專家信息：

馬鴻文 中國地質大學（北京）二級教授，博士生導師。研究領域：礦物資源綠色加工與環境效應，礦物材料科學及制備技術，硅酸鹽體系化學平衡與材料設計等。獲“北京市先進工作者”、“做出突出貢獻的中青年專家”；“北京市高等學校教學名師”等榮譽稱號。

承擔原國家教委《跨世紀優秀人才計劃》基金、原地礦部《百名跨世紀人才培養計劃》基金、青年科學基金等10余項。其中“十一五”科技支撐計劃課題“非水溶性鉀資源高效利用技術”，取得制取碳酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、磷酸二氫鉀4項技術成果，經教育部鑒定，被評為國際先進水平和國際領先水平。

發表論文200余篇。取得發明專利20余項。出版教材、專著8部。其中《結晶巖熱力學概論》，獲評“地礦部第三屆高等學校優秀教材一等獎”、教育部推薦“研究生教學用書”、“北京市高等教育精品教材”；《工業礦物與巖石》，獲評“北京市高等教育精品教材”、“ ‘十一五’國家級規劃教材”；《陶瓷熱力學與材料設計》，獲評“北京市高等教育精品教材立項項目”；《中國富鉀巖石：資源與清潔利用技術》，入選第三屆“三個一百”原創出版工程。

教育及工作經歷：

1975.10－1978.07，成都地質學院礦產地質及勘探專業，大學生。

1978.08－1978.11，陜西地礦局第一地質大隊，技術員。

1978.12－1986.07，中國地質大學研究生院，巖石學專業，碩士生、博士生。

1986.09－1988.10，中國科學院地質研究所，博士后。

1988.11－1991.04，中國地質大學（北京）巖漿巖研究室，副教授，副主任。

1991.05－1993.08，中國地質大學（北京）地質礦產系，教授，系副主任。

1993.09－1995.06，中國地質大學（北京）材料科學系，教授，博士生導師，系主任。

1994.08－1995.01，澳大利亞悉尼Macquarie大學地學院，國際合作研究。

1995.07－1997.07，中國地質大學（北京），副校長。

1997.08－今，中國地質大學（北京）材料科學與工程學院，教授，博士生導師。

2001.01－今，礦物材料國家專業實驗室，主任。 

學術兼職及社會任職：

1. 礦物材料國家專業實驗室主任。

2. 《地學前緣》第三屆編委會副主編。

3. 《現代地質》編委會編委。

4. 《中國非金屬礦工業導刊》第二屆編委會委員。

5. 中國物理學會第六屆相圖專業委員會委員。

6. 第三屆全國礦物巖石材料專業委員會委員。

7. 第四屆全國環境礦物學專業委員會委員。

8. 第三屆全國非金屬礦產地質專業委員會理事會委員。

9. 第五屆非金屬礦產地質專業委員會委員。

主講課程：

材料科學與工程、材料化學專業本科生：《材料科學前緣與工程設計》。 

材料學、材料物理與化學、巖石礦物材料專業碩士生：《陶瓷熱力學與材料設計》。 

全校博士生：《地球科學進展》（專題）。 

礦物學巖石學礦床學、巖石礦物材料學專業博士生：《地球物質學》。 

培養研究生情況：

其先后培養54位碩士、26位博士、2位博士后，目前在讀碩士14位，在讀博士9位。為建筑材料行業、礦物材料行業、鉀鹽、鉀肥行業、鋁行業等培養了眾多基礎扎實、品學兼優的行業精英。 

教學成果 ：

1.《結晶巖熱力學概論》，地礦部第三屆普通高等學校優秀教材一等獎（1996）。

2.《無機非金屬材料（礦物材料）新專業教學建設》，湖北省優秀教學成果三等獎（排名三）（1997）。

3.《工業礦物與巖石》（主編），北京市高等教育精品教材立項項目（2003）。

4.《工業礦物與巖石》（主編），北京市高等教育精品教材（2004）。

5.《結晶巖熱力學概論》（第二版），北京市高等教育精品教材（2004）。

6.《工業礦物與巖石課程建設與實踐》，北京市優秀教學成果一等獎（排名二）（2004）。

7.《工業礦物與巖石課程建設與實踐》，國家級教學成果二等獎（排名二）（2005）。

8.《工業礦物與巖石》（第三版），“十一五”國家級規劃教材（2011）。

9.《中國富鉀巖石——資源與清潔利用技術》，新聞出版總署第三屆“三個一百”原創出版工程（2011） 。

研究方向：

礦物材料科學與技術、礦物資源綠色加工與環境效應、硅酸鹽體系化學平衡與材料設計、結晶巖熱力學與相平衡、技術陶瓷材料設計、制備與表征、無機孔道材料結構設計、制備與工業應用工業、固體廢物資源化與礦物聚合、材料非金屬礦產資源評價及高效利用、技術與環境效應、鋁硅酸鹽體系、化學平衡與材料設計、區域構造-巖漿活動與成礦作用。

承擔科研項目情況：

1． 國家教委博士學科點基金資助項目：西藏玉龍斑巖銅礦帶花崗巖類與成礦，1983－1986。

2． 國家305項目子課題：新疆西準噶爾蛇綠巖套巖石學研究，1987－1990。

3． 全國博士后基金資助項目：新疆西準噶爾蛇綠巖與構造演化，1988－1990。

4． 國家青年科學基金資助項目：天然硅酸鹽巖漿結晶作用與相平衡模擬，1988－1990。

5． 國家計委八五國家攻關項目之專題：甘肅九個泉地區銅、多金屬礦產成礦地質條件與找礦預測研究，1991－1994。

6． 國家科委八五國家攻關項目：塔里木盆地北部和天山造山帶的形成、演化與油氣關系，1992－1994。

7． 原地礦部重點科研項目：燕山地區中新生代陸內造山作用研究，1992－1995。

8． 礦物材料國家專業實驗室開放基金資助課題：CuInS2-CuInSe2系礦物合成及光電效應研究，1994－1996。

9． 橫向課題：北京平谷地區富鉀火山巖提鉀及合成沸石分子篩工藝可行性研究，1994－1996。

10． 國家教委“跨世紀優秀人才計劃”基金資助項目：中國東部大陸巖石圈演化動力學模型，1995－1997。

11． 橫向課題：天津薊縣富鉀火山巖提鉀及合成沸石分子篩工藝可行性實驗研究，1997－1998。

12． 地礦部“百名跨世紀科技人才培養計劃”基金資助課題：黃銅礦型CIGSS光電材料性能設計與應用研究，1997－1999。

13． 北京市科委“農業科技發展計劃”項目：富鉀火山巖綜合開發試驗研究，1998－2000。

14． 津地任[1997]10號課題：天津薊縣地區富鉀火山巖提鉀及綜合利用擴大實驗研究，1999－2001。

15． 京-張（北京-張家口）兩市對口技術支援合作項目：河北省赤城縣金礦尾礦提鉀及綜合利用工藝可行性擴大試驗研究，2000-2001。

16． 山西省科委晉科發[2000]80號課題：山西省臨縣紫金山霞石正長巖提鉀及綜合利用技術擴大試驗研究，2000－2002。

17． 博士學科點專項科研基金課題：沸石分子篩的合成機理及吸附性能研究，2000－2002。

18． 江蘇省豐縣地區富鉀頁巖提鉀及綜合利用工藝研究，2000－2003。

19． 福建沙縣橫向課題：福建沙縣鉀長石粉提鉀及綜合利用擴大試驗研究，2000－2003。

20． 河北省鑫寶冶金集團有限公司委托項目：河北省涉縣富鉀頁巖提鉀及綜合利用擴大試驗研究，2000－2003。

21． 內蒙古自治區科技廳攻關計劃項目：內蒙白云鄂博富鉀板巖提鉀及制備礦物聚合材料中試研究，2002－2004。

22． 河南嵩縣前河礦業有限公司委托項目：河南嵩縣鉀長石礦提取碳酸鉀高效潔凈生產新技術可行性實驗研究，2003－2004 

科研成果：

1.《西藏玉龍斑巖銅礦帶花崗巖類與成礦》，1991獲地礦部科技成果三等獎。

2. 從1993年開始，啟動了非水溶性鉀礦綜合利用研究計劃。歷時8年，經過北京平谷地區富鉀火山巖、天津薊縣地區鉀質粗面巖、河北省赤城縣正長巖型金礦尾礦、山西省臨縣紫金山霞石正長巖等一系列非水溶性鉀礦提取碳酸鉀綜合利用技術開創性的實驗研究工作，馬鴻文教授最終完成了非水溶性鉀礦綜合利用技術的研究，獲得了兩項技術專利，并進入了產業化階段，達到了國際先進水平。

3. 1999年，馬鴻文教授利用白云鄂博富鉀板巖的焙燒熟料，成功地合成了13X分子篩，同時利用合成沸石的母液制備了具有高附加值的化工產品——白炭黑和碳酸鉀。這一成果為白云鄂博富鉀板巖綜合開發技術的后續研究奠定了良好基礎。

4. 2003年3月23日在北京國家科技部專家公寓，內蒙古自治區科技廳組織召開了白云鄂博富鉀板巖綜合利用中試項目鑒定會，由馬鴻文教授主持的“白云鄂博富鉀板巖生產礦物聚合材料及提取碳酸鉀綜合技術試驗研究”項目受到了評審專家的高度評價。以劉業翔、翟裕生院士為首的專家組在鑒定書上寫下了這樣的評價：“該中試項目為我國及世界非水溶性鉀礦石的開發及綜合利用，開創了新工藝、新技術，具有創新性和新穎性，初步解決了一個世界性難題，工藝路線國內外均無先例。該中試變廢為寶，工藝路線基本上無三廢排放，達到了資源綜合利用和環境保護的雙重目的，實現可持續發展戰略。”

5. 提出了利用白云鄂博富鉀板巖提取電子級碳酸鉀及制備礦物聚合物材料的完整工藝流程。該工藝把提取碳酸鉀和制備礦物聚合物材料巧妙地結合起來，達到了資源利用率100%、三廢接近零排放、符合清潔生產的環保要求，而且預測經濟效益顯著。這項技術可制備礦物聚合物材料、優級碳酸鈉和電子級碳酸鉀。其中，碳酸鈉是一種重要的化工原料；碳酸鉀則可廣泛應用于化工、電子、顯像玻璃殼、陶瓷、印染、油墨、聚酯、炸藥等領域；礦物聚合物材料是近年來新發展起來的為國際所廣泛關注一種新型非金屬材料。而此前國內對礦物聚合物材料的研究尚屬空白。這項研究成果，使我國實現礦物聚合物材料的規模化工業生產成為可能。 

6. 2011年4月28日，教育部在北京組織了由中國地質大學（北京）完成的“污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術”科技成果鑒定會。鑒定組專家認為，該項成果在開發利用非水溶性鉀礦資源、從污水中回收磷再利用制取磷酸二氫鉀產品，以及解決相關的關鍵技術基礎問題方面，達到國際領先水平。該項技術的工藝路線系統完整，屬國內外首創，為我國的鉀鹽工業提供了全新的技術路線和方法。

發明專利：

1. 馬鴻文，白志民，王萬金等，利用鉀長石制取沸石分子篩的工藝。中國發明專利：ZL 96 1 20734.5，2000-03-17（已放棄）

2. 馬鴻文，白志民，王萬金等，一種利用富鉀巖石生產碳酸鉀的方法。中國發明專利：ZL 96 1 20733.7，2001-02-03（已放棄）

3. 楊靜，馬鴻文，制備CuInSe2半導體薄膜的溶膠-凝膠-Se化工藝。中國發明專利：ZL 98 1 00036.3，2002-07-17（已放棄）

4. 馬鴻文，陶紅，楊靜，王英濱，13X沸石用于處理含重金屬廢水并回收金屬的技術[P]。中國發明專利：ZL 99102984.4，2003-04-16（已放棄）

5. 馬鴻文，楊靜，王剛，馮武威，丁秋霞，利用鉀長石生產礦物聚合材料的方法。中國發明專利，ZL 03 1 00562.4，2006-11-08（已轉讓）

6. 馬鴻文，王英濱，苗世頂，張曉云，戚洪彬，利用富鉀巖石制取電子級碳酸鉀的方法。中國發明專利，ZL 03 1 00563.2，2006-11-08（已轉讓）

7. 馬鴻文，楊靜，王英濱，王蕾，丁宏婭，王芳，高飛，利用高鋁粉煤灰制取氧化鋁和白炭黑清潔生產工藝。中國專利：ZL 2007 1 0087028.3，2011-06-01（已授權）

8. 馬鴻文，鄭紅，彭輝，鄭雁，戚洪彬，王英濱，利用富鉀巖石生產農用礦物基硝酸鉀的方法。中國發明專利，ZL 2007 1 0178440.6，2012-05-30（已轉讓）

