装置已经迭代了三个版本,光材质就从塑料换到金属再换到特种塑料。
“做水处理就像给矿山做血液净化,pH探头就是最敏感的神经末梢。”随着监测数据的精准度提升,石灰投加量的优化空间被逐步释放。这项看似只关乎设备维护的研究,实则撬动了整个水处理工艺的悄然优化。
“现场是最好的老师,我们每一个课题都来自现场,最终也要回到现场。”在成功解决pH探头问题后,张志鹏又投入到高盐废水电吸附脱盐关键技术及成套中试装备、HNS过滤器高效绿色清洗剂及清洗装备的研发中。
夜深人静时,张志鹏常常想起家乡武汉的月湖。童年记忆中那个长满水葫芦的湖泊,如今已变得清澈见底。这种转变在他心中埋下了环保的种子,也坚定了他在新西兰完成博士学位后回国发展的决心。
“无论是在新西兰研究磷回收,还是现在德兴铜矿‘治水’‘除垢’,我始终对新鲜事物保持着强烈的好奇心。”水处理,是他热爱并愿意为之长期投入的一项事业,让每一滴水重归清澈,是他不变的追求。
“水文章”里有乾坤。如今,张志鹏的目光已经投向更远处,更多的科研计划正在酝酿。(文| 欧阳倩 图| 祝兵)