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記中國工業炸藥與爆破專家汪旭光

2012-05-08 16:39:28 責任編輯:朱亮亮

 

中國的諾貝爾

——記中國工業炸藥與工程爆破專家汪旭光

名冠中外的汪旭光

19391231出生于樅陽縣橫埠鎮的汪旭光,1953年以優異成績進入浮山中學,1963年從安徽大學高分子化工專業畢業后,分配到冶金工業部情報標準研究所工作。19718月調到北京礦冶研究總院采礦研究室任炸藥研究組組長,負責漿狀炸藥、乳化炸藥新技術、新產品、新工藝、新設備的研發與推廣應用工作。1985年組建礦山化工研究室,他先后任副主任、主任。1991年任北京礦冶研究總院總工程師、院學術委員會主任。1993年任北京礦冶研究總院副院長,1995年當選中國工程院士后,曾先后兼任中國工程院化工、冶金與材料學部常委、副主任、常務副主任,中國工程院出版委員會副主任、《中國工程科學》雜志社社長兼總編輯。

現任中國工程爆破協會理事長,兼任中國有色金屬工業協會副會長、中國爆破器材行業協會副理事長、國家安全生產專家組非煤礦山組組長、全國安全評價工作委員會主任、工信部民用爆破器材專家委員會副主任、中國爆破行業專家委員會主任、公安部爆破專家組組長、公安部滅火救援專家組顧問、中日韓炸藥與爆破技術委員會主席、國際巖石爆破破碎委員會委員等職;還身兼北京科技大學、北京理工大學、中南大學、中國礦業大學、首都經貿大學、華南理工大學、天津工業大學、安徽理工大學、昆明理工大學、浙江工業大學、西南交通大學、遼寧工程技術大學等十多所高校的兼職教授或名譽教授。

1982年當選第六屆全人大代表,1984年獲首批國家級有突出貢獻中青年科技專家稱號,1991年被批準享受政府特殊津貼,1992年獲中央國家機關黨工委優秀共產黨員榮譽稱號,19929月當選俄羅斯圣·彼得堡工程科學院院士,19955月當選中國工程院院士,2000年獲第三屆中國工程科技獎,2004年被評為中央企業勞動模范,2005年被評為全國勞動模范,2008年入選改革開放30年中國有色金屬工業30位有影響力人物

作為著名的工業炸藥與爆破技術專家,汪旭光主持完成了眾多科研項目,先后獲國際發明金獎1項、國家級獎勵6項、省部級獎勵30余項,并出版科技專著7部,發表論文300余篇,主持編寫工業炸藥、工程爆破文集和培訓教材、國家及部門標準20余部。

在業內,汪旭光有炸藥大王中國的諾貝爾之稱。

 

初次結緣炸藥

火藥是中華民族的四大發明之一,千百年來為推動人類文明發展起了巨大作用。可是,自1867年瑞典化學家諾貝爾研制出震驚全球的達納邁特炸藥后,西方炸藥工業就迅速崛起,古老的火藥之鄉沉寂了。

汪旭光1971年調到北京礦冶研究總院采礦研究室,擔任炸藥課題研究組組長時,我國對炸藥的研制尚處初探階段,至于研制所需的儀器設備更是奇缺。面對這種情況,從未接觸過炸藥的汪旭光硬是仗著扎實的化學理論基礎,憑著一股刻苦鉆研的精神,因陋就簡,艱苦創業,帶領全組同事在較短時間內研制出了高威力鋁鎂合金粉狀銨油炸藥,并在遼寧南芬鐵礦露天爆破中得到很好應用。

研制工作的初步成功,鼓舞了大家的士氣,也激發了汪旭光向炸藥深層次進擊的決心,他又開始了當時國際先進的漿狀炸藥的探秘。特別是他花了很大的精力,對長期被用于綠肥的草本植物田菁進行系統觀測與研究,從理論與實踐上證明田菁膠是一種性能良好的半乳甘露聚糖植物膠,性能堪與國外廣泛使用的王牌膠——胍爾膠媲美,從而提出了以田菁膠代替進口胍爾膠作漿狀炸藥膠凝劑的分散與交聯劑的設想,并以此為基礎成功研制了爆轟感度高、爆炸威力大、成本低的田菁10號漿狀炸藥,開創了我國漿狀炸藥的新局面。