9. 蘇雙青，蔡比亞，馬鴻文等. 一種利用鉀霞石粉體制取農用硫酸鉀的工藝. 中國專利：ZL 2011 1 0064828.X，2012-12-31（已轉讓）

10.蘇雙青，馬鴻文，楊靜等. 利用鉀長石粉體水熱合成六方鉀霞石的方法. 中國專利：ZL 2010 1 0543249.9，2013-01-15（已轉讓）

11.蘇雙青，馬鴻文，楊靜等. 高鋁粉煤灰兩步堿溶法提取氧化鋁和白炭黑的方法. 中國專利：ZL 2010 1 0543248.4，2012-11-21（已授權）

12.馬鴻文，金國清，劉梅堂等. 利用富鉀母液與磷石膏制取硫酸鉀的工藝. 中國專利，申請號: 2010 1 0258774.6，2013-11-27（已授權）

13.馬鴻文，劉梅堂，劉艷紅. 利用鈉硝石與富鉀母液制取農用硝酸鉀的方法. 中國專利：ZL 2010 1 0258771.2，2013-11-13（已授權）

14.鄭紅，馬鴻文，張蓓蓓，鄭雁，梁鵬，張紅梅. 水化硅酸鈣晶種法回收污水中磷的工藝. 中國專利：ZL 2010 1 0233011.6，2012-11-21（已轉讓）

15.馬鴻文，孫華，鄭紅等，利用污水中磷回收產物制備磷酸二氫鉀的方法。中國專利：ZL 2010 1 0513653.1，2013-10-30（已轉讓）

16.馬鴻文，楊靜，蘇雙青等. 鉀長石粉體制備鉀型分子篩基緩釋肥料載體的工藝. 中國專利：ZL 2010 1 0103626.7，2013-04-10（已授權）

17.馬鴻文，劉梅堂，劉曉婷. 利用富鉀巖石制取農用硫酸鉀的方法. 中國專利：ZL 2009 1 0091234.0，2013-01-02（已轉讓）

18.蘇雙青，馬鴻文，蔡比亞，一種利用鉀長石提鉀鋁硅尾渣合成4A型分子篩的方法。中國專利，申請號：2012 1 0036829.8，2012-02-17

19.楊靜，馬鴻文，曾誠等. 一種鉀長石粉體水熱堿法合成方沸石的工藝。中國發明專利，申請號：201410514376.4，2014-09-29，已公開

 

專著教材：

1、馬鴻文，1990，西藏玉龍斑巖銅礦帶花崗巖類與成礦。158頁，北京：中國地質大學出版社。

2、馬鴻文，1993，結晶巖熱力學概論。188頁，北京：地質出版社。

3、馬鴻文，劉焰，1996，西南天山蛇綠巖套和相關火成巖。劉本培等, 西南天山構造格局與演化（第五章）。25頁，武漢：中國地質大學出版社。

4、馬鴻文，1999，結晶巖熱力學軟件。340頁，北京：地質出版社。

5、馬鴻文，2001，結晶巖熱力學概論，第二版。297頁，北京：高等教育出版社。

6、馬鴻文（主編），2002，工業礦物與巖石。479頁，北京：地質出版社。

7、馬鴻文（主編），2005，工業礦物與巖石，第二版。518頁，北京：化學工業出版社。

8、馬鴻文（主編），2011，工業礦物與巖石，第三版。412頁，北京：化學工業出版社。 

代表性論文： 

1 馬鴻文，1983，藏東馬拉松多銅礦區斑巖巖石學及其與成礦關系的研究。地球科學，No.1，147-158頁。

2 馬鴻文，1984，藏東馬拉松多含銅斑巖中造巖礦物的標型特征及其在巖礦成因研究中的意義。地質論評，No.5，456-466頁。

3 馬鴻文，1984，藏東馬拉松多斑巖銅礦熱液蝕變的物理化學條件及其與成礦作用的關系。地球科學，No.1，115-128頁。

4 馬鴻文，1985，天然硅酸鹽熔體中水的溶解度與結構種計算。礦物巖石，No.3，60-69頁。

5 馬鴻文，1985，介紹改進的單斜輝石地質溫度計公式。地質科技情報，No.2，82-84頁。

6 馬鴻文，1987，天然濕巖漿熔體結構的計算。地質科技情報，No.1，139-143頁。

7 馬鴻文，1987，藏東玉龍斑巖銅礦帶巖漿作用的物理化學條件。現代地質，No.2，238-252頁。

8 馬鴻文，1988，鉀長石X射線與紅外有序度對比及與Al占位和平衡溫度的關系。礦物學報，No.2，143-150頁。

9 馬鴻文，1988，西藏玉龍斑巖銅礦帶巖體地質特征分析及其意義。西藏地質，No.1，59-73頁。

11 馬鴻文，1989，論藏東玉龍斑巖銅礦帶成巖成礦物質來源。現代地質，No.2，429-439頁。

12 馬鴻文，1989，論藏東玉龍斑巖銅礦帶巖漿活動的構造環境。巖石學報，No.1，1-11頁。

13 Ma Hongwen,1989,Estimation of sulfur solubility and prediction of sulfide liquid immiscibility in silicate melts. Science in China , Series B, 32(10: 1262-1270.

14 馬鴻文，1989，硅酸鹽熔體中硫的溶解度計算與硫化物不混溶作用預測。中國科學，B輯，No.4，425-432頁。

15 馬鴻文，1989，論藏東玉龍斑巖銅礦帶巖漿侵入時代。地球化學，No.3，210-216頁。

16 馬鴻文，1989，巖漿成因榍石微斑晶的穩定性及其意義。礦物巖石，No.4，49-53頁。

17 馬鴻文，1990，西藏玉龍銅礦帶斑巖巖類學與含礦性標志。西藏地質，No.1，64-78頁。

18 馬鴻文，1990，論藏東玉龍斑巖銅礦帶花崗巖類的成因類型。成都地質學院學報，No.3，68-75頁。

19 馬鴻文，1991，硅酸鹽巖漿的Fe3+-Fe2+平衡與氧逸度。地質科技情報，（3），17-23頁。

20 馬鴻文，1992，估算上地幔溫壓條件與氧化狀態的最新熱力學方法。地質科技情報，No.2，28-37頁

21 馬鴻文，1992，花崗巖成因類型的判別分析。巖石學報，No.4，341-350頁。

22 馬鴻文，1992，蛇綠巖研究的現狀及今后主攻方向。當代地學研究新進展文集，中國地質大學出版社，355-361頁。

23 Ma Hongwen, 1992, Solubility of sulfur in granitic magmas: an important controlling factor over porphyry copper mineralizations. In Tu Guangzhi et al. (ed) Petrogenesis and Mineralization of Granitoids, 1008-1017. Proceedings of 1987 Guangzhou International Symposium, Science Press, Beijing.

24 馬鴻文，1993，硅酸鹽熔體中的硫化物不混溶作用模擬。中國科學，B輯，No.9，986-992頁。

25 Ma Hongwen, 1994, Modeling of sulfide immiscibility in silicate magmas, Science in China, Series B, No.9, P.1138-1146.

26 馬鴻文，1994，巖漿結晶與成礦作用模擬。地學前緣，No.3

27 王萬金，白志民，馬鴻文，1996，利用不溶性鉀礦提鉀的研究現狀及展望。地質科技情報，No.3，59-63頁。

28 孫小玲，馬鴻文，1996，CuInSe2太陽電池薄膜的制備技術及研究進展。地質科技情報，No.3, 99-104頁。

29 楊靜，馬鴻文，1997，黃銅礦型CuInSe2光電材料的研究現狀及展望。材料導報，No.2，37-40頁。

30 楊靜，馬鴻文，周惟公，廖立兵，1997，溶膠－凝膠法制備CuInSe2薄膜研究。96’中國材料研討會論文集I-1，冶金工業出版社，北京。

31 Yu Xingang, Ma Hongwen, Luo Wuwen et al., 1997, TEM and TEM-EDX analysis of cross-section of TiO2 thin film and glass substrate. Journal of Univ of Sci and Tech Beijing, 4:55-56

32 方同輝，馬鴻文，1997，建立古地溫曲線的理想地質溫壓計。地質科技情報，No.4, 93-100頁。

33 馬鴻文，胡穎，袁家錚，方同輝，巖漿不混溶作用模擬：熱力學模型與數值方法。地球科學，1998，23（1）, 41-48頁。

34 陶紅，馬鴻文，廖立兵，鉀長石制取鉀肥的研究進展及前景。礦產綜合利用，1998，（1）, 28-32頁。

35 方同輝，馬鴻文，1998，遼寧寬甸地幔礦物三價鐵的穆斯堡爾譜測定及意 義。現代地質，No.2, 197-203頁。

36 李天福，馬鴻文，鉀質火山巖的成因研究。地學前緣，1998，5（3）, 133-144頁。

37 俞心剛，馬鴻文，SiO2-TiO2-ZrO2陶瓷涂層工藝的研究。現代地質，1998，418-420頁。

38 Ma H, Hu Y, Fang T, 1999, TWOLIQ: A FORTRAN77 program for simulating immiscibility in silicate liquids. Computer & Geosci, 25:151-159.

39 余曉艷，馬鴻文，楊靜，1999，黃銅礦型CuInSe2單晶光電材料研究評述。人工晶體學報，No.1, 96-102頁。

40 李天福，馬鴻文，白志民，1999，漢諾壩地區上地幔尖晶石－石榴石相轉變帶溫壓條件。現代地質，No.1, 66-72頁。

41 黎玉娥，馬鴻文，楊靜，1998，Cu(In,Ga)(Se,S)2光電材料的高溫合成與結構研究。‘98中國材料研討會論文摘要集，377頁。

42 楊靜，馬鴻文，1999，Se化Cu2In2O5法制備CuInSe2薄膜的機理及性能研究。功能材料，No.2, 146-148頁。

42 Ma Hongwen, Yang Jing, Li Yu'e, 1999, Cu(In,Ga)(Se,S)2 photovoltaic materials: compositional space and the lattice constants. Abstract for the fifth IUMRS International Conference on Advanced Materials, June 13-18.

