材料工程：帮助高耗能行业开启绿色发展之门
（文/孙立伟）减污降碳协同增效，不仅是各行各业需要共同遵守的生态文明建设新方略，还是促进冶金、石油加工、电力热力等高耗能行业全面绿色转型的总抓手。减污降碳中的重要组成部分包括实现“碳达峰”和“碳中和”，两者合二为一简称“双碳”。在这一场高耗能行业的加速转型赛道上，冶金、石油加工、电力热力等行业要完成达成“双碳”的目标，就必须闯过高效利用材料这一难关。而材料工程师的使命则是为这些高耗能行业开发与之需求相对应的新型绿色材料，并开发已知材料的新用途，帮助高耗能行业打赢实现“双碳”这场硬仗，令高耗能行业迅速实现绿色低耗能转型，走上可持续发展道路。
其中，耐火材料在冶金行业中的使用量近年来居高不下，占其总产量的50%至60%。而冶金企业的规模、工艺技术、控制技术、装备水平参差不齐，行业整体的清洁生产水平不高，节能减排任务艰巨。在能源革命成为行业变革大趋势的当下，冶金行业作为高耗能行业中的一种，更要紧紧抓住新一轮科技革命和产业变革的机遇，加速向绿色低碳产业进行转型升级。材料工程师徐文作为冶金行业科技革命和产业变革的推动者，一直致力于对已知材料的新用途开发与再应用研究。他研究的各类科研成果在减少废料排放、提高资源的综合利用率、全面推进节能减排等方面都具有重要的借鉴意义。而在他的一众研究中，《冶金行业工业废渣回收利用工艺研究》研究课题在冶金行业中备受关注。
《冶金行业工业废渣回收利用工艺研究》要求冶金行业要围绕烟气治理、固体回收利用、液态回收利用等进行废弃物的综合利用开展研究，以达到节能降耗等目的，并重点开展新技术、新工艺、新装备的研发和改进，共同推进低碳冶金新技术的研发，拓展节能减排新途径，用科技创新促进钢铁企业节能环保水平均衡提高。
徐文在《冶金行业工业废渣回收利用工艺研究》课题中指出，材料损耗在冶金行业中不可避免，但企业可以积极采用科学有效的冶炼手段，使材料在加工过程中产生的废渣转化为良好的生产原料，大幅提升材料废渣的总体利用效率，以低碳发展为着力点推动行业更快更好的发展。基于上述基本观点，徐文在该课题研究中针对不同材料废渣的特性给出了针对性的处理办法，将不同种类材料的特点给出了选冶法、湿冶法、干冶法等多种再利用材料处理方案，并提出了多种创新的处理办法。以锌冶炼过程中常见废渣锗废渣的处理办法为例，徐文提出可以将偏铝酸钠（NaAlO2）引入材料处理。将适量偏铝酸钠作为活化剂添加到锗矿渣的试样中，两者结合生成钙矾石（AFt），而钙矾石作为常用硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的重要水化产物，能帮助从而导致C–S–H结构的密实。因此，锗矿渣可以作为在活化剂偏铝酸钠激发下的水泥补充物，不仅有利于矿产固体废弃物的回收，还为水泥新材料的研究指明了方向。
目前，徐文于该课题中提出的材料废渣再利用理念已被行业认可并进行广泛推广，由这一理念衍生出的各项材料回收利用方案早已被落实到行业生产过程的手段中。徐文在后续技术研发上将该理念发挥到极致，帮助企业与工厂对材料废渣进行进一步无害化处理和资源化利用，使得整个回收再利用的过程具备安全性高、材料回收率高、再使用程度高的“三高”的特点。不少材料工程领域尤其冶金行业在徐文的帮助下，于低碳冶金与洁净冶金方面取得重大突破。相关数据表明，由《冶金行业工业废渣回收利用工艺研究》课题衍生出的技术方案能够使工厂在冶金过程中，将工业废渣总排放量由20%缩减至3%，且各项提炼有效金属的数值也有程度不一的提升。
徐文在研究《冶金行业工业废渣回收利用工艺研究》过程中运用创新思维，竭力突破使用材料时的思维固化模式，以求破解产业存在的痛点问题。而解决产业难题和推进基础研究，这两者是相互促进的关系。在推进材料工程基础研究方面，徐文也是佼佼者。他在从业期间为一部分特定用途开发了数十种新材料，不仅如此，徐文还能在发现材料新用途后为其阐释背后的使用原理。作为材料工程师，除《冶金行业工业废渣回收利用工艺研究》课题外，徐文还著有《废旧耐火材料回收利用系统V1.0》《应用能量堆积高度的石墨电极配方优化系统V1.0》《基于分级分类模型的材料研发设计系统V1.0》《基于数字孪生技术的生产过程全周期智慧管控系统V1.0》等一系列技术成果，这些成果皆为材料工程行业向前发展打下了坚实基础。
徐文在材料工程行业取得的杰出成就已获得认可。在中国科学家论坛上，徐文将关于材料工程行业的“科技创新优秀发明成果奖”以及“科技创新先锋人物奖”两项大奖收入囊中。除此以外，各种关于材料工程行业发展趋向的重要活动会议也从不缺乏徐文的身影。作为顶尖的材料工程师，徐文深知产业转型成果背后除了强大的科技，还需要优秀人才的支撑，因此他从并不吝惜分享自己的经验与理念，一直积极活跃在各类评审活动中，为培养更多的材料工程行业人才贡献出自己的力量。
徐文认为，加快材料低碳可回收利用的发展进程，是推动冶金与材料工程行业高质量发展的必由之路。在行业向绿色低碳产业进行转型升级的过程中，材料工程师要帮助行业开辟发展新方向新赛道、塑造发展新动能新优势，而这要依靠科技创新。他相信，随着行业对“双碳”目标更深度的研究与应用，冶金行业能加快向低耗能产业转变的过渡。未来，徐文将继续深耕于冶金与材料工程行业，利用科技的力量，以及杰出的创新精神，帮助冶金与材料工程行业完成低碳绿色发展转型。
