赵中伟：解决世界难题的爱“钨”者

有人称他为中国金属钨研究领域的一匹黑马，有人称他为世界钨脊的攀登者，还有人称他在与钨热恋……

教书、做研究……他的日子简简单单：认识钨，研究钨，分离钨。如果不关心钨的话，还真未必会知道他。但是，也正因为“专心做一件事”，他成功了。

他就是赵中伟——第十一届“湖南光召科技奖”获得者，全国优秀科技工作者，中南大学教授，长期从事有色金属冶金、相似元素分离、冶金过程强化的研究。其科研团队以“难冶钨资源深度开发应用关键技术”项目获得2011年度国家科技进步奖一等奖，其与团队发明的“一种从白钨矿中提取钨的方法”专利荣获第十八届中国专利奖金奖，主持完成的“基于硫磷混酸协同浸出的钨冶炼新技术”项目获2018年度国家技术发明奖二等奖。

钨被誉为“工业的牙齿”和“战争金属”。作为硬质合金等的关键原料，钨在国民经济中占有重要地位。对赵中伟而言，研究怎样冶炼好金属钨、利用好金属钨，成了他一辈子的梦想，也是他持之以恒的事业。

面向我国高端制造和新能源对钨、锂的重大需求，突破了钨、锂资源复杂、品位低、难处理等技术瓶颈，中南大学赵中伟教授及其团队的研究，突破了国内外长期认为白钨矿不能碱分解的理论禁锢，发明了“基于碱法体系的难冶钨资源高效利用”“硫磷混酸体系协同分解钨矿”和“选择性沉淀法从钨酸盐溶液中除钼、砷、锡、锑”等系列钨冶炼技术，实现了我国复杂钨资源的清洁、高效生产，为我国钨提取冶金居于世界领先地位做出了重要贡献；发明的盐湖提锂技术，为占我国锂资源量80%的盐湖卤水锂的绿色、高效提取提供了技术支撑，相关技术转让经费超过1亿元。

赵中伟教授（右二）在电化学脱嵌法盐湖提锂工业化现场（湖南省科技厅供图）

中南大学冶金馆423实验室，赵中伟教授（中）指导研究生实验（湖南省科技厅供图）

无意之言成努力目标

1989年，赵中伟从中南大学本科毕业，报考研究生时有多个选择，但他毫不犹豫地选择了跟着本校冶金科学与工程学院教授李洪桂老师，专注于稀有金属钨的研究。之后的一天，他到老师家中串门，无意中听到一个师兄说，钨钼分离是世界难题。“当时，我心里咯噔一下。”多年过后，赵中伟还清晰地记得那个场景。

从那时起，研究钨成为赵中伟生命中难以割舍的内容。他花了大量时间泡在图书馆里，查阅了国内外几乎所有能看到的有关钨钼的资料，想从中寻找出可以利用的钨钼分离的资料。有一天，他从两篇相关论文中受到启发，高兴得拔腿就往实验室跑。可是经过反复实验，一年多时间过去了，还是进展不大。“没办法，得静下心来重新读书。”赵中伟说，这时候，他和课题组的成员又查阅了大量资料，经过反复讨论、调研，最终从地球化学的书籍中受到启发：既然不同钨矿在成矿过程中就有钼，那么再模拟地球化学成矿的过程重新“成矿”，不就可以将钼分离吗？这样，“高效选择性分离钨钼技术”应运而生。此后，课题组还发明了“钨酸盐溶液中杂质锡、钒的深度去除”等新工艺，并且通过这些新技术，生产出高质量的钨粉和碳化钨粉，用于制造新型硬质合金制品。

科研工作是艰难的、枯燥的。有人问赵中伟，“一辈子只专注于钨，难道不觉得枯燥？怎么能够坚持下来？”而在赵中伟看来：“反复的实验研究，加溶液过滤，再加再过，几十个烧杯在你面前来回倒腾不出活儿的时候，确实烦躁；双手整天在有毒的氟水中搅，满身硫酸铜的臭味，真的令人很不舒服。但灵光一闪，找到解决问题的关键点时，却又无以言表的开心！”

1998年，赵中伟被派往日本读博士后，当时的研究方向是“生物陶瓷膜”，他将冶金的思路和方法运用到材料制备上，提出了致密化膜制备的新技术路线。

2000年9月，赵中伟回国后，有人建议，继续从事生物陶瓷膜研究；也有朋友劝他，新型材料，搞好了来钱快。“想来想去，我还是选择了钨，钨业是我国优势产业，而科研工作就需要你一辈子的坚守。”赵中伟说，当年他选择“稀冶”（钨冶炼属稀冶），就是基于这份热情。

在赵中伟看来，自己所做的这一切都值得：钨是稀有金属，几乎所有的工业加工都需要钨。碳化钨刀具削铁如泥，被称为“工业的牙齿”。我国的钨储量和产量均居世界第一，但由于过去冶炼和加工技术相对落后，主要出口低端原料。他希望能够贡献自己的一份力量来振兴中国钨业，让中国由“钨业大国”变成“钨业强国”。

