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记中国工业炸药与爆破专家汪旭光

2012-05-08 16:39:28.0 责任编辑:朱亮亮

 

中国的诺贝尔

——记中国工业炸药与工程爆破专家汪旭光

名冠中外的汪旭光

19391231出生于枞阳县横埠镇的汪旭光,1953年以优异成绩进入浮山中学,1963年从安徽大学高分子化工专业毕业后,分配到冶金工业部情报标准研究所工作。19718月调到北京矿冶研究总院采矿研究室任炸药研究组组长,负责浆状炸药、乳化炸药新技术、新产品、新工艺、新设备的研发与推广应用工作。1985年组建矿山化工研究室,他先后任副主任、主任。1991年任北京矿冶研究总院总工程师、院学术委员会主任。1993年任北京矿冶研究总院副院长,1995年当选中国工程院士后,曾先后兼任中国工程院化工、冶金与材料学部常委、副主任、常务副主任,中国工程院出版委员会副主任、《中国工程科学》杂志社社长兼总编辑。

现任中国工程爆破协会理事长,兼任中国有色金属工业协会副会长、中国爆破器材行业协会副理事长、国家安全生产专家组非煤矿山组组长、全国安全评价工作委员会主任、工信部民用爆破器材专家委员会副主任、中国爆破行业专家委员会主任、公安部爆破专家组组长、公安部灭火救援专家组顾问、中日韩炸药与爆破技术委员会主席、国际岩石爆破破碎委员会委员等职;还身兼北京科技大学、北京理工大学、中南大学、中国矿业大学、首都经贸大学、华南理工大学、天津工业大学、安徽理工大学、昆明理工大学、浙江工业大学、西南交通大学、辽宁工程技术大学等十多所高校的兼职教授或名誉教授。

1982年当选第六届全人大代表,1984年获首批国家级有突出贡献中青年科技专家称号,1991年被批准享受政府特殊津贴,1992年获中央国家机关党工委优秀共产党员荣誉称号,19929月当选俄罗斯圣·彼得堡工程科学院院士,19955月当选中国工程院院士,2000年获第三届中国工程科技奖,2004年被评为中央企业劳动模范,2005年被评为全国劳动模范,2008年入选改革开放30年中国有色金属工业30位有影响力人物

作为著名的工业炸药与爆破技术专家,汪旭光主持完成了众多科研项目,先后获国际发明金奖1项、国家级奖励6项、省部级奖励30余项,并出版科技专著7部,发表论文300余篇,主持编写工业炸药、工程爆破文集和培训教材、国家及部门标准20余部。

在业内,汪旭光有炸药大王中国的诺贝尔之称。

 

初次结缘炸药

火药是中华民族的四大发明之一,千百年来为推动人类文明发展起了巨大作用。可是,自1867年瑞典化学家诺贝尔研制出震惊全球的达纳迈特炸药后,西方炸药工业就迅速崛起,古老的火药之乡沉寂了。

汪旭光1971年调到北京矿冶研究总院采矿研究室,担任炸药课题研究组组长时,我国对炸药的研制尚处初探阶段,至于研制所需的仪器设备更是奇缺。面对这种情况,从未接触过炸药的汪旭光硬是仗着扎实的化学理论基础,凭着一股刻苦钻研的精神,因陋就简,艰苦创业,带领全组同事在较短时间内研制出了高威力铝镁合金粉状铵油炸药,并在辽宁南芬铁矿露天爆破中得到很好应用。

研制工作的初步成功,鼓舞了大家的士气,也激发了汪旭光向炸药深层次进击的决心,他又开始了当时国际先进的浆状炸药的探秘。特别是他花了很大的精力,对长期被用于绿肥的草本植物田菁进行系统观测与研究,从理论与实践上证明田菁胶是一种性能良好的半乳甘露聚糖植物胶,性能堪与国外广泛使用的王牌胶——胍尔胶媲美,从而提出了以田菁胶代替进口胍尔胶作浆状炸药胶凝剂的分散与交联剂的设想,并以此为基础成功研制了爆轰感度高、爆炸威力大、成本低的田菁10号浆状炸药,开创了我国浆状炸药的新局面。

