设计师风采
领军人物 当前位置:首页 > 设计师风采 > 领军人物 > 详情

刘小力--中蓝长化工程科技有限公司

作者:挥洒激情汗水 献身化学矿山开发事业  来源:网站编辑  阅读:1377  更新:2020-01-10

     刘小力,出生于1959年,中蓝长化工程科技有限公司。1982年东北工学院(现东北大学)采矿系毕业,教授级高工,技术总监。37年来,刘小力共获国家科技进步奖一等奖1项、二等奖1项,国家优秀设计金奖1项、铜奖1项,中国优秀专利奖1项,2002年获国务院政府特殊津贴,2011年获石油和化工行业勘察设计大师称号,为我国化工矿山产业的发展和技术进步,尤其是使我国钾肥自给率从不到10%提高到现在的50%以上,实施我国钾资源开发“走出去”战略,降低进口依赖,进而促进农业发展、保障国家粮食安全,做出了突出贡献,是我国化工矿山领域的知名专家。

      化肥是农业的基础,其产量高低直接影响农业的可持续发展,据统计,我国化肥施用对粮食增产的作用占到40%。但过去很长一段时期,我国氮、磷、钾比例失调,钾肥、磷肥比例偏低,一直制约着肥效的发挥,影响着粮食增产,尤其是钾肥,90%以上依赖进口,成为我国化肥工业发展的一个瓶颈。为扭转这种不利局面,广大仁人志士积极投身化学矿山开发利用事业,经过长达三十多年的不懈奋斗,这一局面现已得到了根本性的改变,我国不仅已经成为世界化肥生产大国,而且磷肥已完全实现自给并成为重要出口国,钾肥也实现了50%以上的自给率,为保障我国农业生产和粮食安全做出了重要贡献。

      来自中蓝长化工程科技有限公司(以下简称中蓝长化)、荣获第九批“全国工程勘察设计大师”称号的刘小力,便是广大“中国化学人”中颇具代表性的一员。作为恢复高考后的首届大学生,他于1982年从东北工学院(现东北大学)采矿系毕业,进入到了当时国内唯一一家以液相采矿研究为主攻方向的中央部属科研设计单位——化学工业部长沙化学矿山设计研究院(中蓝长化前身),从事资源开发的工程设计与研究工作。从此,他便扎根于此,在这一领域尽情挥洒自己的激情和汗水,一干便是38年。

创新设计理念,助老矿区焕发新活力

      磷矿是磷肥的原料,我国的磷矿多为缓倾斜、倾斜中厚矿体,其采矿方法一直是技术难题。贵州开阳磷矿是我国建设最早的三大磷矿基地之一,其磷矿品位高、质量好,本应是制取高浓度磷复肥的优质原料,但因采矿方法不过关,贫化损失大,导致釆出矿石满足不了制取高浓度磷复肥的需要,成为老大难的问题,一直是业界的“心头痛”。为此,国家将开阳磷矿采矿方法技术攻关及其矿区开发评价研究列入“七五”科技攻关计划。

      此时的刘小力,尚未到而立之年,在这一领域并未积累起多少经验、业绩和声望,对于他来说,承揽攻关这一国家科技攻关项目任务,无异于攀越一座高耸入云的大山,但他没有退缩,勇敢地挑起了这副重担。为确立方案设计思路,他采用难点分析,跳出矿山现有框框的束缚,大胆引入国际先进理念、前沿技术和装备,并经过反复论证和试验研究,成功确立了一个高起点的矿区开发新思路,一套全新的开拓运输系统、全新的采矿工艺和设备以及釆空区处理方案,这套方案得到了各方的高度认可,并在实施后,使采场生产能力提升5倍以上,贫化损失降低50%以上,出矿质量大幅提高,经济社会效益显著,其成果鉴定总体达到国际先进水平,荣获了国家科技进步二等奖。作为当时项目最年轻的获奖者,刘小力在行业内声名鹊起!

      成果开发出来后,下一步便是促成其在贵州开阳磷矿老矿区得到推广应用。在刘小力的主持推动下,一份开阳磷矿区总体规划成功出台。这一规划立足新技术新装备高起点,根据系统工程的原理,采用整体优化的方法,绘就出了矿区中长期建设发展蓝图。按照这份规划,开阳矿区先后实施了马路坪100万吨/年、用沙坝200万吨/年、沙坝土240万吨/年等大型项目建设,首次采用了锚杆护顶分段空场采矿法新工艺、主斜井胶带提升方案以及大型液压无轨采掘设备和磷石膏胶结充填技术,开创了我国缓倾斜、倾斜中厚磷矿运用全无轨化开采技术的先河,推动了采矿工艺的飞跃,使我国化学矿山这一领域技术跃居国内领先水平,并达到世界采矿业同期先进水平。