43 姚曉梅，馬鴻文，1999，光伏發電——21世紀的潔凈能源。地球學報，20（增刊），674-678頁。

44 白志民，馬鴻文，楊靜，王英濱，1999，北京平谷—天津薊縣一帶鉀質響巖巖石學特征及綜合利用研究。地質論評，No.Sup，541-547頁。

45 李天福，馬鴻文，白志民，1999，漢諾壩玄武巖的地球化學特征及成因模式。巖石礦物學雜志，18（3），217-228頁。

46 陶紅，馬鴻文，1999，13X型沸石凈化含銅廢水的實驗研究。巖石礦物學雜志，No.4，329-334頁。

47 方同輝，馬鴻文，1999，遼寧寬甸地區上地幔巖石圈組成及熱結構——來自地幔包體的信息。地質論評，No.Sup，450-457頁。

48 董振信，陳立民，楊建民，馬鴻文，1999，堿性玄武巖中幔源巖石包體內尖晶石成分特征及其巖石學意義。巖石學報，15（4），607-615頁。

49 俞心剛，楊榮興，馬鴻文等，TiO2薄膜與玻璃基板橫斷截面的TEM及TEM-EDX分析。膜科學與技術，1999，19（1），57-59頁。

50 楊靜，馬鴻文，王英濱，戚洪彬，2000，皖西霞石正長巖合成沸石分子篩及提鉀的實驗研究。現代地質，No.2，153-157頁。

51 楊靜，馬鴻文，2000，皖西霞石正長巖資源綜合利用實驗研究。非金屬礦，2000，23（2），42-43頁。

52 楊靜，馬鴻文，2000，黃銅礦型CuInSe2光伏材料的高溫合成及性質。材料導報，第十一屆全國高技術陶瓷學術年會論文專輯，149-150頁。

53 陶紅，馬鴻文，2000，假白榴石響巖合成13X分子篩實驗研究。非金屬礦，23（4）：13-17頁。

54 陶紅，徐國勛，馬鴻文，2000，13X分子篩處理重金屬廢水的實驗研究。中國給水排水，16（5）：53-56頁。

55 鄭驥，馬鴻文，陳煌，任宜飛，榮波，2001，鉀長石粉酸浸除鐵的實驗研究。地球科學，No.6，657-660頁。

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所獲榮譽：

1. 1991年，獲國家教委和國務院學位委員會授予的“做出突出貢獻的中國博士學位獲得者”榮譽稱號。

2. 1992年，被評選為“北京市高等學校優秀青年骨干教師”。

3. 1994年，被評選為國家教委《跨世紀優秀人才計劃》基金獲得者。

4. 1995年，被授予“北京市先進工作者”稱號。

5. 1996年，享受國務院頒發的“政府特殊津貼”。

6. 1996年，被評選為地礦部《百名科技人才培養計劃》基金獲得者。

7. 1999年，被人事部評選為國家“有突出貢獻的中青年專家”。

8. 2005年，被評為中國地質大學（北京）“教學名師”。

9. 2006年，被評為“第二屆北京市高等學校教學名師”。

10. 2007年，被評為“第三屆北京市高等學校教學名師”。 

所獲獎勵：

1.《西藏玉龍斑巖銅礦帶花崗巖類與成礦》，地礦部科技成果三等獎（1991）。

2.《結晶巖熱力學概論》，地礦部第三屆普通高等學校優秀教材一等獎（1996）。

3.《無機非金屬材料（礦物材料）新專業教學建設》，湖北省優秀教學成果三等獎（排名三）（1997）。

4.《工業礦物與巖石》（主編），北京市高等教育精品教材立項項目（2003）。

5.《工業礦物與巖石》（主編），北京市高等教育精品教材（2004）。

6.《結晶巖熱力學概論》（第二版），北京市高等教育精品教材（2004）。

7.《工業礦物與巖石課程建設與實踐》，北京市優秀教學成果一等獎（排名二）（2004）。

8.《工業礦物與巖石課程建設與實踐》，國家級教學成果二等獎（排名二）（2005）。

9.《工業礦物與巖石》（第三版），“十一五”國家級規劃教材（2011）。

10.《中國富鉀巖石——資源與清潔利用技術》，新聞出版總署第三屆“三個一百”原創出版工程（2011）。

首席科學家馬鴻文，中國地質大學（北京）二級教授。

主要成員： 

楊靜，劉梅堂，蘇雙青，鄭紅，李金洪，戚洪彬等；在研博士、碩士生40余人。

研究領域：

礦物資源綠色加工與環境效應，硅酸鹽化學平衡與材料設計，礦物材料科學與技術等。

承擔科研項目及成果：

“十一五”期間，承擔國家科技支撐計劃課題“非水溶性鉀礦資源高效利用技術” （2006BAD10B04）（負責人：馬鴻文），取得制取碳酸鉀、硫酸鉀、礦物基硝酸鉀、磷酸二氫鉀關鍵技術成果4項，經教育部鑒定，被評為國際先進或國際領先水平。“十二五”期間，承擔中國地質調查項目“非水溶性鉀資源制取鉀鹽及前景分析” （12120113087700）（負責人：楊靜），突破“水熱堿法”制取鉀鹽及沸石鉀肥、有機鉀肥等關鍵技術；查明中國非水溶性鉀資源的主要類型和產地分布；提出在“秦嶺大別正長巖帶”（河南嵩縣）和“燕遼陰山正長巖帶”（內蒙商都）建設“國家級非水溶性鉀資源化工產業基地”建議。

發表論文500余篇。取得發明專利20余項，已成功轉讓或實施6項。出版教材、專著6部，其中《中國富鉀巖石：資源與清潔利用技術》（馬鴻文等著），入選中國新聞出版總署第三屆“三個一百”原創出版工程（2011）；《中國高鋁飛灰：資源與清潔利用技術》（楊靜等著），獲“國家科學技術學術著作出版基金”資助（2015），即將由化工出版社出版。

學術交流：

1 中國礦物巖石地球化學學會第13屆學術年會 中國會議 2011-04-07

2 《硅酸鹽學報》創刊50周年暨中國硅酸鹽學會2007年學術年會 中國會議 2007-08

3 中國礦物巖石地球化學學會第11屆學術年會 中國會議 2007-04

4 2006北京國際材料周 國際會議 2006-09

5 中國顆粒學會2006年年會暨海峽兩岸顆粒技術研討會 中國會議 2006-08

6 2004年全國巖石學與地球動力學研討會 中國會議 2004

7 2004年全國巖石學與地球動力學研討會 中國會議 2004

8 第二屆全國環境礦物學學術研討會 中國會議 2004

9 第十二屆全國相圖學術會議 中國會議 2004

10 中國礦物巖石地球化學學會第九屆學術年會 中國會議 2003-09

11 中國科協第二屆優秀博士生學術年會材料科學技術分會 中國會議 2003

12 第四屆全國青年地質工作者學術討論會 中國會議 1999-10

13 第九屆全國相圖學術會議 中國會議 1997-10

中國地質大學制取磷酸二氫鉀清潔生產技術獲鑒定

4月28日，中國地質大學馬鴻文教授主持完成的“污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術”通過了教育部科技發展中心組織的科技成果鑒定。專家組認為，本項成果形成的污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術，在開發利用非水溶性鉀礦資源、從污水中回收磷及再利用制取磷酸二氫鉀產品，以及解決相關的關鍵技術基礎問題方面，達到國際領先水平。

鑒定委員會由中國科學院院士、中國科學院地質與地球物理研究所葉大年研究員，中國工程院院士、同濟大學盧耀如教授，以及中國地質科學院礦產資源研究所吳必豪研究員、北京大學魯安懷教授、北京科技大學倪文教授、華南農業大學樊小林教授、華陸工程科技有限公司程惠亭教授級高工、中國科學院生態環境研究中心胡春研究員，中國地質調查局劉鳳山研究員共九名專家組成。會議由教育部科技發展中心成果專利處楊健安處長主持，中國地質大學萬力副校長到會并致詞，科技處相關人員參加了會議。

“污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術”研究成果是中國地質大學馬鴻文教授課題組承擔的“十一五”國家科技支撐計劃課題“非水溶性鉀礦資源高效利用技術”（2006BAD10B04）的部分成果。該項成果形成的污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術，實現了污水中磷的提取再利用。該項工藝的技術路線系統完整，具有創新性，為我國的鉀鹽工業提供了全新的技術路線和方法。經查新，該工藝路線國內外均無先例，其技術成果具有完全自主知識產權。

鑒定委員會認真聽取了課題組的研究報告、技術報告和查新報告，審查了相關技術資料，經過質疑和討論，形成以下結論：該項研究充分利用霓輝正長巖為原料，獲得富鉀溶液和副產物雪硅鈣石，以雪硅鈣石為晶種回收污水中的磷，并利用富鉀溶液制取農用磷酸二氫鉀產品，實現了污水中磷的提取再利用；采用該項技術所試制的磷酸二氫鉀制品，達到了農用磷酸二氫鉀產品化工行業標準規定的一等品標準，處理后污水中的殘留磷達到國家污水排放一級標準；該工藝過程節能高效、一次性資源消耗量少，試驗制品是完全符合環保要求的“綠色”鉀磷肥產品，提出的優化工藝條件、工藝參數和工藝路線，對于后續工業試驗和生產具有重要指導作用。專家委員會一致同意通過鑒定。

鑒定委員會建議在后續中試和產業化中，對整個工藝流程和技術參數做進一步優化；建議相關部門與企業加大支持力度，加快產業化進程。

來源：中國教育網　2011-05-03

 

中國鉀鹽工業創新綠色發展之路

文•李 麗 

      商都縣鑫垚鉀業公司董事長薛永庫（右）帶領馬鴻文（中）團隊成員考察商都鉀長石資源劉昶江攝

 

圖1 中國鉀肥的歷年產量、進口量和對外依存度

中國富鉀巖石分布圖

        2015世界鉀鹽鉀肥大會于去年7月9日至11日在青海格爾木市召開。數百位國內外專家、學者和商界精英圍繞鹽湖資源綜合開發、關鍵技術研發和鉀鹽化工未來發展等主題展開研討交流。如何提高中國鉀肥自給率，成為與會者討論的熱點之一。
 

鉀鹽作為重要肥料來源，是保證糧食安全生產供給的決定性資源。化肥對農作物產量的貢獻率高達三分之一，其重要程度可見一斑。然而長期以來，中國作為水溶性鉀鹽資源極缺的國家，以僅占全球探明經濟可采儲量3.7%的鉀鹽資源，養活了占全世界近五分之一的人口，進口成為無奈的選擇。

“近5年來，我國的鉀肥自給率不足一半，而54.4%—63.5%都來源于進口。”中國地質大學（北京）馬鴻文教授，帶領研究團隊一直從事非水溶性鉀資源綠色加工技術的長期研究。在他們眼中，這件事關乎中國社會與經濟發展的鉀資源保障，更關系到國家糧食生產安全與礦業生態文明建設。他們的研究課題，正是中國鉀鹽工業當前急需解決的兩個重大問題，即提高鉀資源保證程度和實現綠色可持續發展。

大國農業 缺鉀之困

鉀作為植物生長三大要素之一，雖然不是植物體內的有機物成分，但卻能促進光合作用，明顯提高植物對氮的吸收利用，并很快轉化為蛋白質，還能促使作物有效利用水分。自然界的鉀資源分為水溶性鉀鹽和非水溶性鉀礦兩大類。前者主要用作鉀肥生產原料。

中國鉀鹽工業經過50多年發展，青海柴達木盆地的察爾汗鹽湖和新疆羅布泊鹽湖已發展為主要的鉀鹽生產地。目前，中國已成為繼加拿大、俄羅斯和白俄羅斯之后的第四大鉀鹽鉀肥生產國。實現規模生產的鉀肥品種主要有氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、硫酸鉀鎂肥、磷酸二氫鉀，以及其他專用含鉀復合肥等。

2014年，全國共有鉀肥生產企業200多家，資源型鉀肥產能682萬噸，產量553萬噸（折純K2O）。2015年，中國鉀肥產能預計增長至約770萬噸。

然而，僅依靠有限的鹽湖鉀鹽資源，仍遠不能滿足國民經濟發展和建設現代化農業的需要。鉀肥供給受制于國際市場，已成為制約中國農業可持續發展的重要問題。

據統計，2010年中國鉀肥表觀消費量為707.72萬噸（折純K2O），國產鉀肥產量334.13 噸，進口量300.19萬噸，鉀肥對外依存度為54.4%。2014年，中國進口鉀肥達803萬噸，對外依存度為56.7%（圖1）。2015年，估計國內鉀肥產量可達620萬噸，進口量則約為890萬噸。可見與實際消費需求相比，中國水溶性鉀鹽資源在短期供應能力和長期保障程度上都存在問題。

中國石化協會預測，2020年中國鉀鹽的總需求量為1300萬噸，其中鉀肥1180萬噸，當年缺口達524.9萬噸（K2O）。其中除氯化鉀以外，其他鉀鹽消費量約360萬噸。

《國務院關于加強地質工作的決定》（2006）明確指出，要加強非能源重要礦產勘查。在所列11種緊缺非能源礦產中，鉀鹽是唯一的非金屬礦產。足見鉀鹽資源對于中國社會與經濟發展的重要性與緊迫性。

以中國水溶性鉀鹽資源的儲量來說，僅依靠鹽湖鉀鹽資源提高產量之路注定行不通。在國土資源部2013年公布的7項“非金屬礦產資源綜合利用技術攻關重點”中，“非水溶性鉀礦開發利用技術”位列第一，“鉀長石綜合利用技術”排名第六。國家對于非水溶性鉀資源的開發利用已提上日程。而此時，馬鴻文團隊已在這一領域耕耘積淀了20年。

鉀正長巖 破局關鍵

從1993年開始，馬鴻文就帶領團隊將主要精力放在對“中國非水溶性鉀資源評價與高效利用關鍵技術”研究上。

馬鴻文介紹，雖然我國水溶性鉀鹽資源十分匱乏，但非水溶性鉀礦資源卻非常豐富，預測礦石量在1000億噸以上，相當于K2O資源量超過120億噸。要滿足國民經濟可持續發展和建設現代化農業的需要，提高鉀資源保證程度，保證糧食生產安全，走技術創新之路，突破非水溶性鉀資源綠色加工技術，是當前最值得探索、也是最現實的選擇。

傳統上，以獲取某種可用元素或礦物為目的礦業開發過程，往往將其他所謂脈石礦物作為尾礦而廢棄。研究伊始，馬鴻文團隊就對研究非水溶性鉀資源利用技術預設了兩大目標，即資源利用率最大化和加工過程能耗最小化。此前這一領域并非無人涉足，但以往研究大多僅局限于提取礦石中的鉀，其他組分則完全廢棄，造成加工成本高、資源浪費等問題。因此，馬鴻文團隊堅持踐行礦物資源的綠色加工，長期致力于非水溶性鉀資源高效利用技術的研究與工程化應用。

“事實上，國際上聚焦利用鉀長石制取鉀鹽技術研究的歷史已超過百年。”迄今仍在持續研究的主要有鉀長石—霞石—石灰石燒結法、鉀長石—石膏—石灰石燒結法、鉀長石—硫酸—螢石低溫酸解法、鉀長石—石灰靜態水熱法等。但高溫燒結法存在一次資源消耗量大、能耗高、CO2排放量大、硅鈣尾渣排放量大等問題；低溫酸解法不僅能耗更高，還存在氟化物嚴重腐蝕設備、污染環境、難以生產優質硫酸鉀、副產無機硅產品市場受限等問題；靜態水熱法則存在鉀長石分解不完全、產品鉀養分含量低且呈強堿性、反應周期長效率低、難于實現規模化工業生產等問題。

20多年來，馬鴻文團隊對利用非水溶性鉀資源制取鉀鹽關鍵技術進行了系統研究。“十一五”期間，團隊承擔國家科技支撐計劃課題“非水溶性鉀礦資源高效利用技術”，取得制取碳酸鉀、硫酸鉀、礦物基硝酸鉀、磷酸二氫鉀4項清潔生產技術成果，初步建立了非水溶性鉀資源高效清潔利用的技術體系。2010年，馬鴻文等出版《中國富鉀巖石：資源與清潔利用技術》專著。這是他們對全國16處代表性鉀礦資源高效利用關鍵技術研究成果的系統總結。翌年，該書入選中國新聞出版總署“第三屆‘三個一百’原創出版工程”。

