1994年6月，世界上第一座空氣重介質(zhì)流化床干法選煤示范廠在中國調(diào)試成功。這一工程科技項(xiàng)目的研究成功，在世界選煤界引起了轟動(dòng)。從此，缺水和高寒地區(qū)及遇水易泥化的煤炭分選有了高效的選煤方法，為潔凈煤技術(shù)中煤的加工和利用開辟出一條新的途徑，從而使煤這種古老的能源煥發(fā)新的生機(jī)。讓人頗有些意外的是，帶隊(duì)攻克這一世界性難題的是一位年過六旬的老人。他就是中國礦物加工工程學(xué)科的奠基者和開拓者之一、中國工程院院士、中國礦業(yè)大學(xué)教授陳清如，在業(yè)界，他還有一個(gè)響亮的稱號(hào)——“干法選煤之父”。
早年經(jīng)歷讓他體會(huì)到個(gè)人命運(yùn)與國家命運(yùn)緊密相連
陳清如1926年生于浙江杭州，幼時(shí)的他親身經(jīng)歷了日本侵華戰(zhàn)爭帶來的各種災(zāi)難。從小學(xué)到高中，陳清如在戰(zhàn)亂和社會(huì)動(dòng)蕩中先后輾轉(zhuǎn)杭州、上海、南京等地求學(xué)，飽嘗顛沛流離、居無定所的艱辛，更深切體會(huì)到個(gè)人命運(yùn)與國家命運(yùn)的緊密相連。陳清如回憶：“那時(shí)，在自己的國土上沒有中國人生存的自由，凡是有血?dú)獾那嗄甓疾粫?huì)無動(dòng)于衷。”1942年，陳清如加入進(jìn)步組織洪流社，積極參加淪陷區(qū)學(xué)生的救亡活動(dòng)。通過學(xué)習(xí)革命真理，他更堅(jiān)定了以身報(bào)國的決心。
1948年，陳清如報(bào)考唐山工學(xué)院采礦工程系。“當(dāng)時(shí)我抱有科學(xué)救國的思想，也很喜歡學(xué)習(xí)深造，就說服父親，讓我考一所獎(jiǎng)學(xué)金高的大學(xué)，那樣就不需要家里負(fù)擔(dān)我的費(fèi)用了。”他說。1952年，陳清如以優(yōu)異的成績畢業(yè)并留校任教，從此開始從事選煤方面的教學(xué)和科研工作，做起了這門“灰頭土臉”的大學(xué)問。
煤炭為什么要分選?這要從煤炭的形成和開采說起。煤炭是經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代和地殼運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過生物、物理、化學(xué)作用，而逐步形成的。煤炭在形成過程中就混入了各種礦物雜質(zhì)，在開采和運(yùn)輸過程中又不可避免地混入巖石和其他雜質(zhì)。為剔除煤炭中的灰、硫等雜質(zhì)，就要對(duì)煤炭進(jìn)行分選加工，這個(gè)分選加工過程就是選煤。選煤能夠把煤炭按質(zhì)量分成各種產(chǎn)品，以滿足不同用戶對(duì)煤炭質(zhì)量的要求，提高利用率。
1958年，陳清如被公派前往莫斯科礦業(yè)學(xué)院學(xué)習(xí)。回國后，他組織建成了應(yīng)用放射性同位素選煤基礎(chǔ)理論和測控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。為解決“難選煤”的分選問題，1964年，作為技術(shù)負(fù)責(zé)人的陳清如，全過程指導(dǎo)、參與了我國第一座用重介質(zhì)旋流器處理末煤選煤廠的建設(shè)。同年，他還指導(dǎo)研制了我國第一臺(tái)篩下空氣室跳汰機(jī)，從而解決了選煤用跳汰機(jī)的大型化問題。
一定要走出一條我們自己的選煤之路
1978年3月，全國科學(xué)大會(huì)在北京召開。“科學(xué)春天”的到來，讓陳清如受到了極大的鼓舞。隨著研究重新步入正軌，他對(duì)各種煤炭性能、種類、特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)也越來越全面。這時(shí)，一個(gè)大問題開始浮現(xiàn)在他的腦海里。
當(dāng)時(shí)，濕法選煤技術(shù)已有200多年的應(yīng)用歷史，是世界上普遍使用的選煤技術(shù)。因此“選煤廠”往往直接被稱作“洗煤廠”。但對(duì)于我國來說，大的煤炭基地都位于中西部缺水地區(qū)，用濕法選煤既浪費(fèi)水資源，又污染環(huán)境。陳清如曾親眼見過，西部不少煤礦需要定時(shí)、定量供水，甚至只能拿用過的洗澡水去選煤。于是他暗下決心：中國一定要走出一條自己的選煤之路!
1984年，陳清如率先提出空氣重介質(zhì)流化床干法選煤。然而，這一想法卻遭到了不少質(zhì)疑。有人說：美國、加拿大等國家早在六七十年代就開始研究，還一直停留在實(shí)驗(yàn)室階段，國外多年都沒有搞出來的技術(shù)，我們?cè)趺茨芨愠?陳清如這樣回答：“中國人不比外國人笨，就算外國人搞不成，我們也一定要搞成!”