破卤水降“比”锂资源开发难题

说起锂，人们都不陌生。大到新能源汽车动力电池，小到手机电池，主要原料都有锂。

锂被“重用”，与其在全球极为丰富的储量有关。据美国地质调查局数据，全球锂储量1300万吨，锂资源量3950万吨。其中，76%的锂资源存在于盐湖卤水中。我国已探明的锂资源储量的85%也存在于盐湖卤水中。

盐湖卤水主要分布在南美洲安第斯高原和我国青藏高原。通常，卤水锂平均浓度越高、“镁锂比”越低，则越有利于锂的提取。

我国大部分盐湖卤水“镁锂比”，比国外优质盐湖卤水高出几十倍甚至上百倍，以现有工艺，难以实现对高“镁锂比”盐湖锂资源的大规模、高效、清洁、经济开发生产。也因卤水降“镁锂比”难度大，我国乃至世界的高“镁锂比”卤水资源开发，都无法大幅释放其中产能。因此，尽管我国是锂资源大国，但锂资源对外依赖度仍超过70%以上，进口南美洲优质卤水提锂是常态。

如何降低“镁锂比”，成为盐湖高镁锂比卤水锂资源开发的关键技术瓶颈，也是一道摆在业界专家面前的世界级难题。

赵中伟所在的中南大学冶金与环境学院，最拿手的看家本领之一，是以冶金法制备锂电池正极材料。“能用冶金法制备锂电池正极材料，那反过来，以锂电池正极材料当‘工具’，就应该能提取锂。”这样一项颠覆性的盐池卤水提锂技术，在赵中伟的讲述中，原理简单得如同一层一捅就破的“窗户纸”。

不过“捅破”这层“窗户纸”也花了十余年。这十多年间，赵中伟团队进行了大量研究，最终提出了电化学脱嵌法，并研发了相关装备和工艺，可从高“镁锂比”盐湖卤水中实现锂的高效选择性提取和富集，分离效果更好、能耗更低，还不产生酸、碱等有害排放。

获1.0 4 8亿元高额技术转让费

尽管盐湖提锂技术刚诞生于实验室，离产业化“八字还没有一撇”，但丝毫不影响提锂企业的兴趣。中南大学刚将此消息在关注卤水提锂技术的企业“朋友圈”中传播，立刻引来不少企业的关注。

最终，该成果于去年被专门从事有色矿产开发、专利科技成果转化的新技术企业——上海郸华科技发展有限公司“秒杀”。此次合作涉及2件中国发明专利和1件通过《专利合作条约》（PCT）途径提交的国际专利申请。转让许可实施使用费共计1.048亿元，其中货币资金2480万元，股权8000万元。为有效实施这一专利技术，双方共同组建平台公司江苏中南锂业有限公司，由平台公司具体负责专利技术的产业化和生产。

回顾转让过程，身为“技术控”的赵中伟依然觉得“头晕”。他只记得，这一成果实验成功后，自己十分兴奋，迫不及待地到中南大学科研部“求转化”。可是，一听到复杂的成果转化程序，以及商业谈判的“危机四伏”，赵中伟顿感“脑回路”不畅，打了退堂鼓。后在中南大学科研部技术转移办公室主任李昌友等“谈判专家”的斡旋下，赵中伟手里的3项发明专利，最终仅1项实施了专利权人变更手续。同时，合同约定，尽管专利在形式上卖给了企业，但在赵中伟团队和学校对此技术申报国家科技奖时，对方单位须无偿配合。如此的协商结果，让赵中伟没有了后顾之忧。

谈判中，还存在着另一“尴尬”。在谈判成果转化问题时，赵中伟的成果才刚刚从实验室“新鲜出炉”，未进行成本高昂的中试。“中试，不能确保万无一失。过程中产生的高昂费用，高校没有经费承担。如果中试失败，学校难以赔付企业在中试中投入的资金。”上海郸华科技发展有限公司负责人魏华说，“虽然这一专利技术还只是实验室阶段成果，但是我们相信赵教授的科研能力，如果在后续的中试和工业化生产中出现问题，也会得到相应的解决。我们愿意出巨资购买这项专利技术，即使最后这项技术成果不能工业化，我们也做好准备，接受结果。”

这项技术交易后，在长沙进行的中试，效果非常理想。“企业现在也‘后悔’了，后悔不该给学校8000万股权，而应该直接支付8000万货币资金。”李昌友说。

“实际在专利转让完成后，我们花费了巨额的中试实验费用，经过上海郸华专家技术团队和赵教授科研团队夜以继日的艰苦努力、联合攻关，解决了一个又一个的技术难题。目前这项技术及成套工艺设备基本达到了工业化的要求，得到青海和西藏盐湖厂家的一致好评。”魏华对转化过程的每一步都印象深刻，如今的进展也让她很欣慰。