“十二五”期間，通過對東秦嶺—大別工作區的重點地質調查和對前期成果的總結，他們進一步確定了中國非水溶性鉀資源的主要類型為富鉀正長巖，產地集中分布于中國東部的“秦嶺大別正長巖帶”和“燕遼陰山正長巖帶”。兩巖帶礦石的K2O品位達12.0%—15.4%，估計鉀資源量超過70億噸，相當于全國水溶性鉀鹽儲量的10倍以上。另外兩處重要鉀資源為：山西臨縣紫金山假榴正長巖，K2O品位11.9%—14.0%；云南個舊白云山霞石正長巖，K2O品位10.3%—12.5%。據已有地勘資料，兩地鉀資源儲量超過3億噸。

與此同時，團隊通過系統的實驗探索，創新性建立了正長巖型鉀資源“水熱堿法”制取鉀鹽技術體系。其核心在于按照鉀礦石的不同屬性，對主要含鉀礦物分解反應的精準調控和對硅鋁副產品的科學設計。其主要內容分為：

苛性鈉堿液水熱加工技術，適合處理富含鉀鋁的霞石正長巖。主要產品碳酸鉀、磷酸鉀、氫氧化鉀，副產品氧化鋁、沉淀硅酸鈣、鈉型或銨型分子篩、硅灰石粒狀粉等。

苛性鉀堿液水熱加工技術，適合于處理富鉀正長巖。主要產品硫酸鉀、硝酸鉀、沸石鉀肥或鉀型分子篩，副產品沉淀硅酸鈣或硅灰石針狀粉、高嶺石納米粉或煅燒高嶺土。

石灰乳堿液水熱加工技術，適合于處理低鈉鉀長石粉體。主要產品礦物基硝酸鉀、腐植酸鉀，副產品硅酸鈣保溫板、雪硅鈣石粉體（礦物填料、吸附材料、廢水處理）等。

上述水熱堿法技術，均可實現鉀礦資源利用率大于85％、K2O溶出率大于90%、有害“三廢”零排放的“綠色化工”要求，是創制生態型鉀肥新品種、發展綠色可持續中國鉀鹽工業新體系的核心技術。

生態鉀肥 修復污染

在“十二五”收官之年，該團隊承擔的“非水溶性鉀資源制取鉀鹽及前景分析”地質調查項目也圓滿結題。相比于此前的技術研究，該項目更像是為規模化工業利用所做的資源評價與技術準備。

項目負責人楊靜介紹，在“十一五”科技支撐計劃課題積累的成果基礎上，該項目進一步深入研究了“秦嶺大別正長巖帶”的鉀礦資源特征；突破了“水熱堿法”制取鉀鹽鉀肥新工藝；對其應用前景進行了系統評價，為工業化利用此類鉀礦資源提供了重要依據。

更重要的是，按照“十三五”期間國家對于農業化肥的新需求，團隊及時調整研究思路，研制了可有效修復農田重金屬污染的生態型礦物肥，對未來推廣應用具有重大意義。《全國土壤污染狀況調查公報》（2014）顯示，我國耕地土壤污染的點位超標率為19.4%，主要污染物為鎘、砷、汞、鉛、鉻等。其中鎘污染的點位超標率最高，達7.0%。在利用東秦嶺—大別富鉀正長巖制備生態型礦物鉀肥方面，團隊通過系統深入的研究，成功制備出具有養分緩釋、固化重金屬離子、吸附有機污染物和保水等功能特性的礦物鉀肥。

2014年11月，由106家單位發起參與的全國生態肥料產業聯盟成立。聯盟強調，發展生態化肥已迫在眉睫，刻不容緩。“未來十年必將是以生態肥料為代表。在科技進步、產品升級的同時，實現糧食增產和環境優化得到同步實現，以更加‘綠色、低碳、環保’的方式實現人與自然的和諧發展。”

2015年，農業部印發《到2020年化肥使用量零增長行動方案》。計劃到2020年，初步建立科學施肥管理和技術體系。2015年到2019年，逐步將化肥使用量年增長率控制在1%以內；力爭到2020年，主要農作物的化肥使用量實現零增長。

一面是要在化肥使用量零增長條件下保證土壤肥力，一面是發展綠色化肥產業、控制土壤污染刻不容緩。馬鴻文團隊的研究對這兩個難題做出了回答。他們研發了直接水熱堿法處理富鉀正長巖制備沸石分子篩同時溶出鉀的技術，解決了制取鉀鹽過程中85%以上的硅鋁組份難以高效利用的難題。

“根據國家的重大戰略需求，我們除了做水溶性鉀鹽研究以外，也在不斷調整技術方案，生態型礦物鉀肥就是一個案例。非水溶性鉀資源從國家需要來說，可以解決兩個重要問題，一是能極大改善我國的缺鉀狀況，二是解決農田土壤的重金屬污染問題。沸石鉀肥是一種非常環保的材料，不僅自身含有鉀、鎂、硅等營養元素，而且具有鈍化重金屬離子、調節土壤酸堿度和保水保墑的功能效應。此外，它的價格低廉，不會超過現有肥料品種的價格，不會增加農業生產成本和農民負擔。”楊靜說。

積淀20年，馬鴻文團隊創立的綠色加工技術體系已日臻成熟，只待規模化工程實施。“這里，還有這里……”馬鴻文用手指著中國地質圖上的秦嶺大別和燕遼陰山一帶。在這里，他們希望能夠建設兩個“非水溶性鉀資源制取鉀鹽示范工程”。以使這套鉀資源綠色加工技術，在中國鉀鹽工業可持續發展歷程中盡早發揮作用。

綠色產業 效益可觀

對于我國農業發展來說，馬鴻文團隊研發的綠色加工技術若能得以大規模工業轉化，將對建設現代化農業及保證糧食安全產生深遠影響。

目前，我國除氯化鉀以外的其他鉀鹽產品，均以氯化鉀為原料進行生產。馬鴻文團隊建立的利用非水溶性鉀資源直接加工鉀鹽鉀肥的技術體系，若付諸大規模工業化生產，預測屆時可提供中國鉀鹽鉀肥消費量40%的市場份額。

據測算，若規模化利用非水溶性鉀資源形成新的產能，按K2O品位為12%、K2O回收率為85%估算，則全國每年開發利用約3600萬噸鉀礦石，即可滿足2020年中國生產碳酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、磷酸鉀和氫氧化鉀的全部K2O消費需求，屆時可減少作為化工原料的氯化鉀消費量570萬噸，相當于可以彌補當年鉀肥缺口的68.6%，使鉀肥對外依存度由目前的50%以上降低至18.8%。顯然在國家層面上，這是一筆大賬。

這些技術在工業上規模化應用有著多重意義。“首先，我國鹽湖鉀鹽儲量僅6億噸，而非水溶性鉀資源量超過120億噸，至少相當于鹽湖資源的20倍。非水溶性鉀資源綠色加工技術實現工業化生產，將極大拓展我國可利用鉀資源。其次，利用富鉀礦石加工鉀鹽技術，與鹽湖鉀鹽資源加工技術是完全不同的兩個系統。這就相當于在現有鉀鹽化工之外開辟出一個新興產業領域，創新了鉀肥生產技術體系。第三，很多花崗巖型金屬尾礦中，鉀長石含量為30%—45%。上述技術為此類尾礦的工業利用提供了技術基礎。最后，以上技術能夠將鉀礦石中85%以上的成分加工成產品，包括硅化合物、氧化鋁、硅灰石、高嶺土及多種新型建材等，從而引領礦產資源集約化、清潔化利用，顯著減少其他非金屬礦產開采，并最終形成鉀鹽工業新的產業集群。”馬鴻文逐一細數這一技術的潛在價值。

自從十八大提出要推進生態文明建設后，全國各行業都開始向綠色要效益。馬鴻文介紹，對于礦業領域，保護生態的最好辦法就是堅持礦物資源的“永續利用、清潔利用、低碳利用、集約利用”。實現尾礦的資源化利用，就可大幅度減少一次資源開采，從而更有效地保護自然植被與生態環境。顯然，實施建設生態文明的國家戰略，大力發展礦物資源綠色加工產業，乃是必然選擇！

針對業界對“水熱堿法”技術的經濟可行性疑問，馬鴻文團隊也做了詳細的對比研究。

例如，以河南嵩縣富鉀正長巖為原料，采用水熱堿法制取碳酸鉀，與以察爾汗鹽湖鹵水為原料采用離子交換法和離子膜—流化床法制取碳酸鉀過程對比：（1）水熱堿法每萬元產值的一次資源消耗為11.0噸，而后兩種方法分別為249.7噸和290.3噸；（2）三種方法每萬元產值的綜合能耗折合標煤依次為1.03噸、1.40噸和1.48噸（后兩法未計入太陽能）。

采用水熱堿法制取硫酸鉀，與以察爾汗鹽湖鹵水為原料采用曼海姆法生產硫酸鉀，以及與羅布泊鹽湖鹵水直接生產硫酸鉀過程對比：（1）水熱堿法每萬元產值的一次資源消耗為9.1噸，而后兩種方法分別為121.3噸和72.1噸；（2）三種方法每萬元產值的綜合能耗折合標煤依次為2.37噸、5.46噸和2.88噸（后兩法未計入太陽能）；（3）水熱堿法技術的鉀回收率達94.7%，而后兩種方法的鉀回收率分別僅為76.2%和50.2%。

由此可見，規模化利用非水溶性鉀資源，不僅在當前具有其現實的技術經濟可行性，而且從長遠看，亦極有可能對中國經濟、特別是農業的可持續發展和保障糧食安全產生深遠影響，同時也有助于提高中國在世界鉀鹽化工領域的核心競爭力。

企業需要創新技術推動持續發展，國家也需要創新技術開拓新的鉀鹽化工產業，推進礦業生態文明建設。“非水溶性鉀資源水熱堿法制取鉀鹽”技術體系，正是這樣一種技術，其中孕育著百億噸級的緊缺鉀資源，孕育著一個全新的鉀鹽化工產業集群，更孕育著巨大的經濟發展潛力與一種綠色、集約化的工業生產模式。

示范工程 起航商都

日前，國務院總理李克強主持召開國務院常務會議，聽取了2015年全國兩會建議提案辦理工作匯報，確定支持科技成果轉移轉化的政策措施，促進科技與經濟深度融合。會上，他鼓勵高校等向企業轉移科技成果。對于廣大高校科技工作者來說，李克強總理的一席話是激勵也是方向。對于馬鴻文團隊來說，近十年來一直致力于推進這套綠色加工技術的工程化實施。為此，中國地質大學（北京）先后與陜西大秦鉀業有限公司、山西紫光鉀業有限公司等企業合作。利用陜西洛南縣長嶺霓輝正長巖生產農用硫酸鉀工業項目，即將完成生產線建設進入試生產階段。

新年伊始，令團隊欣慰的是，“商都縣鉀長石制取鉀鹽鉀肥示范項目”被正式列入《內蒙古自治區烏蘭察布市國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》（2016.1）。通過中國地質大學（北京）與商都縣的產學研合作，“非水溶性鉀資源制取鉀鹽示范工程”的序幕已然拉開。

商都縣位于烏蘭察布市東北部，面積4353平方公里，耕地面積超過120萬畝，是我國北方地區的農業大縣。境內資源豐富，能源充足，交通便捷。現已探明礦產資源20余種，其中鉀長石、硅石、石灰石、螢石、硅藻土、高嶺土等非金屬礦產儲量較大，金、銀、鉛、鋅等金屬礦產也具有良好開發前景。其中尤以鉀長石資源量巨大，預測鉀礦石量在10億噸以上，氧化鉀品位12%—15%，是中國北方地區少有的超大型優質非水溶性鉀資源，可以滿足長期大規模工業化開發利用的要求。

2013年—2014年，商都縣鑫垚鉀業有限公司開展了對五喇叭鉀長石勘查區13.5平方公里的詳查評價。公司前期投入資金1500余萬元，對此處鉀資源進行了系統的地質勘查，通過對728件基本礦樣和253件鉆孔礦樣的分析，圈定了鉀長石礦體分布范圍，確定了礦石組成，鉀長石含量高達90%以上。2015年受鑫垚鉀業公司委托，馬鴻文團隊研究了商都鉀長石礦的物相組成和資源屬性，做了探索性實驗研究。依據該區礦石特點和團隊已有技術成果，他們為企業提供了利用商都鉀長石資源制取碳酸鉀、硝酸鉀、腐殖酸鉀三種技術方案，規劃年產碳酸鉀12萬噸，硝酸鉀34萬噸，腐植酸鉀60萬噸，同時副產鈉型/銨型沸石、沉淀硅酸鈣、硅灰石針狀粉、高嶺石納米粉等化工產品和硅酸鈣保溫板等建材產品。這些項目建成后，預計年產值可達74.8億元，新增利稅約44.3億元/年。

項目所采用的生產工藝，基本可實現“三廢”零排放，達到了高效節能的“綠色化工”要求，符合“十三五”期間推進“創新發展，綠色發展”的理念，其工藝技術總體上達到了國際領先水平。“該規劃的實施，對于緩解我國水溶性鉀鹽資源短缺問題意義重大，對全國鉀礦資源的規模化工業利用也具有重要的示范作用。”馬鴻文說。