      在开展设计的过程中,刘小力还特别注重将绿色矿山和智能矿山建设理念融入其中,正是沿用他的设计理念,开阳磷矿地下采矿主要釆、掘、装、运等环节,现均已实现了无轨化,井下主要作业点全部实现远程监控,井下釆空区全部得到充填,矿山规模也已从当时年产能不到200万吨发展到现在的800万吨以上,成为了全国绿色矿山和智能矿山建设的样板项目,贵州开磷这一老矿山不断焕发出新的活力。

打破技术封锁,使我国钾肥工业上台阶

      我国是钾肥消费大国,但钾肥自给率却不到10%,严重影响国家粮食安全。我国仅有的可溶性钾资源是盐湖钾资源,但从开采到加工的技术均没有掌握,当时世界上也仅有少数国家拥有这一技术,因而技术封锁颇为严重。为此,盐湖钾资源的开发一度被列为国家优先技术攻关课题。

      青海察尔汗盐湖是一大型地下卤水钾资源矿床,中蓝长化于上世纪80年代起便开始承担察尔汗盐湖开发的试验研究等前期工作,包括多项基础研究、专项研究和国家攻关试验等项目的研究工作。经过中蓝长化人十多年来在青海高原盐湖戈壁滩餐风露宿的艰苦攻关,他们取得了许多单项技术成果,为青海盐湖钾资源的工业化开发打下了一定的基础。

      “青海盐湖年产100万吨钾肥项目”是国家西部大开发首批十大标志性工程之一,它标志着青海盐湖大规模工业化开发的开始。作为中蓝长化该项目的技术负责人,刘小力深感任务艰巨、责任重大。当时,设计建设百万吨级的盐湖卤水钾肥项目,在我国尚属首次,没有经验可供借鉴,国外也只有中东地区某国有类似企业,但其技术保密工作做得很严,交流参观时也只能在几百米开外稍微瞭望一下,更别说了解详细的设计参数了,再加上我国的钾资源及项目建设条件也有自身的特点,因此,自力更生是唯一的选择。    

      为了完成釆输卤系统的方案设计,刘小力借鉴了其它领域已取得成功的一些技术,并在此基础上进行了大量的系统优化和创新工作。他通过采用设计风险管理方法,突破传统观念的束缚,大胆开创盐湖晶间卤水开采输送的新思路和新观念,确保全系统达到最优。这些创新举措在执行过程中不是一帆风顺的,试运行阶段就出现了一些新情况、新问题,甚至遭遇到多个技术瓶颈,但刘小力和他的团队并没有气馁,坚信外国人能解决的咱们就一定能解决,外国人没有解决的咱们也定能想方设法解决!凭着这股硬气和骨气,以及脚踏实地、艰苦卓绝的努力,他们成功啃下了一块块难啃的“骨头”,扫清了前进道路上的一只只“拦路虎”,并创造出了多个高原盐湖高位渠输卤量和输卤距离的世界之最。2006年,项目在建成2年多后实现了满产达标,成为我国首个百万吨级大型氯化钾生产装置,使我国一跃成为了世界上第7个拥有年产100万吨钾肥装置的国家。项目设计荣获了国家优秀工程勘察设计金奖,以该项目为基础的“年产100万吨钾肥生产技术开发及产业化”和“青海盐湖低品位难开发钾盐高效利用技术”,先后均荣获了国家科技进步二等奖。这一项目的实施及其随后的技术示范推广和项目扩建,不仅使我国钾肥技术跻身于世界先进行列,而且钾肥生产规模也达到世界第四,真正使我国钾肥工业上了一个大台阶!作为项目设计技术负责人,刘小力据此在业界声名远播。

勇闯“死亡之海”,建成世界级硫酸钾“航母”

      罗布泊盐湖,是世界上最大的干盐湖之一,地下存有丰富含钾硫酸盐型卤水,但由于没有现成的工艺技术、自然环境恶劣以及配套建设条件差的原因,这一钾资源一直未能得到开发利用。

罗布泊地区酷热与严寒交替,风沙尘土盛行,且为盐碱地,植物无法生长,地下水因含盐太高不能作为生活用水,盐湖中心区数千平方公里范围因开发条件恶劣处于原始状态,因而被世人称为“死亡之海”。加上上世纪60年代国家在此进行过核试验,以及后来发生了著名科学家彭加木失踪事件,这里也被视作“生命禁区”。

      在这样的项目条件、这样的工作环境下,攻关这样一项世界级技术难题,不仅需要莫大的追求梦想的勇气、坚定的信念与执着,同时还需要科学的头脑和创新的思维,这至关重要的三点缺一不可,沉睡已久的罗布泊盐湖资源宝藏,正在等待唤醒它的英勇斗士。盼望着,盼望着,这一天,终于来临了!

