——记中国科学院过程工程研究所研究员郑诗礼
本刊记者  周珈慧    

        郑诗礼，中国科学院过程工程研究所研究员，博士生导师。现任湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室副主任、国际期刊Hydrometallurgy编委等职。多年来一直从事战略两性金属资源亚熔盐清洁化工冶金的基础与应用研究，承担了国家“863”计划、国家“973”计划、国家科技支撑、国家自然科学基金、中科院知识创新工程、企业委托等二十多项国家和院部级科研任务；发表学术论文150余篇，申请发明专利50项，授权23项，其中授权美国专利1项。获国家技术发明二等奖1项，验收成果3项；获2012年度“中国科学院青年科学家奖”（全院十名之一），国家万人计划首批中青年科技创新领军人才等荣誉。
        基于亚熔盐非常规介质化学场强化的亚熔盐清洁化工冶金新方法是矿产资源高效清洁综合利用的重大创新，是由中国科学院过程工程研究所张懿院士创立的，是全新的化学冶金体系。郑诗礼研究员及其团队深入研究了亚熔盐非常规介质基础理论，并拓展了亚熔盐平台技术的应用领域，为实现两性金属资源高效清洁利用与污染源头控制、推动行业清洁生产技术进步做出了积极贡献。

起步：铬盐清洁生产技术研发与应用

        铬为国家重要战略金属资源，铬盐是重要基础化学品，与国民经济15%的商品品种有关。我国是铬盐生产大国，年产量占全球总产量的三分之一，但我国现行铬盐生产技术落后，铬渣污染已成为社会广泛关注的焦点，亟待研发源头减污的清洁生产技术。
        针对这一国家重大需求，在张懿院士指导下，郑诗礼研究员从博士期间开始从事亚熔盐铬盐清洁生产技术的研究。他的博士学位论文就是铬盐清洁工艺液相氧化过程的基础研究与优化，在此基础上团队合作形成了钾系亚熔盐法铬盐清洁工艺与集成技术。该技术与传统有钙焙烧工艺相比，反应温度由1200℃降低到320℃，主金属铬转化率大于99%，较传统工艺提高20%以上，在国内外首次实现了高毒性铬渣零排放。通过与中国化工集团合作，在河南成功建成了万吨级铬盐示范工程，并实现了长期稳定连续经济运行，被评价为突破国内外现有技术的“行业革命”。国家高度重视该清洁生产技术，国家发改委将其列为循环经济推荐技术，工业与信息化部将其列为“十二五”《铬盐行业清洁生产技术推广方案》中的推广技术，对采用该技术的工业建设项目给予中央财政资金补贴，目前正在进行3万吨大规模产业化放大工程建设。郑诗礼研究员因在该技术建立及产业化实施中的突出贡献，获2005年度国家技术发明二等奖。在技术研发及示范工程建设运行过程中，他的技术成果工程转化能力得到了极大锻炼和提高，为亚熔盐技术的拓展奠定了坚实基础。

溯源：亚熔盐基础研究支撑技术拓展

        铬铁矿传统1200℃高温分解过程需添加矿量2倍的惰性填料，铬转化率仅为76%，大量未利用的铬资源进入铬渣，造成严重的铬渣污染。而亚熔盐介质可以在低温下实现铬铁矿的高效分解，分解温度仅需320℃，且不用添加辅料，铬转化率达99%以上。为什么亚熔盐介质具有如此强大的分解效果？亚熔盐介质能不能拓展至其它金属矿物的处理？这都需要大量的应用基础研究作支撑。
        由于亚熔盐非常规介质是高离子活度、高反应活性的强氧化性介质，难以采用传统、单一方法进行系统研究。郑诗礼研究员及其团队集成电化学、物理化学、分子动力学、光谱学等多学科交叉方法，建立了原创性的亚熔盐新化学体系基础研究平台，发现了亚熔盐非常规介质产生的大量活性氧负离子在两性金属矿物资源分解中的关键作用，深化认识了亚熔盐介质强化矿物分解的作用机理，支撑了亚熔盐高效转化两性金属矿物资源的全新化学体系的建立。研究成果不仅多次发表在Hydrometallurgy、AIChE Journal等化工冶金行业顶级期刊，还发表在Journal of Physical Chemistry B、Electrochimica Acta等权威物理化学期刊上，基础研究成果引起极大关注。

发展：亚熔盐技术拓展为共性平台技术

        两性金属资源具有化学共性，像铬盐行业一样，其资源提取加工过程也一样存在着资源环境约束瓶颈。在铬盐亚熔盐清洁生产技术研发基础上，郑诗礼及其团队将亚熔盐核心技术拓展至具有化学共性的两性金属资源，建立了钒、铝、钽铌等多套亚熔盐清洁冶金新技术，取得一系列创新性成果，受到了国内外同行的关注。研究建立了钒铬共生难处理资源亚熔盐法钒铬高效共提新技术，在反应温度较传统工艺降低400℃～600℃条件下，钒回收率提高15%以上，铬回收率由不能回收提高至80%以上，解决了已有技术无法实现铬回收的难题，为我国36亿吨高铬型钒钛磁铁矿开发利用提供了重要的技术支撑，目前正在进行千吨级示范工程调试运行；将亚熔盐技术应用对象拓展至粉煤灰等含铝大宗工业固废，研究建立了亚熔盐法粉煤灰综合利用新技术，粉煤灰中氧化铝回收率大于90%，不仅可消除粉煤灰大量堆存造成的环境危害，而且对缓解我国铝土矿资源紧缺矛盾具有重要意义，现正进行千吨级示范工程建设；研究建立了亚熔盐法钽铌清洁冶金新技术，将难处理钽铌矿的分解率由现行工艺的不足85％提高至95%，并可实现氟污染源头削减，经济环境效益明显，该技术成果在“863”结题验收为优（仅10%比例），并获“863”滚动支持。上述成果产业化应用后，将显著提升我国两性金属行业清洁生产技术水平。

希望：打造卓越团队，实现技术成果产业化应用

 
        要站到巨人的肩膀上并非易事，而要从塔尖上看到更广袤、壮美的风景，亦远非常人可以想象的。郑诗礼的科研之路就是一条积累与创新并进的收获之路。 
        作为课题组长，他组建了40余人的年轻科研团队。郑诗礼研究员常将自己多年从事科研的经验体会与学生共勉：少一事不如多一事，做得越多学得越多，可干可不干时一定要干！作为这个团队的负责人，他特别注重整个团队的精心合作，因为他深知团队是能做成大事的关键。他自己兢兢业业，追求创新，与学生们一起勤勉。郑诗礼研究员目前已指导毕业硕士生15名，协助指导毕业博士生8名，与美国犹他大学Jan D Miller院士联合指导博士生2名，所指导学生多次获国家奖学金、院长优秀奖学金、宝钢奖学金、优秀毕业生等荣誉。很多已毕业学生现在已成为所在单位的核心骨干。团队中1人获“中科院引进杰出技术人才”称号。 
        “清洁生产区别于末端治理，是从源头，即生产工艺上减少污染物的一种绿色化生产技术。随着我国经济和社会发展，富矿资源的日益枯竭，复杂的共伴生多金属资源将成为我国资源开发的主体。而相对于其他冶金方法，湿法冶金更适于处理这种资源，未来应用前景非常广阔。”郑诗礼研究员如此定义和规划自己的研究方向。他希望将来在坚实理论研究的基础上，进行钒钛磁铁矿、铬铁矿、高铝粉煤灰等两性金属资源综合利用的应用推广研究，致力于将现有技术成果产业化、规模化。