如今，以上項目規劃建議已引起商都縣政府和烏蘭察布市政府的重視。商都縣依托當地的優質鉀長石資源，意欲與中國地質大學（北京）聯合建設“鉀長石制取碳酸鉀、磷酸二氫鉀（水溶肥，葉面肥）示范工程”項目，計劃一期工程年產碳酸鉀2萬噸（處理鉀礦石12萬噸），副產鈉型分子篩8萬噸、沉淀硅酸鈣4.5萬噸。二期工程年產碳酸鉀（或磷酸二氫鉀）10萬噸，副產鈉型或銨型分子篩（生態型肥料載體）48萬噸、沉淀硅酸鈣23萬噸。預估建廠投資約16億元，年產值15.6億元，利稅約5.6億元。

以上示范工程的實施和后續工業化生產，可為大規模利用非水溶性鉀資源生產碳酸鉀、硝酸鉀、磷酸二氫鉀、腐植酸鉀和沸石鉀肥等關鍵技術奠定良好的工程化基礎。馬鴻文團隊熱切希望，最終能夠建成“國家級非水溶性鉀資源化工產業基地”和“生態型鉀肥制造種植農業示范基地（商都縣）”。

可以預期，該示范工程若得以實施，則意味著中國鉀資源保障程度將完全改觀。同時，也可為花崗巖型尾礦利用提供技術基礎，引領礦產資源集約化利用，顯著減少硅石、硅灰石、高嶺土、鋁土礦、石灰石等原生礦產的開采，有效保護生態環境。基于非水溶性鉀資源高效利用技術的推廣，有望形成綠色可持續的中國鉀鹽工業新的產業體系，為保障糧食安全提供堅實的工業基礎，進而提高在國際資源化工領域的核心競爭力。

馬鴻文團隊期盼多年的綠色生態產業正在徐徐拉開大幕，他們多年的努力正在從理想變為現實。未來，他們還將繼續遠行，直至見證中國鉀鹽工業實現創新綠色崛起的那一天。

《江城子•編程興》

馬鴻文

2014年8月9日晚，完成Mineral_Process.F90編程，增補閃石族晶體化學計算功能。次日晨登香爐峰，記之。

老夫又發少年狂，復編程，重拾荒。披甲遠征，曉月射天狼。礦物化工新開物，鞭鳴馬，踏晨霜。

二十寒暑事農桑，解鉀困，為蔬糧。農家本色，醉夢回山鄉。綠色農工還碧水，地豐產，果飄香。

“礦物資源綠色加工”研究團隊：

首席科學家馬鴻文，中國地質大學（北京）二級教授；主要成員：楊靜、劉梅堂、蘇雙青、鄭紅、李金洪、戚洪彬等；在研博士、碩士生40余人。研究領域：礦物資源綠色加工與環境效應，硅酸鹽化學平衡與材料設計，礦物材料科學與技術等。“十一五”期間，承擔國家科技支撐計劃課題“非水溶性鉀礦資源高效利用技術”，取得制取碳酸鉀、硫酸鉀、礦物基硝酸鉀、磷酸二氫鉀關鍵技術成果4項，經教育部鑒定，被評為國際先進或國際領先水平。“十二五”期間，承擔中國地質調查項目“非水溶性鉀資源制取鉀鹽及前景分析”（負責人：楊靜），突破“水熱堿法”制取鉀鹽及沸石鉀肥、有機鉀肥等關鍵技術；查明中國非水溶性鉀資源的主要類型和產地分布；提出在“秦嶺大別正長巖帶”（河南嵩縣）和“燕遼陰山正長巖帶”（內蒙古商都）建設“國家級非水溶性鉀資源化工產業基地”建議。發表論文500余篇。取得發明專利20余項，已成功轉讓或實施6項。出版教材、專著6部，其中《中國富鉀巖石：資源與清潔利用技術》（馬鴻文等著），入選中國新聞出版總署第三屆“三個一百”原創出版工程（2011）；《中國高鋁飛灰：資源與清潔利用技術》（楊靜等著），獲“國家科學技術學術著作出版基金”資助（2015），即將由化工出版社出版。

馬鴻文團隊已研究礦產地（實心圓）

1. 遼寧鳳城市，賽馬霞石正長巖；

2. 河北赤城縣，后溝角閃正長巖；

3. 內蒙古商都縣，五喇叭正長巖；

4. 內蒙古包頭市，白云鄂博富鉀板巖；

5. 內蒙古包頭市，包頭東霓輝正長巖；

6. 北京市平谷區，黃松峪正長斑巖；

7. 天津薊縣，黃崖關大紅峪鉀質粗面巖；

8. 天津薊縣，團山子南山富鉀白云質泥巖；

9. 山西臨縣，紫金山假榴正長巖；

10. 山東文登市，西院下正長巖；

11. 河北涉縣，串嶺溝組富鉀頁巖；

12. 江蘇豐縣，華山富鉀砂頁巖；

13. 河南嵩縣，磨溝霓輝正長巖；

14. 河南嵩縣，烏燒溝霓輝正長巖；

15. 河南嵩縣，坪地霓輝正長巖；

16. 河南盧氏縣，黃家灣白云母正長巖；

17. 陜西洛南縣，長嶺霓輝正長巖；

18. 河南方城縣，油坊莊石英正長巖；

19. 安徽金寨縣，響洪甸角閃正長巖；

20. 安徽岳西縣，溫泉石英二長片麻巖；

21. 安徽南陵縣，桂山石英正長巖；

22. 福建沙縣，田口鉀質花崗巖；

23. 貴州銅仁市，萬山富鉀頁巖；

24. 云南個舊市，白云山霞石正長巖。

文獻報道其余礦產地（空心圓）

1. 黑龍江密山市，插旗山假榴正長巖；

2. 新疆富蘊縣，可可托海花崗偉晶巖；

3. 遼寧凌源市，河坎子霞石正長巖；

4. 河北平泉縣，光頭山堿性花崗巖；

5. 內蒙古四王子旗，黃河少正長巖；

6. 河北宣化縣，串嶺溝組富鉀頁巖；

7. 河北逐鹿縣，礬山超鎂鐵質巖—正長巖；

8. 河北陽原縣，響水溝霞石正長巖；

9. 山西昔陽縣，串嶺溝組富鉀頁巖；

10. 山西黎城縣，串嶺溝組富鉀頁巖；

11. 安徽宿州市，角閃正長斑巖；

12. 河南方城縣，塔山霓輝正長巖。

科技日報原文鏈接：http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2016-02/24/content_332203.htm?div=-1

原文： 中國鉀鹽工業創新綠色發展之路160224.pdf

 

 

2011年4月28日，教育部在北京組織了由中國地質大學（北京）完成的“污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術”科技成果鑒定會。鑒定組專家認為，該項成果在開發利用非水溶性鉀礦資源、從污水中回收磷再利用制取磷酸二氫鉀產品，以及解決相關的關鍵技術基礎問題方面，達到國際領先水平。該項技術的工藝路線系統完整，屬國內外首創，為我國的鉀鹽工業提供了全新的技術路線和方法。 

該項研究的負責人是中國地質大學礦物材料國家專業實驗室主任馬鴻文教授。“污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術”是“十一五”期間馬鴻文課題組承擔的國家科技支撐計劃課題“非水溶性鉀礦資源高效利用技術（2006BAD10B04）”的一部分。 

緣起：缺鉀貧磷 

肥料行業有句俗語：“氮長葉子鉀長桿，沒有磷肥不增產。”說的是農業三大肥料氮磷鉀的作用。它們是決定農業豐產的重要營養元素，在農作物的生長中，缺少任何一種肥料都會造成產量的銳減。 

但是，我國是一個缺鉀貧磷的國家。中國磷礦資源雖然豐富，但高品位磷礦卻很少，國家有關部門已將磷礦列為2010年后不能滿足國民經濟發展需求的20種礦產之一。因此，尋找新的磷資源，探索經濟可行的磷回收技術，對于促進我國農業和國民經濟的可持續發展具有重要的經濟和社會效益價值。 

我國鉀資源更是嚴重缺乏。我國人口占世界22%，而水溶性鉀資源只占1%，自建國以來一直長期進口鉀鹽。直到2007年，我國70%的鉀鹽依然靠進口。未來10-20年之內，中國大量進口鉀肥的狀況仍然很難改變。 

自然界中的鉀礦資源分為水溶性鉀礦和非水溶性鉀礦兩大類。水溶性鉀礦中的鉀較容易提取，是目前生產鉀肥的主要原料。但是我國水溶性鉀礦資源十分匱乏，且資源分布極不平衡，在農業發達的我國中東部地區，鉀肥供需矛盾更加突出，以致農田氮、磷、鉀施用比例嚴重失調，造成土壤普遍缺鉀，據土壤普查資料，全國約70%的耕地缺鉀，其中45%的耕地嚴重缺鉀。2007年我國農業施肥氮鉀比例為1:0.16，與發達國家1:0.42的基礎比例差距甚大，造成土地質量退化。這給我國農業生產帶來了嚴重危害，不少農作物抗病能力減弱，品質下降，甚至出現早衰和退化等現象。為了彌補不足，國家每年需花費數十億美元進口鉀肥。馬鴻文認識到，要從根本上解決我國水溶性鉀資源短缺的問題，開發利用非水溶性鉀礦資源不失為一條值得探索的途徑。 

開拓：廢水不廢 

新中國成立伊始，中國政府就在全國范圍內組織開展了尋找水溶性鉀鹽資源的科研和地質勘察工作。迄今雖然在青海察爾汗鹽湖和新疆羅布泊等地取得了若干重要突破，但我國屬于水溶性鉀鹽資源極度貧乏國家的狀況并未改變。隨著改革開放的深入，經濟的持續高速增長，水溶性鉀鹽資源短缺嚴重制約國民經濟可持續發展的狀況愈益明顯。 

礦物材料國家專業實驗室成立伊始，馬鴻文就帶領團隊成員向非水溶性鉀礦資源高效利用技術發起了進攻。在未得到政府資金支持的情況下，很長的時間內他們的研究基本上都是與企業或地方政府合作。2000年前后，從教育部拿到一個博士學科點基金，并利用教育部“跨世紀優秀人才計劃基金”項目中的部分資金，開展了艱苦的探索性研究，解決了一個又一個技術難題。18年來，馬鴻文的足跡已遍布大江南北，華北平原、內蒙邊陲、秦嶺山脈和云貴高原等地，都留下了他的身影。目前，他帶領的研究團隊已完成了全國16個有代表性的礦產地的研究工作。在先后取得制取碳酸鉀、硝酸鉀、硫酸鉀關鍵技術研究的勝利后，馬鴻文又帶領團隊開展了“污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術”的研究。 

磷酸二氫鉀用途廣泛，因為它既有鉀又有磷，雖然價格昂貴，但肥效極高，有效養分達90%以上。隨著現代化農業的發展，磷酸二氫鉀的需求量呈逐年上升趨勢。近年來，國家一直在倡導“循環經濟”的發展模式，因而從污水中回收磷再加以循環利用，已成為減少一次性磷資源消耗、改變磷肥工業經濟增長方式的新課題。 

據馬鴻文教授介紹，“污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術”是一個把回收磷和利用鉀礦資源結合起來的課題。我國作為人口大國和工業加工大國，每天排放大量的生活和工業廢水，其中部分廢水中的磷含量很高。如何讓“廢水不廢”，變含磷廢水為磷和水兩種資源，并實現清潔化利用，是實現中國磷肥工業可持續發展的有效途徑。 

我國目前對磷的回收還處于起步階段，還沒有實現工程化應用。馬鴻文團隊的研究無疑是一項填補空白的工作，但“空白”同時也預示著研究工作的艱難。項目開展數年來，主要合作者鄭紅教授等帶領數名研究生先是在實驗室做靜態試驗，之后做動態實驗，一直到取實際污水做回收磷實驗，每一步都凝聚了幾位主要成員的智慧與汗水。 

實驗以霓輝正長巖礦石為原料，水熱合成雪硅鈣石，由合成母液制成富鉀液體；再以雪硅鈣石為晶種回收污水中的磷；利用所得產物羥磷灰石分解制取磷酸；最后采用中和法制取磷酸二氫鉀。這些關鍵技術的攻關成功，為實現含磷“廢水”變成磷和水兩種資源提供了可能。 

生產：環保先行 

馬鴻文教授告訴我們，項目的成功不僅要制出磷酸二氫鉀，而且在這個過程中要實現清潔生產，這是實現經濟可持續發展的必然要求。 

之前在利用非水溶性鉀礦資源制取鉀肥時，都存在一個共同的缺點，就是只利用其中的氧化鉀，其他就成廢物了。但實際上鉀礦中氧化鉀的含量只有11-14%。用馬鴻文團隊的技術成果，則可以綜合利用氧化鉀、氧化鋁和氧化硅三種主要成分。這樣，既可分攤制鉀鹽的成本，又避免了資源浪費，提高了綜合經濟效益。 