1975年始,田菁10号浆状炸药便在我国所有大中型露天矿山浆状炸药厂推广应用,一举成为我国浆状炸药的主导品种。1978年,田菁10号浆状炸药获全国科学大会奖。

中国乳化炸药的奠基人

1978年,当汪旭光得知美国用12年的时间研制出一种具有高爆速、高威力、高抗水、无污染的新型炸药——乳化炸药。中国想买该技术,他们开出了400万美金并按产量提成15年的高价。他决心研制出中国的乳化炸药,而且要超过他们,重振火药王国的雄威。

1979年元旦一过,汪旭光就带领专题组科研人员开始了乳化炸药的研究。在实验设备简陋、没有任何有价值的乳化炸药资料可供参照借鉴的条件下,他们克服各种困难,经过没日没夜的探索,筛选乳化材料、摸索合成条件,使这项研究在基础理论上取得了重大成果:他们运用薄膜稀释技术在国内外首次观测了乳化炸药基质粒子的分散状态与油膜厚度,建立了内部粒子多面体堆积的结构模型和稳定性理论,揭示了氧化剂与可燃剂微细致密的——接触使其具有优良抗水与爆轰性能的本质,提出了提高稳定性的技术途径,同时还研究观测了该类炸药的爆轰特点、影响因素及合理使用技术。此后,遵循已建立的理论,汪旭光认定采用表面活性剂和乳化技术能够改变浆状炸药的内部结构从而改变其性能。不过,这一理论依据是否就是打开乳化炸药神奇之门的钥匙?对此,必须经历科学检验。为了选择理想的试验配方,他们几乎访遍了北京和天津所有的化工厂和化工院所,找来几百种乳化材料反复试验对照。没有搅拌设备,硬是凭着人工将一锅一锅试样搅了出来。每锅要搅拌40多分钟,一天需要十几锅。乳化炸药一共进行了1000多次爆炸试验,试样全是人工搅出来的。1979815,他们终于成功研制出我国第一代油包水型乳化炸药——EL乳化炸药。

试验成功后,汪旭光又带领课题组马不停蹄地进行乳化炸药生产的工业化研究。198012月,我国第一条乳化炸药生产线在河北龙烟铁矿建成投产。中国人仅用两年的时间,就跨越了美国人用12年时间才走完的路,且我国研制的乳化炸药性能、生产工艺和原材料等方面独具特色,成本也大大低于国外。该成果1980年获冶金部科技成果一等奖,1982年获国家发明二等奖。

中国乳化炸药的诞生和快速发展震惊了世界。198411月,汪旭光应邀登上了在印度新德里召开的第十二届世界采矿大会的讲坛,宣读了《EL系列乳化炸药的研究与应用》论文。文惊四座,语震八方。他的论文引起了国外与会专家的浓厚兴趣,反响强烈。会后,大会组织委员会主席、著名采矿专家高斯教授致函汪旭光称:您的有价值的论文和您亲自与会,使本届大会成为世界采矿史上最辉煌的一次学术大会……”1985年,因发明第二代炸药而享誉全球100余年的诺贝尔公司买走了汪旭光他们的BGRIMM乳化炸药技术,成为轰动一时的国际新闻。1986年中国乳化炸药技术荣获第35届布鲁塞尔尤里卡国际发明金奖。1992年,北京矿冶研究总院与蒙古国蒙俄合资企业额尔登特采选公司签订了建设年产1万吨多品种乳化炸药微机控制生产线技术转让合同,该工程建设由汪旭光负责。2003年,与赞比亚合作年产6000吨的多品种乳化炸药厂建成投产,这是我国民爆行业境外第一家产供销一条龙的合资企业。

岁月的苍桑爬满了汪旭光的面颊,艰辛的劳作也压弯了他的腰杆,但他不愧为中国乳化炸药的奠基人。

 