1975年始,田菁10號漿狀炸藥便在我國所有大中型露天礦山漿狀炸藥廠推廣應用,一舉成為我國漿狀炸藥的主導品種。1978年,田菁10號漿狀炸藥獲全國科學大會獎。

中國乳化炸藥的奠基人

1978年,當汪旭光得知美國用12年的時間研制出一種具有高爆速、高威力、高抗水、無污染的新型炸藥——乳化炸藥。中國想買該技術,他們開出了400萬美金并按產量提成15年的高價。他決心研制出中國的乳化炸藥,而且要超過他們,重振火藥王國的雄威。

1979年元旦一過,汪旭光就帶領專題組科研人員開始了乳化炸藥的研究。在實驗設備簡陋、沒有任何有價值的乳化炸藥資料可供參照借鑒的條件下,他們克服各種困難,經過沒日沒夜的探索,篩選乳化材料、摸索合成條件,使這項研究在基礎理論上取得了重大成果:他們運用薄膜稀釋技術在國內外首次觀測了乳化炸藥基質粒子的分散狀態與油膜厚度,建立了內部粒子多面體堆積的結構模型和穩定性理論,揭示了氧化劑與可燃劑微細致密的——接觸使其具有優良抗水與爆轟性能的本質,提出了提高穩定性的技術途徑,同時還研究觀測了該類炸藥的爆轟特點、影響因素及合理使用技術。此后,遵循已建立的理論,汪旭光認定采用表面活性劑和乳化技術能夠改變漿狀炸藥的內部結構從而改變其性能。不過,這一理論依據是否就是打開乳化炸藥神奇之門的鑰匙?對此,必須經歷科學檢驗。為了選擇理想的試驗配方,他們幾乎訪遍了北京和天津所有的化工廠和化工院所,找來幾百種乳化材料反復試驗對照。沒有攪拌設備,硬是憑著人工將一鍋一鍋試樣攪了出來。每鍋要攪拌40多分鐘,一天需要十幾鍋。乳化炸藥一共進行了1000多次爆炸試驗,試樣全是人工攪出來的。1979815,他們終于成功研制出我國第一代油包水型乳化炸藥——EL乳化炸藥。

試驗成功后,汪旭光又帶領課題組馬不停蹄地進行乳化炸藥生產的工業化研究。198012月,我國第一條乳化炸藥生產線在河北龍煙鐵礦建成投產。中國人僅用兩年的時間,就跨越了美國人用12年時間才走完的路,且我國研制的乳化炸藥性能、生產工藝和原材料等方面獨具特色,成本也大大低于國外。該成果1980年獲冶金部科技成果一等獎,1982年獲國家發明二等獎。

中國乳化炸藥的誕生和快速發展震驚了世界。198411月,汪旭光應邀登上了在印度新德里召開的第十二屆世界采礦大會的講壇,宣讀了《EL系列乳化炸藥的研究與應用》論文。文驚四座,語震八方。他的論文引起了國外與會專家的濃厚興趣,反響強烈。會后,大會組織委員會主席、著名采礦專家高斯教授致函汪旭光稱:您的有價值的論文和您親自與會,使本屆大會成為世界采礦史上最輝煌的一次學術大會……”1985年,因發明第二代炸藥而享譽全球100余年的諾貝爾公司買走了汪旭光他們的BGRIMM乳化炸藥技術,成為轟動一時的國際新聞。1986年中國乳化炸藥技術榮獲第35屆布魯塞爾尤里卡國際發明金獎。1992年,北京礦冶研究總院與蒙古國蒙俄合資企業額爾登特采選公司簽訂了建設年產1萬噸多品種乳化炸藥微機控制生產線技術轉讓合同,該工程建設由汪旭光負責。2003年,與贊比亞合作年產6000噸的多品種乳化炸藥廠建成投產,這是我國民爆行業境外第一家產供銷一條龍的合資企業。

歲月的蒼桑爬滿了汪旭光的面頰,艱辛的勞作也壓彎了他的腰桿,但他不愧為中國乳化炸藥的奠基人。

 