“污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術”作為一種新的高濃度磷鉀肥生產工藝，把污水磷回收和非水溶性鉀礦提取鉀鹽兩種工藝巧妙地集成為一個整體。生產過程中鉀長石資源利用率可達100%，且使含磷污水完全實現了資源化利用。 

生產磷肥的廢渣也是可以循環利用的。現有的磷肥企業，用硫酸把磷礦石溶解，留下的廢渣就是磷石膏。每生產一噸磷酸，要排放約5噸磷石膏。目前，全國每年排放的磷石膏廢渣約3000多萬噸。從長遠看，磷石膏對環境是有危害的，因為一旦下雨，其中的重金屬等有害成分會滲透到地下水，污染水源。因此，實現清潔生產是當務之急。馬鴻文團隊一直探索在生產磷酸二氫鉀的過程中如何把磷石膏用掉。他介紹說，通過回收污水中的磷，一方面可以把排放污水的磷含量控制在1毫克每升以下，使污水重新變成工業用水；另一方面，磷石膏也能全部用來生產硫酸，實現硫酸的循環利用。 

目前國內也有企業用磷石膏來生產硫酸，但由于副產水泥而添加黏土等原料，造成能耗過高，二氧化碳排放量增加，而硫酸生產效率降低，成本增加。馬鴻文團隊的解決辦法是：采取直接分解磷石膏的方法制成硫酸，副產物可用作建筑石灰。這樣就降低了能耗，并提高了生產硫酸的效率。 

通過這些努力，鉀鹽的生產真正做到了低碳、環保。所得產品為純質磷酸二氫鉀，附加值高。因而實現規模化工業生產后，將具有可觀的經濟效益、環境效益和社會效益。 

產業：做強做大 

在開展關鍵技術研究的同時，馬鴻文團隊先后與陜西大秦礦業公司、山西紫光鉀業有限公司、安徽銅陵化工集團等企業合作，現已完成了利用鉀長石粉體年產1000噸新型農用礦物基硝酸鉀、利用霞石正長巖年產2000噸電子級碳酸鉀工業化試驗生產線工藝包的設計，利用陜西洛南縣長嶺霓輝正長巖年產1.0萬噸農用硫酸鉀工業化試生產項目也已進入工程化實施階段。此外，還對利用磷石膏和鉀長石制備農用優等品硫酸鉀技術、利用鋁代雪硅鈣石晶種法回收污水中的磷及制備磷酸二氫鉀產品等關鍵技術進行了重點研究。這些成果為我國磷肥行業實現清潔生產奠定了良好的技術基礎。 

馬鴻文對“十二五”期間的發展充滿了期待。他說，在接下來的幾年內，希望能把項目放大，爭取達到年產20萬噸硫酸鉀和10萬噸硝酸鉀。同時，希望國家有關部門在“十二五”期間支持實施“非水溶性鉀礦制取農用硫酸鉀清潔生產技術示范工程”項目，進一步集成優化相關的關鍵技術，為大規模利用非水溶性鉀礦資源生產無氯鉀肥奠定良好的工業化基礎。 

這樣的工程全世界沒有先例，實現產業化以后，有可能對全世界的碳酸鉀、硫酸鉀生產帶來革命性的變革。目前國內每噸碳酸鉀的生產成本高達7000-7500元，而馬鴻文團隊把它降低了50%以上；現在硫酸鉀每噸生產成本接近3000元，而采用他們的技術，生產成本可降低約三分之二。如果能得到國家的支持，把這些技術在工業上做大做強，那么，就有可能解決中國未來鉀鹽約40%的市場需求，為國民經濟可持續發展和保障我國糧食安全提供資源保障。 

貢獻：源于責任 

馬鴻文教授是一個謙遜而親和的人，當記者讓他談談這么多年來的貢獻的時候，馬鴻文輕輕一笑說：“貢獻談不上，只能說是責任吧。” 

作為一個科研工作者，馬鴻文說，“我們做的這些研究工作，首先是解決國家的急需，為中國的社會和經濟發展做一些事。另外，中國地質大學是全國唯一校名冠以‘地質’兩字的大學，中國經濟發展到今天，水溶性鉀資源短缺是制約農業可持續發展和維護糧食安全的最大瓶頸。對此，我們應該思考，地質大學對中國社會和經濟發展的歷史責任是什么？我的理解是，大學要解決中國社會和經濟發展中碰到的重大科學和技術問題，我們實際上就是在做這么一件事，這就是做這些事的價值。” 

作為一個教育工作者，馬鴻文說：“大學是個教書育人的地方，培養更多的優秀人才是我們的職責所在。”通過這些研究工作，從1990年開始，他已培養博士23人，碩士45人，不少學生已成為業內的骨干人才。 

更可貴的是，馬鴻文不單純是一個科研工作者，也不單純是一個教書匠，他很注重把科研與教學結合起來。針對中國高校培養的學生理論功底好、但實踐動手能力較差的問題，馬鴻文注重培養學生的實踐能力。“我們的學生都是跟企業相結合，要求研究結果必須符合工程設計的要求，整個實驗流程要考慮工業應用和環境問題，每項技術都必須符合清潔生產要求。所有學生都經過工程化方面的基本訓練。” 

在此基礎上，馬鴻文把研究成果系統化、條理化，歸納整理、凝練升華為教材，以期對學生及他人有所幫助。目前有多本教材獲獎或被評為精品教材，如《結晶巖熱力學概論》獲地礦部第三屆普通高等學校優秀教材一等獎（1996）。《工業礦物與巖石》、《結晶巖熱力學概論》（第二版）被評為北京市高等教育精品教材（2005）。《工業礦物與巖石》課程體系建設與實踐獲北京市優秀教學成果一等獎和國家優秀教學成果二等獎。《陶瓷熱力學與材料設計》成為北京市高等教育精品教材立項項目（2010）。并兩次被評為北京市高等學校教學名師（2005，2007）。 

后記：仁者樂山 

作為地質工作者，馬鴻文常常置身于山水之間。而在工作之余，他也對登山情有獨鐘，幾乎每個周末都會去登香山。馬鴻文說，之所以這么熱衷于登山，一方面是為了工作，另一方面也是鍛煉身體。而我們認為，山對他來說別有深意，山寄予了他的理想、承載了他的奮斗歷程、蘊藏了他厚德載物的心胸。《論語》曰：“智者樂水，仁者樂山。”智者達于事理而周流無滯，有似于水，故樂水；仁者安于義理而厚重不遷，有似于山，故樂山。這正是馬鴻文幾十載教研歷程的寫照。 

山水的靈氣把馬鴻文孕育成了一位工于詩文的學者。野外工作、周末登山，他常作詩文以記之，詠志抒懷，信手拈來，常得佳作。擇其兩首錄于下，以饗讀者： 

七律•西藏之旅 

2010年9月6-16日，率弟子雙青、紅麗二人重返西藏游覽。追憶30年前在西藏東部從事玉龍斑巖銅礦帶花崗巖類研究之往事，感慨良多。14日子夜至17日午草成。 

雪域當年草上飛，春風化雨意相隨。

迢迢天路舞搖滾，裊裊孤煙餐野炊。

天戀圣湖共藍湛，地惜秋草競牛肥。

而今重走高原路，三十年后知是誰？ 

鵲橋仙•天湖 

2010年10月3日晨登香爐峰。9月12日赴藏北那曲高寒草原，那木錯秀美湖色，仍歷歷在目。此小令以記之。 

深邃藍天，漫卷云錦，雪山流影圣湖。

藏北草原黃淡抹，點閑帳、曠野撒珠。

回首何時，布宮瘦影，敢為科苑添虹。

玉露凝霜尋舊夢，競風流、天路坦途。 

“礦物資源綠色加工”研究團隊 

中國地質大學（北京）礦物材料國家專業實驗室，于1993年經原國家計委、國家教委、地質礦產部批準，由世界銀行貸款而建立，是我國目前唯一從事礦物巖石材料研究的國家級實驗室。實驗室主任馬鴻文表示，實驗室冠以“國家”，不是解決某個企業的具體技術問題，而是希望解決中國經濟和社會發展過程中帶有全局性的、有長遠影響的重大科學和技術問題，關鍵技術的突破應能引領國內相關產業領域的發展方向。

 該實驗室的礦物資源綠色加工研究團隊,目前有教授6人,副教授9人,18年來先后有15位博士、50余位碩士參與了有關“非水溶性鉀礦資源高效清潔利用技術”的研究工作。 

1993年以來，該團隊在首席科學家馬鴻文教授帶領下，對全國12個省市共計16處代表性產地的非水溶性鉀礦資源高效利用關鍵技術做了系統研究，涉及不同成因類型的鉀礦石資源量超過100億噸；取得國家發明專利14項，省部級鑒定成果10項；發表學術論文100余篇；主要研究成果集中反映在馬鴻文等著《中國富鉀巖石——資源與清潔利用技術》（2010）一書中。 

迄今，該研究團隊已完成了利用非水溶性鉀礦資源制取碳酸鉀、硝酸鉀、硫酸鉀、磷酸二氫鉀等鉀鹽（肥）產品和水熱合成鉀型分子篩（新型無機緩釋鉀肥載體材料）、制備緩釋鉀肥等關鍵技術攻關，研發出6個系統工藝流程。特別是通過“十一五”期間承擔國家科技支撐計劃課題“非水溶性鉀礦資源高效利用技術”的重點攻關研究，系統建立了非水溶性鉀礦資源高效清潔利用的技術體系，具有完全自主知識產權。其中以霞石正長巖為原料制取碳酸鉀、氧化鋁清潔生產技術，以霓輝正長巖為原料制取硫酸鉀、氫氧化鋁清潔生產技術，以鉀長石粉體為原料制備新型農用礦物基硝酸鉀清潔生產技術，以及利用提鉀母液和回收污水磷再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產關鍵技術等4項研究成果，分別于2010年3月、5月、7月和2011年4月通過了教育部組織的科技成果鑒定。鑒定委員會專家組評定認為，其研究成果分別達到了國際先進或國際領先水平。 

基于上述研究工作基礎，同時考慮到農用硫酸鉀是市場需求量最大的無氯鉀肥品種，馬鴻文研究團隊建議國家有關部門在“十二五”期間支持實施“非水溶性鉀礦制取農用硫酸鉀清潔生產技術示范工程”項目，其目的是進一步集成優化相關的關鍵技術，通過工程化實施進行驗證和放大，為大規模利用非水溶性鉀礦資源生產無氯鉀肥關鍵技術的工業生產奠定良好的工程化基礎。

 

文章來源：《科學中國人》2011-8-3

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　馬鴻文：創新研究　綠色引領
 

大自然是如此偉大而神奇，能讓巖石風化為土壤，滋養作物生長，生產出供人類繁衍所需的糧食。人們熟知的化肥主要有氮、磷、鉀三種：氮是組成植物體蛋白質的重要物質，使用氮肥適量得當，則葉綠枝茂，制造有機物多，提高產量和質量；磷是形成作物果實的主要元素，適量施用磷肥，對根系發育有良好作用，能促使作物軀干健壯；鉀雖然不是植物體內的有機化合物成分，但卻能夠促進光合作用，能明顯提高植物對氮的吸收和利用，并很快轉化為蛋白質，同時還能促使作物有效利用水分。

然而，談起化肥，人們往往想到廢物排放、廢水橫流、湖泊河流的富營養化……不可否認的是，從礦產資源開采，到各種化工產品的生產，化肥不過是這個龐大產業中的一小部分。如何實現“礦物資源綠色加工”，是當前中國建設“資源節約型、環境友好型”社會必須解決的重大科學與技術問題。中國地質大學（北京）教授馬鴻文語調溫和地講述著這一切。行走在礦物資源綠色加工關鍵技術研發之路上20年，他逐漸組織凝聚起一支富有創新精神、勇于攻堅克難的研究團隊，也逐漸探索出一條非水溶性鉀資源制取鉀鹽、鉀肥綠色加工的可持續發展之路。

鉀肥生產理應清潔起來

中國有13億人口，糧食安全是社會與經濟可持續發展的先決條件。人需要糧食，而農作物生長則需要肥料。2012年數據顯示，我國資源型鉀肥的產量折合氧化鉀為377萬噸，鉀肥自給率僅占47.8%。然而，化肥對農作物產量的貢獻率卻高達三分之一，其重要程度可見一斑。從新中國成立開始，我國八九成的鉀肥便需要從國外進口。隨著農業生產技術的日益提高，糧食生產對肥料的需求量也日益增加。但直到2007年，我國仍然有71.8%的鉀肥需從國外進口。近年來，中國政府加大了對鉀肥行業的投入與基地建設力度，現已建成青海柴達木盆地的察爾汗鹽湖和新疆塔里木盆地的羅布泊鹽湖兩大鉀肥生產基地。然而，2012年中國的鉀肥視消費量為795.4萬噸，其中進口鉀肥的比例仍高達52.2%。

