人物簡(jiǎn)介
代世峰,煤地質(zhì)學(xué)專家,中國礦業(yè)大學(xué)(北京)煤炭資源與安全開采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授、國家973項(xiàng)目首席科學(xué)家。2014年4月,入選科技部“中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才”。
5月15日,中國礦業(yè)大學(xué)(北京)煤炭資源與安全開采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
和煤打了20多年交道的代世峰教授正忙著做實(shí)驗(yàn)。在普通人眼中,煤就是一塊黑乎乎的燃料,而在代世峰看來,煤中蘊(yùn)含著乾坤。
“自然界中,煤的成分千變?nèi)f化,煤中不僅含有汞、氟、砷等有害元素,也隱藏著鈾、鍺、鎵、稀土等貴重的稀有金屬,吸引著你不斷探索。”代世峰說。
20多年來,代世峰的科考足跡遍及我國西南、華北和西北諸省、自治區(qū)、直轄市。他說:“我樂在其中。”
“偶遇”煤中的稀有金屬
在煤地質(zhì)學(xué)界,代世峰團(tuán)隊(duì)的重大科研發(fā)現(xiàn)——內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾煤田中的鎵鋁礦床,被國內(nèi)外同行高度關(guān)注。國際著名煤地質(zhì)專家、俄羅斯科學(xué)院首席科學(xué)家Vladimir Seredin撰文稱這一重大成果是“煤中有益金屬元素開發(fā)的第三個(gè)里程碑”。
被稱為“電子工業(yè)的糧食”的鎵是稀有金屬。全球原生鎵年產(chǎn)量不足300噸。而俄羅斯專家指出的另外兩個(gè)里程碑,分別是煤中發(fā)現(xiàn)金屬鈾礦和煤中發(fā)現(xiàn)稀有金屬鍺礦。
對(duì)于外界的贊譽(yù),代世峰謙虛地表示,這純屬“偶遇”,因?yàn)樗?dāng)時(shí)的科研項(xiàng)目是研究煤中的有害元素。
“2000年,我們?cè)谧鲆粋€(gè)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,研究煤中的有害元素。當(dāng)時(shí)想檢測(cè)準(zhǔn)格爾煤中有害元素的含量是多少,賦存狀態(tài)是什么樣,有沒有富集,會(huì)不會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康造成危害。但是,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),樣品中硅和鋁的比值非常低,只有0.3左右,而正常比值應(yīng)該在1.2以上。我當(dāng)時(shí)甚至懷疑檢測(cè)儀器是不是出問題了。” 代世峰對(duì)這一異常數(shù)據(jù)充滿了好奇和關(guān)注。
為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性和可重復(fù)性,代世峰團(tuán)隊(duì)重新做實(shí)驗(yàn),檢查儀器。“通過反復(fù)檢測(cè),我們發(fā)現(xiàn)樣品中有一種特殊的礦物,它的形狀和黏土礦物太近似了,剛開始的時(shí)候把我們都蒙騙了。這種礦物就是勃姆石,正是鎵和鋁的載體。”代世峰說。
這是我國首次在煤中發(fā)現(xiàn)超常富集的勃姆石?,F(xiàn)在,當(dāng)?shù)匾呀?jīng)建立了提取鎵、鋁的實(shí)驗(yàn)工廠。
為煤洗“冤”
氟中毒是一種典型的地方病,我國貴州西部比較常見。很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),學(xué)界一般認(rèn)為病因在于當(dāng)?shù)氐娜济褐杏泻υ胤暮刻?。但是代世峰的一?xiàng)研究卻糾正了這一錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。
“正常情況下,煤中氟含量應(yīng)該是100ppm(百萬分比濃度)左右。而貴州西部的煤被稱為高氟煤,當(dāng)時(shí)報(bào)道提到含氟量2000ppm左右。我就特別想搞清楚高氟煤中氟的賦存狀態(tài)如何,是存在于煤中礦物還是在有機(jī)質(zhì)中,它是從哪兒來的,怎么結(jié)合到煤里面去的?”凡是和煤有關(guān)系的事物,代世峰總想把它們“搞個(gè)明白、弄個(gè)清楚”。