不斷攀登乳化炸藥科技新高峰

為了研究出適合各種特定條件的乳化炸藥,汪旭光和他的同事們走出實驗室。許多金屬和非金屬礦山、鐵道工地、水利水電施工場所、石油地震勘探研究所、煤與瓦斯雙突礦井都留下了他們的足跡。針對這些使用條件各異的情況,汪旭光遵循已建立的理論,先后突破大量無機鹽乳膠體系的儲存穩定性、快速敏化技術、耐低溫抗酸性水、密度對炸藥性能的制約、連續化微機控制生產、大產能多品種生產等一系列關鍵技術,成功地研制出適合各種不同爆破作業的10個系列38種安全、高效、低成本乳化炸藥以及配套的工藝、設備和專用的原材料,從而形成了較為完整的BGRIMM乳化炸藥技術。

但汪旭光并沒有滿足。為了克服乳化炸藥狀態較軟的問題,1992年率先提出了用乳化的手段制備粉狀炸藥即粉狀乳化炸藥的創造性構想。他率領科研團隊從改變炸藥的微觀結構人手,突破無機鹽高內相比連續乳化與輸送、高黏度乳膠霧化、常溫干燥、流化混合等關鍵技術,于1995年在實驗室研發成功,2000年完成工業化轉化。該成果于2002年獲得首屆中國工程爆破科技一等獎。2003年又完善了煤礦品種。國內已有二十余家引進了該項技術,每年可為國家新增產值近6億元,年創利稅達5000多萬元。與此同時,汪旭光一直密切關注著乳化炸藥國內外發展趨勢,1998年帶領技術團隊在國內率先研發成功乳化炸藥連續化微機控制生產技術,并成為行業優先發展方向。隨后又進行大產能、多品種的升級改造,不斷引領乳化炸藥生產技術的發展。

以北京礦冶研究總院(BGRIMM)命名的乳化炸藥技術,通過技術轉讓,在國內興建了60余座炸藥廠,產品輻射全國各地。乳化炸藥的推廣應用,引發了我國采礦工藝的變革與創新。汪旭光由此發起成立了中國工程爆破協會,開創了中國工程爆破新局面。

在我國最大的鉛鋅基地凡口鉛鋅礦,采用了高密度、高爆速、高威力(CLH)乳化炸藥球形藥包分層爆破,從而使一種特殊的大孔徑深孔采礦方法——VCR法一舉成功,全國相類似的礦山紛紛引進這一采礦方法和與之相適應的炸藥技術。該成果于1985年獲得國家科技進步二等獎。

亞洲最大的銅業基地德興銅礦,通過引進BGRIMM乳化炸藥技術,提高了炸藥防自燃自爆的能力,實現了礦山爆破預裝藥,從而變革了露天爆破作業工序,加快了作業循環時間,提高了生產效率和安全系數。該成果匯同該礦特大型低品位斑巖銅礦采選新技術獲得1999年國家科技進步一等獎。

BMH高溫硫化礦散裝安全炸藥的推廣應用,使許多高溫自爆的封閉礦井得以起死回生,恢復了開采,僅江西武山銅礦就因此多采出10余萬噸金屬銅。

MZ型煤礦許用粉狀乳化炸藥和P型煤礦許用乳化炸藥的誕生,結束了BGRIMM乳化炸藥僅用在非煤礦山的歷史,為我國煤礦炸藥增添了高威力、高安全的新品種,煤礦工業炸藥新技術2004年獲得中國有色金屬工業科技一等獎。

10多年前,汪旭光以其敏銳的洞察力預期到現場混裝炸藥技術是國際工業炸藥發展的大趨勢,在總結國內外現場混裝技術的發展水平的基礎上,通過努力攻關,利用水環減阻及孔內即時敏化等原理,主持開發了具有中國特色的BCJ系列散裝乳化炸藥裝藥車和MEF移動式地面站,這些成果分別于2002年和2008年獲得北京市科技進步二等獎和國家安全生產科技一等獎。

BGRIMM乳化炸藥工藝技術、生產設備及現場混裝車等技術或產品,目前已出口到瑞典、德國、哈薩克斯坦、蒙古、俄羅斯、烏克蘭、贊比亞、智利、斯里蘭卡、阿富汗等國,增強了中國工業炸藥技術在世界范圍的影響力。