滿足鉀肥需求是當務之急，而如何解決水溶性鉀鹽資源短缺的瓶頸卻是一個富有挑戰性的難題。在世界范圍內，鉀肥生產的原料幾乎都是氯化鉀。而馬鴻文帶領研究團隊長期致力于利用非水溶性鉀資源制取鉀鹽、鉀肥高效清潔利用關鍵技術的研究。這就意味著，他們選擇不以氯化鉀作為多種鉀肥生產原料的技術路線，而這又將具有怎樣的意義呢？

據中國石化協會預測，2020年中國鉀鹽的總需求量為1300萬噸，其中鉀肥1180萬噸，當年缺口將達920萬噸，折合K2O 524.9萬噸。預測到2020年，中國除氯化鉀以外的其他鉀鹽消費量約為：氫氧化鉀60萬噸，碳酸鉀40萬噸，硝酸鉀100萬噸，硫酸鉀300萬噸，磷酸二氫鉀30萬噸；折合K2O消費量約為300萬噸。目前，上述鉀鹽產品幾乎均以氯化鉀為原料進行生產。馬鴻文研究團隊建立了利用非水溶性鉀資源直接加工鉀鹽、鉀肥的技術體系，若付諸大規模工業化生產，屆時則有可能提供中國鉀鹽、鉀肥消費量40%的市場份額。這無疑將對中國鉀鹽、鉀肥工業的可持續發展產生重要影響！

目前，國內碳酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀等生產企業普遍面臨環境因素制約和生產經營難題。以碳酸鉀為例，其生產過程中用氯化鉀作為原料，采用離子交換法，生產過程中產生氯化銨廢水，其濃度很稀，只有3.5g/L，無法進行回收利用。而生產1噸碳酸鉀需要排放25噸氯化銨廢水。硫酸鉀、硝酸鉀生產也以氯化鉀為原料，與硫酸、硝酸反應后轉化成硫酸鉀和硝酸鉀，其副產品是鹽酸。鹽酸是強酸，如果硫酸鉀、硝酸鉀產量大，鹽酸便面臨市場銷售難題。除此之外，硝酸鉀生產如以氯化鉀和硝酸銨為原料，生產過程中也會產生氯化銨廢水，同樣因濃度低無法回收。而氫氧化鉀、碳酸鉀若采用離子膜電解法生產，則會大量副產氯氣，同樣面臨市場銷售難題。

“這些問題廣泛存在于世界鉀鹽工業生產過程中，而我國人口眾多，消費需求量大，這個問題更加突出。這些困難的共性原因都是以氯化鉀作為原料去轉化產品，在加工過程中產生含氯副產品，或難以回收利用，或市場容量受限。因此，規模化高效利用非水溶性鉀資源，對于研制無氯鉀肥品種，不僅在當前具有現實的技術經濟可行性，而且從長遠看，也極有可能對中國經濟，特別是現代化農業的可持續發展產生深遠影響。”馬鴻文說。

1993年以來，馬鴻文研究團隊在這一領域進行了長期系統的研究工作。在非水溶性鉀資源高效、清潔利用技術工程化實施方面，中國地質大學（北京）礦物材料國家專業實驗室與陜西大秦鉀業有限公司、山西紫光鉀業有限公司、銅陵化工集團等企業合作，現已完成了利用鉀長石粉體年產1000噸新型農用礦物基硝酸鉀、利用霞石正長巖年產2000噸工業級碳酸鉀工業化試驗生產線工藝包的設計，利用陜西洛南縣長嶺霓輝正長巖年產1.0萬噸農用優質硫酸鉀工業化試生產項目也已進入工程化建設階段。

基于上述已有的系統研究工作基礎，同時考慮農用硫酸鉀是市場需求量最大的無氯鉀肥品種，馬鴻文研究團隊期望國家有關部門在“十二五”期間支持實施“非水溶性鉀礦制取農用硫酸鉀清潔生產示范工程”項目，其目的是進一步集成優化相關的關鍵技術，并通過工程化實施進行驗證和放大，為大規模利用非水溶性鉀礦資源生產無氯鉀肥（農用硫酸鉀、硝酸鉀、磷酸二氫鉀）的關鍵技術領域奠定良好的工程化基礎。

“你看這里，這里，還有這里……”馬鴻文用手沿著中國地質圖上的秦嶺—大別山一帶滑過，在這里，他希望能夠建成三個“非水溶性鉀資源制取鉀鹽清潔生產技術示范工程”，包括農用硫酸鉀、硝酸鉀和磷酸鉀。如今，已經有兩處啟動。馬鴻文目光中閃爍著希望、堅毅與執著，“我們的目標是，希望在‘中國龍脈’建設國家級非水溶性鉀資源化工產業基地”。　

不要讓磷資源白白流失

磷作為肥料使用進入作物機理后，促進作物長出果實。果實成熟后被人類食用，其中一部分磷轉化為人體骨骼生長需要的養分，其余部分被排泄掉進入污水。這便是磷在自然界中的旅程。然而，馬鴻文說，這并不應該是磷在自然界旅程的理想歸宿。人類排泄掉的磷大部分進入了城市污水中，而這部分磷其實是可以回收后循環利用的。

2011年中國的磷礦儲量占世界總量的5.2%。實際情況是，2006年中國超過美國成為世界最大的磷礦石生產國后，磷礦石產量一直呈增長態勢。2010年中國磷礦石產量占世界的37.6%。為什么要回收城市污水中的磷呢？其實，盡管中國磷礦資源的總量較高，但全國磷礦的五氧化二磷平均品位在17%左右，品位超過30%的富磷礦僅占磷礦總量約8.5%。磷礦屬于不可再生資源，我國近年來約有近40%的磷肥出口，而現有的磷礦資源又不能善加利用。這種狀況引起馬鴻文團隊很大關注。一方面是城市污水造成的地表水體富營養化問題，一方面是磷資源大量流失的問題。于是，“十一五”期間他們開始在污水磷回收及循環利用關鍵技術方面進行有益的探索性研究。

昆明滇池、安徽巢湖、江蘇太湖……這些著名的湖泊近年來飽受因城市污水和農業面源污染造成的富營養化的困擾。“所謂湖水富營養化，通俗地說就是營養過剩了，具體來說便是氮磷鉀過剩造成的。氮肥和鉀肥的水溶性都非常好，進入水中可馬上溶解。而種植中使用氮肥和鉀肥后，一旦下雨，肥料便馬上溶于水中，并流入地表水中，造成大面積面源污染。”馬鴻文詳細地解釋道，“要解決這個問題，可以將氮肥和鉀肥做成緩釋肥料，不讓養分效力馬上發作，而是按照作物生長規律緩慢釋放，如此大面積面源性污染問題便可解決。而磷富營養化就需要通過處理生活污水，將其中的磷回收，再經過化學加工，重新制成磷肥，以實現磷資源的循環利用。”如此，不但可望解決或緩解城市污水與湖泊富營養化問題，磷資源也可得到充分合理的利用。

那么，如何才能實現污水中磷資源的回收利用呢？為此，馬鴻文團隊花了很大的力氣來開展這一關鍵技術研究。現在常規生產磷酸二氫鉀，都是采用磷酸與氫氧化鉀或碳酸鉀中和的方法。但是，氫氧化鉀、碳酸鉀和磷酸的價格昂貴，因而采用這種方法制成的磷酸二氫鉀的成本很高，價格自然不菲，致使這種能夠大量增產的優質肥料卻較少在農業生產中應用。

針對上述難題，馬鴻文團隊對利用工業磷石膏和鉀長石制備農用硫酸鉀技術、利用水合硅酸鈣晶種法回收污水磷技術、磷石膏制備硫酸、硫酸分解回收磷產物生產磷酸及制備磷酸二氫鉀產品等關鍵技術進行了富有成效的探索性實驗研究。“十一五”期間，他們取得的技術成果——“水化硅酸鈣晶種法回收污水中磷的工藝”和“污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術”已獲得兩項發明專利授權。經過教育部科技發展中心組織鑒定，技術成果被專家評為具有國際領先水平。

該項研究采用了以非水溶性鉀資源制取鉀鹽過程中的副產物水合硅酸鈣為晶種，回收城市生活污水中的磷；利用回收產物羥磷灰石分解制取磷酸；再與富鉀母液中和來制取磷酸二氫鉀的技術路線，確定了污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術的系統工藝流程和工藝條件。利用污水磷回收產物生產農用磷酸二氫鉀產品，適應了當前我國發展現代化高效農業的需求，符合國家建設生態文明和經濟可持續發展的產業政策，可彌補我國高品位磷礦資源的不足，同時有效避免地表水體富營養化。

以“污水磷回收再利用制取磷酸二氫鉀清潔生產技術”為例，它將污水磷回收和非水溶性鉀資源制取鉀鹽兩種工藝巧妙地集成為一個整體。不僅生產過程中鉀長石資源利用率可達100%，且可使含磷污水實現完全資源化利用。同時，生產磷酸的磷石膏廢渣也可以循環利用。而現有磷化工企業生產1.0噸磷酸（折合五氧化二磷），就排放磷石膏廢渣4.8~5.5噸。2012年中國排放的磷石膏廢渣約7000萬噸，其綜合利用率不足25%。每逢下雨，磷石膏中的重金屬等有害成分就會滲入地下水中，造成水質污染，對水源安全構成極大隱患。馬鴻文團隊研發的技術，利用污水磷回收產物生產磷酸過程中產生的磷石膏，采取直接分解的方法制成硫酸，副產物可用作建筑石灰，或制成輕質碳酸鈣產品。若推廣應用這一技術，則磷石膏可全部用來生產硫酸，不僅實現了硫酸的循環利用，同時也可避免現有磷化工行業大量消耗硫酸而對硫鐵礦、硫磺資源的開采或進口，顯著減少磷肥生產對一次性資源的消耗量。

可以說，采用以上技術，污水中95%以上的磷能夠得到回收利用，而且在生產過程中不產生任何廢物，實現了完全清潔生產。更為重要的是，采用該項技術比現有工業生產磷酸二氫鉀的成本要低20%以上，為未來能夠低成本推廣磷酸二氫鉀肥料奠定了基礎。

“這是一筆大賬。”馬鴻文說，“以瑞典為例，這個只有950萬人口的小國，2010年消費的磷鹽、磷肥資源70%來自于回收磷。而中國人口眾多，如果能夠回收60%的生活污水中的磷，那么這將是一個十分可觀的數字。”而面對現今我國大量出口磷礦石和磷肥的現狀，馬鴻文也感慨地說：“我們將磷礦石和產品大量出口，就將二次磷資源的源頭掐斷了，同時也將能夠回收部分的磷無償給了外國。他們若善加循環利用，積累達到一定程度就不再需要購買了。”

為此，馬鴻文團隊在從事相關技術研究的同時，也在呼吁磷資源回收的重要意義，期望能夠引起國家相關部門的重視。值得慶幸的是，相關的技術成果即將由安徽一家礦物材料企業進行工業生產示范工程項目的建設。可以期待，這些成果必將為我國磷肥行業實現清潔生產奠定良好的技術基礎。

培育綠色的未來

在“礦物資源綠色加工”領域悉心探究了20年，馬鴻文的認識與思考也在不斷深化。如今在全球，開采一座礦山往往都是為了生產一種金屬或非金屬礦物產品。然而在自然界，各種元素和礦物通常是相互共生的。當人類以獲取某種金屬或礦物資源為目的開發礦業時，往往將其他礦物當做尾礦而廢棄。殊不知，這些尾礦中卻可能蘊藏著巨大的財富。然而我國卻缺少這方面的研究，馬鴻文說，要想讓這門學科發展起來，首先就是要培養專業人才。

2012年11月，“礦物資源綠色加工專業需求與建設條件分析”申報了中國地質大學（北京）學科建設研究項目。“我們希望能用兩三年的時間把它變成一個本科專業，專門研究這方面的問題，專門培養這方面的人才，這對于國家來說非常重要。”馬鴻文說。據他介紹，這門專業將涉及資源評價、礦產品加工、無機鹽化工、精細化工、冶金、建材等6個工業領域。隨著我國經濟社會發展需求的不斷增加，將來勢必會遇到缺少相關專業技術人員的問題，因此有必要從源頭抓起，以學科定位建立相關專業，培養后備專門人才。馬鴻文說，中國地質大學（北京）作為國內在這一學科領域排行前列的高等院校，有責任和義務去承擔起這個重擔。而這件事本身的價值也是顯而易見的。

馬鴻文舉了一個例子來說明。某有色金屬集團曾在內蒙古赤峰開發一個鉬礦，企業算了一筆賬，他們每年開采1800萬噸礦石，其中的鉬含量不到0.1%，相當于每年將排放1800萬噸尾礦。這些尾礦中鉀長石含量約占35%，經浮選可得鉀長石粉體約600萬噸。企業選出鉀長石粉體中的氧化鉀含量為9%，即可回收氧化鉀54萬噸。這些氧化鉀可加工成農用硫酸鉀100萬噸，每年產值可達40億元；而鉬礦加工產品每年的產值才20億元。其實，除了鉀，這些尾礦中還有其他可用資源。講到這里，馬鴻文不無深意地說：“所以說，專業技術人員要轉變觀念，政府管理部門也要轉變觀念。對于礦產資源的高效清潔利用問題，國家應當統籌兼顧，應該高度重視。”