不断攀登乳化炸药科技新高峰

为了研究出适合各种特定条件的乳化炸药,汪旭光和他的同事们走出实验室。许多金属和非金属矿山、铁道工地、水利水电施工场所、石油地震勘探研究所、煤与瓦斯双突矿井都留下了他们的足迹。针对这些使用条件各异的情况,汪旭光遵循已建立的理论,先后突破大量无机盐乳胶体系的储存稳定性、快速敏化技术、耐低温抗酸性水、密度对炸药性能的制约、连续化微机控制生产、大产能多品种生产等一系列关键技术,成功地研制出适合各种不同爆破作业的10个系列38种安全、高效、低成本乳化炸药以及配套的工艺、设备和专用的原材料,从而形成了较为完整的BGRIMM乳化炸药技术。

但汪旭光并没有满足。为了克服乳化炸药状态较软的问题,1992年率先提出了用乳化的手段制备粉状炸药即粉状乳化炸药的创造性构想。他率领科研团队从改变炸药的微观结构人手,突破无机盐高内相比连续乳化与输送、高黏度乳胶雾化、常温干燥、流化混合等关键技术,于1995年在实验室研发成功,2000年完成工业化转化。该成果于2002年获得首届中国工程爆破科技一等奖。2003年又完善了煤矿品种。国内已有二十余家引进了该项技术,每年可为国家新增产值近6亿元,年创利税达5000多万元。与此同时,汪旭光一直密切关注着乳化炸药国内外发展趋势,1998年带领技术团队在国内率先研发成功乳化炸药连续化微机控制生产技术,并成为行业优先发展方向。随后又进行大产能、多品种的升级改造,不断引领乳化炸药生产技术的发展。

以北京矿冶研究总院(BGRIMM)命名的乳化炸药技术,通过技术转让,在国内兴建了60余座炸药厂,产品辐射全国各地。乳化炸药的推广应用,引发了我国采矿工艺的变革与创新。汪旭光由此发起成立了中国工程爆破协会,开创了中国工程爆破新局面。

在我国最大的铅锌基地凡口铅锌矿,采用了高密度、高爆速、高威力(CLH)乳化炸药球形药包分层爆破,从而使一种特殊的大孔径深孔采矿方法——VCR法一举成功,全国相类似的矿山纷纷引进这一采矿方法和与之相适应的炸药技术。该成果于1985年获得国家科技进步二等奖。

亚洲最大的铜业基地德兴铜矿,通过引进BGRIMM乳化炸药技术,提高了炸药防自燃自爆的能力,实现了矿山爆破预装药,从而变革了露天爆破作业工序,加快了作业循环时间,提高了生产效率和安全系数。该成果汇同该矿特大型低品位斑岩铜矿采选新技术获得1999年国家科技进步一等奖。

BMH高温硫化矿散装安全炸药的推广应用,使许多高温自爆的封闭矿井得以起死回生,恢复了开采,仅江西武山铜矿就因此多采出10余万吨金属铜。

MZ型煤矿许用粉状乳化炸药和P型煤矿许用乳化炸药的诞生,结束了BGRIMM乳化炸药仅用在非煤矿山的历史,为我国煤矿炸药增添了高威力、高安全的新品种,煤矿工业炸药新技术2004年获得中国有色金属工业科技一等奖。

10多年前,汪旭光以其敏锐的洞察力预期到现场混装炸药技术是国际工业炸药发展的大趋势,在总结国内外现场混装技术的发展水平的基础上,通过努力攻关,利用水环减阻及孔内即时敏化等原理,主持开发了具有中国特色的BCJ系列散装乳化炸药装药车和MEF移动式地面站,这些成果分别于2002年和2008年获得北京市科技进步二等奖和国家安全生产科技一等奖。

BGRIMM乳化炸药工艺技术、生产设备及现场混装车等技术或产品,目前已出口到瑞典、德国、哈萨克斯坦、蒙古、俄罗斯、乌克兰、赞比亚、智利、斯里兰卡、阿富汗等国,增强了中国工业炸药技术在世界范围的影响力。


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