為了這項(xiàng)研究,代世峰團(tuán)隊(duì)跑遍了貴州西部興仁、六盤水、大方、織金等煤礦區(qū),前前后后去了十幾次,采集了大量的煤樣品。一回到學(xué)校,代世峰立刻趕到實(shí)驗(yàn)室測(cè)氟含量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讓他很吃驚:“最低的氟含量只有十幾ppm,最高的一個(gè)樣品,受火山灰的影響,含氟500ppm,平均下來,只有83ppm,比煤中氟正常的背景值還低。”
對(duì)于這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,代世峰開玩笑地對(duì)學(xué)生說:“我們是不是去錯(cuò)地方了,采的不是貴州的樣本。”秉持著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,代世峰把樣品送到別的檢測(cè)機(jī)構(gòu),實(shí)驗(yàn)結(jié)果和他們一致。
“我懷疑他們是怎么得出2000ppm這個(gè)結(jié)果的?這次問題沒解決,那我們就再去,到農(nóng)民家里面好好看看。”代世峰鍥而不舍。
在當(dāng)?shù)胤卸痉浅?yán)重的一個(gè)小村子——荷花村,代世峰發(fā)現(xiàn)農(nóng)民把煤和黏土拌在一起,然后拿到家里去燒。“我一看那個(gè)情景,覺得問題很可能就出在黏土上。”那一瞬間,代世峰覺得煤被冤枉了。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果很快證實(shí)了代世峰的猜想:黏土里面氟的含量最高值為5000ppm,煤泥混合物中氟含量也接近1000ppm。
2004年,這項(xiàng)研究成果發(fā)表在國際著名雜志《燃料》上,不僅為煤洗刷了“冤屈”,也為在國際上消除“中國煤是高氟煤”的不良影響起了決定性作用。
《國際煤地質(zhì)學(xué)雜志》首位華人主編
在國際地質(zhì)學(xué)界,很多著名學(xué)術(shù)期刊的主編一直被外國人把持。代世峰憑借較高的專業(yè)水平贏得了學(xué)界的認(rèn)可,成為全球煤地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域著名期刊《國際煤地質(zhì)學(xué)雜志》的主編,成為首位擔(dān)任該雜志主編的華人。
2007年3月的一天,代世峰收到了一封來自大洋彼岸的電子郵件。地質(zhì)學(xué)界著名專家、美國肯塔基大學(xué)James Hower教授打算推薦代世峰擔(dān)任期刊主編,問他是否愿意??吹竭@封郵件,代世峰比較激動(dòng),有些不太敢相信。畢竟那時(shí)他才37歲,在這個(gè)領(lǐng)域還是“非常年輕的一員”。
《國際煤地質(zhì)學(xué)雜志》是業(yè)內(nèi)權(quán)威學(xué)術(shù)刊物,以審稿苛刻、內(nèi)容前沿、權(quán)威而知名。其相關(guān)負(fù)責(zé)人專程在北京“面試”代世峰,臨走時(shí),這位負(fù)責(zé)人告訴代世峰:“你將是我們最年輕的主編之一。”
擔(dān)任主編以后,代世峰每天有將近一半的時(shí)間都要花在處理稿件上。“這也是我每天都要工作到晚上10點(diǎn)多的原因。但我很喜歡這項(xiàng)工作,它提供了一個(gè)很好的平臺(tái),讓我也學(xué)到不少知識(shí)。通過閱讀這些稿件,能緊緊把握住煤地質(zhì)學(xué)科前沿,誰在哪個(gè)方向做到什么程度,都非常清楚。”
國際有機(jī)巖石學(xué)學(xué)會(huì)是關(guān)于煤巖學(xué)、有機(jī)地球化學(xué)領(lǐng)域及其相關(guān)學(xué)科具有重要影響的國際學(xué)術(shù)團(tuán)體。憑借深厚的學(xué)術(shù)根底和較強(qiáng)的科研能力,2013年,代世峰還當(dāng)選為國際有機(jī)巖石學(xué)學(xué)會(huì)副主席。
今年3月,國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃“煤中有害元素分布富集機(jī)理及環(huán)境污染防治”項(xiàng)目啟動(dòng),代世峰毫無意外地?fù)?dān)任了這一項(xiàng)目的首席科學(xué)家。“這是傳統(tǒng)煤地質(zhì)學(xué)中第一個(gè)‘973項(xiàng)目’。研究煤中有害元素,對(duì)煤炭的潔凈利用和煤炭科技發(fā)展都有重要的意義。”代世峰說。
責(zé)任編輯: 張磊