而馬鴻文力主期望新建的“礦物資源綠色加工”專業，便是針對我國資源產業的發展現狀及環境相容性瓶頸進行剖析與提出對策，以期探究和解決資源產業（金屬礦業、非金屬礦業）實現清潔生產的技術原理與工程化實施可行性。與馬鴻文從事的其他科學研究相比，一個專業的建立是一件更為長久并與社會和經濟可持續發展息息相關的大事。馬鴻文團隊的目光不僅在現在，更在未來。

無畏山行險，莫言探路孤

內蒙古白音錫勒銣鋰花崗巖提取銣銫鋰關鍵技術研究，項目建議書完成有感。2012年6月20日夜，試作五言長歌《銣銫歌》記之。

鋰鈉鉀銣銫，朦朧初記時。

呀呀拜門氏，渺渺幻真虛。

行遠學天府，知書索地圖。

師池雪域路，庖解花崗石。

點將籌新系，率征入淖泥。

殷殷提鉀鋁，耿耿報桑梓。

屈指二十載，果成數典期。

正長巖提鉀，花崗石制銣。

翹楚石之奧，首瞻工乃殊。

解離硅鋁氧，烹盡堿一族。

無畏山行險，莫言探路孤。

青青河畔草，裊裊出蘭芝。

下里巴人曲，陽春白雪時。

長途路漫漫，故道草萋萋。

夸父競逐日，射狼待旦曦。

聞雞還起舞，千里走單騎。

由于工作原因，馬鴻文常常從事野外地質和資源考察。雄偉的山巒，遼闊的河谷，在他眼中不僅是工作場地，更是大自然賜予的美景。詩文是他見證自然與人文、科學交融的工具，當那些化學元素變成朗朗上口的詩句時，這份工作也變得浪漫而多彩起來。

“無謂山行險，莫言探路孤。”這是馬鴻文最近20年來研究工作的真實寫照。一邊是站在學科的前緣探索創新，一邊是為國家的綠色發展診脈踐行。在這期間，有過困難，有過阻礙，更有過不被理解與支持的孤寂。然而，人們所見的馬鴻文卻從不抱怨。他達觀的笑容與詩句，讓人們看到了一位科學家的堅毅與執著。他用行動排除了一個又一個困難，一顆“為國家民族做事”的心引領他不斷創造出佳績。現在，他在為祖國和人民默默奉獻著，也期待著國家能夠將更多的目光投注到“礦物資源綠色加工”這項造福百年的事業上來。

在這條路上走了20年，馬鴻文并不孤獨，他的團隊正與他同行，為祖國的綠色未來充當最勇敢的探路者，去發現和探究自然界那無盡的資源寶庫。

專家簡介：

馬鴻文　中國地質大學（北京）二級教授，博士生導師；曾任地質礦產系副主任、材料科學系主任、副校長，兼任礦物材料國家專業實驗室主任（2001—2011）。研究領域：礦物材料科學與技術、礦物資源綠色加工與環境效應、硅酸鹽體系化學平衡與材料設計、結晶巖熱力學與相平衡等。

曾獲“做出突出貢獻的中國博士學位獲得者”（1992），“北京市先進工作者”（1995），“做出突出貢獻的中青年專家”（1999），第二、三屆“北京市高等學校教學名師”（2005、2007）等榮譽稱號。

承擔原國家教委“跨世紀優秀人才計劃”基金、原地礦部“百名跨世紀人才培養計劃”基金、基金委青年科學基金、教育部博士學科點基金等10余項課題任務。“十一五”期間，承擔科技支撐計劃課題“非水溶性鉀礦資源高效利用技術”（2006BAD10B04），取得制取碳酸鉀、硫酸鉀、礦物基硝酸鉀、磷酸二氫鉀4項清潔生產技術成果，經教育部組織鑒定，分別被評為國際先進和國際領先水平（各2項）。

發表學術論文190余篇。取得發明專利20余項，成功轉讓專利8項。出版教材、專著6部。其中《結晶巖熱力學概論》，獲評“地礦部第三屆普通高等學校優秀教材獎一等獎”（1996）、教育部研究生工作辦公室推薦“研究生教學用書”（2000）、“北京市高等教育精品教材”（2005）；《工業礦物與巖石》，獲評“北京市高等教育精品教材”（2005）、“普通高等教育‘十一五’國家級規劃教材”（2007）；《陶瓷熱力學與材料設計》，獲評“北京市高等教育精品教材立項項目”（2009）；《中國富鉀巖石——資源與清潔利用技術》，入選第三屆“三個一百”原創出版工程（科學技術類）（2011）。

來源：中國科技獎勵 2014年第1期　　 

變廢為寶幾曾歇

——記中國地質大學（北京）教授、博士生導師馬鴻文

我國是農業大國，每年生產糧食約5億噸。據統計，糧食產量的1／３左右是靠施肥獲得的。但是，我國農業長期存在著氮、磷、鉀肥施用比例嚴重失調的問題，鉀鹽缺口較大，嚴重依賴進口。應用于工業的鉀鹽產品在今后相當長一段時間內也是我國市場上的緊缺產品，這是因為我國水溶性鉀鹽資源極缺造成的。 

多年從事巖石學研究的馬鴻文教授知道，我國非水溶性鉀礦資源不僅分布地域廣，而且儲量巨大。只是因為國內對非水溶性鉀礦的開發利用技術尚未達到工業化應用的程度，導致非水溶性鉀礦未能得到高效合理的開發利用。 

從1993年開始，馬鴻文教授決心突破這一難題，啟動了非水溶性鉀礦綜合利用研究計劃。歷時8年，經過北京平谷地區富鉀火山巖、天津薊縣地區鉀質粗面巖、河北省赤城縣正長巖型金礦尾礦、山西省臨縣紫金山霞石正長巖等一系列非水溶性鉀礦提取碳酸鉀綜合利用技術開創性的實驗研究工作，馬鴻文教授最終完成了非水溶性鉀礦綜合利用技術的研究，獲得了兩項技術專利，并進入了產業化階段，達到了國際先進水平。1999年，馬鴻文教授利用白云鄂博富鉀板巖的焙燒熟料，成功地合成了13X分子篩，同時利用合成沸石的母液制備了具有高附加值的化工產品——白炭黑和碳酸鉀。這一成果為白云鄂博富鉀板巖綜合開發技術的后續研究奠定了良好基礎。 

大效益和大應用的執著追求者 

2003年3月23日在北京國家科技部專家公寓，內蒙古自治區科技廳組織召開了白云鄂博富鉀板巖綜合利用中試項目鑒定會，由馬鴻文教授主持的“白云鄂博富鉀板巖生產礦物聚合材料及提取碳酸鉀綜合技術試驗研究”項目受到了評審專家的高度評價。以劉業翔、翟裕生院士為首的專家組在鑒定書上寫下了這樣的評價：“該中試項目為我國及世界非水溶性鉀礦石的開發及綜合利用，開創了新工藝、新技術，具有創新性和新穎性，初步解決了一個世界性難題，工藝路線國內外均無先例。該中試變廢為寶，工藝路線基本上無三廢排放，達到了資源綜合利用和環境保護的雙重目的，實現可持續發展戰略。” 

“應用性研究，要做就要做大的，否則就不做，這是我的理想。”馬鴻文教授如是說。 

我國是世界第二大鉀鹽消費國，消耗量占全球消耗量的12%。 

最近，以馬鴻文教授為主的課題組在“白云鄂博富鉀板巖提取電子級碳酸鉀實驗研究”的基礎上，經過一系列實驗研究，提出了利用白云鄂博富鉀板巖提取電子級碳酸鉀及制備礦物聚合物材料的完整工藝流程。該工藝把提取碳酸鉀和制備礦物聚合物材料巧妙地結合起來，達到了資源利用率100%、三廢接近零排放、符合清潔生產的環保要求，而且預測經濟效益顯著。這項技術可制備礦物聚合物材料、優級碳酸鈉和電子級碳酸鉀。其中，碳酸鈉是一種重要的化工原料；碳酸鉀則可廣泛應用于化工、電子、顯像玻璃殼、陶瓷、印染、油墨、聚酯、炸藥等領域；礦物聚合物材料是近年來新發展起來的為國際所廣泛關注一種新型非金屬材料。而此前國內對礦物聚合物材料的研究尚屬空白。馬鴻文教授的研究成果，使我國實現礦物聚合物材料的規模化工業生產成為可能。 

馬鴻文教授是一為充滿追求精神的學者。 

馬教授的研究，不是在重復國際上別的學者所進行的研究，而是中國的國情在激勵著他的創新精神。國外生產礦物聚合物材料所采用的經典工藝需要成本較高的工業硅酸鈉水玻璃、高嶺土和氫氧化鈉，而馬鴻文教授完成的工藝則以富鉀板巖提鉀后的硅酸質廢渣來替代它們，從而使礦物聚合物材料的生產成本降低近1/3。 

馬鴻文教授還是一位充滿理想的學者。他的研究，總是力圖追求最高的經濟效益和環境效益。如他提出的工藝，在生產過程中可達到資源利用率100%、三廢接近零排放、水循環高效利用、耗能最低、消耗大量工業廢渣的目標。馬鴻文教授說：“如果我國最終能夠實現用礦物聚合物材料替代1/3的水泥生產，那么全球二氧化碳的排放量將有望降低一個百分點，如果用礦物聚合物材料替代更多的實心粘土磚，將對保護耕地等國土資源產生極大的影響。” 

從理論研究走向應用研究 

馬鴻文教授并非從事純粹的應用研究，他在應用研究上的成果，在一定程度上得益于他高超的理論研究水平。事實上，馬鴻文教授在1995年以前，主要從事巖石學及熱力學方面的理論研究，并取得了較高的成就。讓我們看看他所作的科學研究的部分記錄就可以知道這一點。

1983－1986年，西藏玉龍斑巖銅礦帶花崗巖類與成礦，國家教委博士學科點基金資助項目 ；1987－1990年，新疆西準噶爾蛇綠巖套巖石學研究，國家305項目子課題及全國博士后基金資助項目；1988－1990年，新疆西準噶爾蛇綠巖與構造演化，全國博士后基金資助項目；1988－1990年，天然硅酸鹽巖漿結晶作用與相平衡模擬，國家青年科學基金資助項目；1991－1994年，甘肅九個泉地區銅、多金屬礦產成礦地質條件與找礦預測研究，國家計委“八五”國家攻關項目之專題；1992－1994年，塔里木盆地北部和天山造山帶的形成、演化與油氣關系，國家科委“八五”國家攻關項目；1992－1995年，燕山地區中新生代陸內造山作用研究，地礦部重點科研項目。在主要從事理論研究的時期，馬鴻文教授還獲得了一系列獎項，這也是他在理論研究上取的成就：1991年，被國家教委和國務院學位委員會授予“做出突出貢獻的中國博士學位獲得者”榮譽稱號； 1992年，被評選為“北京市高等學校優秀青年骨干教師”； 1994 年，被評選為國家教委《跨世紀優秀人才計劃》基金獲得者 ； 1995 年， 被授予“北京市先進工作者”稱號； 1996 年，享受國務院頒發的“政府特殊津貼”。 

馬鴻文教授說，他最終主要從事應用研究，這與他求學過程中受到學校里一批學術成就很高的前輩的影響有關。在中國地質大學（北京）讀研究生的時候，他知道了池際尚院士因國家建設需要轉向金伯利巖的研究；陳光遠院士因經濟發展需要轉向金礦研究……。耳濡目染，馬鴻文教授也決心走應用研究之路。1993年，學校成立材料學院，馬鴻文教授開始投身礦物材料研究。 

重視學術梯隊的建設 

馬鴻文教授很重視學術梯隊的建設。他目前就帶有10位在讀博士生和7位在讀碩士生。他的已經畢業的博士生有12位，碩士生有13位。他所培養的白志民、楊靜、王英濱、余曉艷、魏存弟等博士，現在都已在學校從事重要的科研工作或成長為學科帶頭人和青年骨干教師。這支隊伍為學校的材料學領域的研究作出了重要的貢獻。 

足踏青山多才藝 

馬鴻文教授還是一位多才多藝的老師。 

馬教授從事的是礦物學、巖石學、材料學的綜合、交叉滲透研究，這需要豐富的理論和多樣的現代化手段。他精通計算機技術，十分重視研究學科與計算機技術相結合。如今，馬鴻文教授已經推出了一系列的學術專業軟件。 

馬鴻文教授還工于詩文，有很深的文學功底。馬教授從事的科學決定了他常常置身于山水之間，所以多得自然的熏陶和孕育。他在長期的野外工作中，幾乎每到一處，或作文以記之，或賦歌以詠志，或作詞以抒懷，屢有精彩之作。在此僅以其中一首示之，并作本文收束： 

七 絕 白云提鉀 

2002年10月8日，赴包頭市參加白云鄂博富鉀板巖綜合利用中試方案研討會，

回首數年來從事該項研究之艱難歷程，深感如斯。

三下鹿城良苦多，

徒勞五載幾曾歇！

春花綻罷秋風過，

指日秋實旋凱歌？

 

文章來源：《北京教育》7-8期合刊 2003-9-25