流化床干法選煤以氣固兩相懸浮體作為分選介質(zhì)，在一定流速均勻氣流的作用下形成具有一定密度、均勻穩(wěn)定的氣—固懸浮體，用其近似流體的性質(zhì)，使輕重物在懸浮體中按密度分層，經(jīng)分離脫介后，就能獲得兩種合格的輕重產(chǎn)品了。這項(xiàng)技術(shù)分選精度高，處理能力大，可省去煤泥水系統(tǒng)，建廠投資和生產(chǎn)費(fèi)用也大大低于濕法選煤系統(tǒng)，而且環(huán)境污染小。
然而，在工程技術(shù)領(lǐng)域，成果要轉(zhuǎn)化為大型的工業(yè)化應(yīng)用，還有很長的路要走。為加快干法選煤技術(shù)的推廣，陳清如奔波于全國的大小礦山，尋找試驗(yàn)點(diǎn)，最后選定了黑龍江省七臺(tái)河市燃料公司桃山煤場。為了盡快建成世界上第一座工業(yè)示范性空氣重介質(zhì)流化床干法選煤廠，陳清如帶領(lǐng)科技人員吃住在現(xiàn)場，前后工作了近兩年時(shí)間，終于在1994年6月調(diào)試成功，干法選煤的“天方夜譚”就此成為現(xiàn)實(shí)。
干法選煤是煤炭產(chǎn)業(yè)的重大技術(shù)變革。國際選煤會(huì)議主席、美國能源部匹茲堡能源研究中心選煤部主任德布洛克表示，美國將采用由中國礦業(yè)大學(xué)提供的干法選煤技術(shù)和設(shè)備，來開發(fā)美國西部缺水地區(qū)的煤炭。
身患癌癥、動(dòng)過大手術(shù)，仍要求出院繼續(xù)工作
七臺(tái)河冬天的氣溫有零下30多攝氏度，南方人一般受不了，年過六旬的陳清如卻像個(gè)年輕人一樣，在廠房里爬上爬下。沒人會(huì)想到，他前不久剛剛做過癌癥手術(shù)。
1990年底，正當(dāng)干法選煤的研究和開發(fā)工作如火如荼地進(jìn)行時(shí)，病魔卻悄悄地降臨了。陳清如由于長期熬夜工作，生活不規(guī)律，身體日漸衰弱。12月18日，陳清如突然便血，后被診斷為腎癌。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)去醫(yī)院看望他時(shí)，他提了兩條意見：“如果癌細(xì)胞還沒有擴(kuò)散，就盡快手術(shù);如果癌細(xì)胞已經(jīng)擴(kuò)散，就立即出院，我還有很多工作要做。”
左腎切除手術(shù)后20天，病情剛剛穩(wěn)定，陳清如就堅(jiān)決要求出院，沒休息幾天就坐火車趕往七臺(tái)河。當(dāng)時(shí)從徐州到七臺(tái)河需要38個(gè)小時(shí)，中途還要轉(zhuǎn)一次車。對(duì)于剛動(dòng)過大手術(shù)的病人來說，不僅辛苦，而且危險(xiǎn)。
為了結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際開展研究，陳清如每年都要奔波于黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古、山西、陜西、山東等地，去的煤礦一般都在距離城市幾十里、幾百里的地方，轉(zhuǎn)車換車是家常便飯，有時(shí)還要步行數(shù)公里才能到達(dá)。“吃飯，路邊店的一碗面就能解決;住宿，十幾塊錢的大通鋪他也照住。”陳清如的學(xué)生、中國礦業(yè)大學(xué)副校長趙躍民說。
晚年的陳清如仍心系洗煤事業(yè)。面對(duì)日益嚴(yán)重的空氣污染問題，他將干法選煤研究進(jìn)行拓展和延伸，提出了中國潔凈煤戰(zhàn)略的構(gòu)想。這一戰(zhàn)略思想，為我國發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)、保衛(wèi)藍(lán)天做出了重要貢獻(xiàn)。
陳清如常對(duì)學(xué)生講這樣一句話：“做學(xué)問要頂天立地——頂天，就要站在國際前沿，瞄準(zhǔn)世界一流;立地，就要結(jié)合行業(yè)和產(chǎn)業(yè)需求，解決我們國家的重大問題。空氣重介質(zhì)流化床干法選煤從科學(xué)理論到工程技術(shù)都是開創(chuàng)性的，需要幾代人長期不懈的努力。”
1998年起，趙躍民教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼承、創(chuàng)新和發(fā)展了空氣重介質(zhì)流化床干法選煤技術(shù)，在基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和工程實(shí)踐方面取得了新的突破，引領(lǐng)著世界干法選煤技術(shù)的發(fā)展。據(jù)悉，該技術(shù)已被列入我國能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃。