      1999年,刘小力首次带领考察队伍进入罗布泊,开启了他的罗布泊征程。罗布泊的工作环境究竟有多艰苦,在他真正进去后有了深切体会。400多公里路程全程乘坐汽车,在没有道路的戈壁滩上奔驰,一路颠簸可想而知;物资严重缺乏,包括生活用水在内的所有吃、用物品均是从400多公里外采购,用汽车运进去的;当然,罗布泊极大的昼夜温差也让人难以忍受,由于临时搭建的板房根本无法抵挡这种温差变化,他们只能住在“地窝子”里。

      生活条件的艰苦尚属其次,如何开展试验攻关、解决项目建设的一系列难点才是真正的考验。开发利用罗布泊盐湖资源首先要解决的是工艺路线问题,与青海盐湖相比,罗布泊盐湖卤水有相同点,便是都含有钾、钠、氯、镁离子,而主要不同点在于其还含有硫酸根离子。正是由于硫酸根离子的存在,不仅使罗布泊水盐体系相图更加复杂,而且面临着产品方案选择的难度加大。如果按照当时国内已有的技术路线,选择开发氯化钾自然最简单,但卤水资源中的硫却没有很好地利用起来;如果按照美国大盐湖的工艺路线则可以产出软钾镁矾,但必须外购氯化钾才能生产出硫酸钾产品,成本较高。可以说,原有这两条路线均有缺陷,那么能否找到一条两全其美的新工艺路线呢?既能充分利用好罗布泊盐湖卤水中的现有组分,实现资源利用最大化,又能直接生产出经济价值更高的硫酸钾产品,获取更为丰厚的回报?这对刘小力来说确实是一个全新的挑战。为此,他查找了国内外大量科技资料,在此基础上制定出了总体试验研究方案,与其团队用4年的时间先后完成了小试、中试和工业试验,取得了可喜的成果并得到了权威专家的充分认可,为大规模开发罗布泊盐湖卤水资源打下了坚实的技术基础,这也使得投资额高达40多亿元的120万吨/年硫酸钾项目得以立项。

      有了工艺技术,便算是有了工业开发的技术基础,但对罗布泊盐湖资源的大规模工业化开发来说,还必须解决一系列工程化研究课题以及诸多重大的工程建设难题。首先是工程放大问题,开展的工业试验只有2万吨/年规模,但现在要建设的大项目是120万吨/年的规模,采收、浮选、过滤、离心、结晶等工序均面临数十倍设备放大的工程化研究以及国产化课题。其次,罗布泊几百公里范围内无水、无电,甚至基本的建筑材料也没有,这一系列问题该如何解决,才能使项目具有建设的经济性和运行的可持续性,这也是刘小力当时未曾遇到过的考题。

      所有的这些都没能阻挡刘小力和他的团队探索前行的步伐。无论条件多么苛刻,他们都咬着牙关一项项去努力克服,凭借着坚韧不拔的毅力和对科研攻关的激情,他们一路披荆斩棘,破浪前行。2005年首次突破了钻井采卤技术,2006年解决了关键大型设备国产化,2008年11月项目正式建成并一次投产试车成功,主要技术经济指标达到世界领先水平。项目的建成投产,不但成功解决了罗布泊盐湖钾资源大规模开发的开采、加工技术及装备难题,将新疆边区的资源优势转化为经济优势,获得了十分显著的经济效益和社会效益,而且实现了我国硫酸钾行业的产业结构升级和技术水平升级,大大增加了我国在世界上这一领域的话语权。罗布泊钾肥基地因其拥有了世界领先的利用硫酸盐型盐湖卤水制取硫酸钾的技术和装备,以及世界规模最大的生产装置,创造了多项世界之最,被称为世界级硫酸钾“航母”。2013年,该项目获得了国家科技进步一等奖。正是由于该项目的实施,昔日沉寂的“死亡之海”摇身一变,成为了生机勃勃、造福“三农”的“幸福之海”!也正是凭借这一项目,使得刘小力在行业内享负盛名,《人民日报》《科技日报》等国内多家主流媒体竞相报道。

致力专业建设,推动行业技术发展进步

      刘小力在承担大型工程项目设计和国家科技攻关项目研究的同时,也特别注重行业技术发展。先后主编了《化工矿山井巷工程设计规范》《化工矿山钻井水溶法采矿设计规范》《化工矿山盐湖卤水矿采矿设计规范》等3项国家行业标准,参编了《中国采矿设备手册》《现代采矿手册》等大型工具书。其作为主要完成人获得的国家科技进步一等奖、二等奖,国家优秀设计金奖、铜奖,中国优秀专利奖各1项,省部行业级各类成果奖10余项。

      他基础理论扎实,工程经验丰富,学术作风严谨,为我国化学矿山建设作出了重要贡献,是我国化学矿山工程设计界的知名专家,多次受到公司和上级主管部门表彰,曾荣获“享受国务院政府特殊津贴专家”“全国化工优秀科技工作者”“石油和化工行业勘察设计大师”“全国勘察设计行业科技创新带头人”“长沙市高新区突出贡献专家”等荣誉称号。他的一言一行深刻诠释了中蓝长化人艰苦奋斗、勇于拼搏、开拓创新、甘于奉献的可贵精神品质,未来,他将继续与中蓝长化科研设计团队一道,不断攻克一道道技术难关,攀登一座座科技高峰,积极为我国化学矿山开发事业作出新的更大的贡献!