煤里乾坤他知道

人物简介

代世峰，煤地质学专家，中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室教授、国家973项目首席科学家。2014年4月，入选科技部“中青年科技创新领军人才”。

5月15日，中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室。

和煤打了20多年交道的代世峰教授正忙着做实验。在普通人眼中，煤就是一块黑乎乎的燃料，而在代世峰看来，煤中蕴含着乾坤。

“自然界中，煤的成分千变万化，煤中不仅含有汞、氟、砷等有害元素，也隐藏着铀、锗、镓、稀土等贵重的稀有金属，吸引着你不断探索。”代世峰说。

20多年来，代世峰的科考足迹遍及我国西南、华北和西北诸省、自治区、直辖市。他说：“我乐在其中。”

“偶遇”煤中的稀有金属

在煤地质学界，代世峰团队的重大科研发现——内蒙古准格尔煤田中的镓铝矿床，被国内外同行高度关注。国际著名煤地质专家、俄罗斯科学院首席科学家Vladimir Seredin撰文称这一重大成果是“煤中有益金属元素开发的第三个里程碑”。

被称为“电子工业的粮食”的镓是稀有金属。全球原生镓年产量不足300吨。而俄罗斯专家指出的另外两个里程碑，分别是煤中发现金属铀矿和煤中发现稀有金属锗矿。

对于外界的赞誉，代世峰谦虚地表示，这纯属“偶遇”，因为他当时的科研项目是研究煤中的有害元素。

“2000年，我们在做一个国家自然科学基金项目，研究煤中的有害元素。当时想检测准格尔煤中有害元素的含量是多少，赋存状态是什么样，有没有富集，会不会对环境和人体健康造成危害。但是，我们在实验时发现，样品中硅和铝的比值非常低，只有0.3左右，而正常比值应该在1.2以上。我当时甚至怀疑检测仪器是不是出问题了。” 代世峰对这一异常数据充满了好奇和关注。

为了保证实验数据的正确性和可重复性，代世峰团队重新做实验，检查仪器。“通过反复检测，我们发现样品中有一种特殊的矿物，它的形状和黏土矿物太近似了，刚开始的时候把我们都蒙骗了。这种矿物就是勃姆石，正是镓和铝的载体。”代世峰说。

这是我国首次在煤中发现超常富集的勃姆石。现在，当地已经建立了提取镓、铝的实验工厂。

为煤洗“冤”

氟中毒是一种典型的地方病，我国贵州西部比较常见。很长一段时间内，学界一般认为病因在于当地的燃煤中有害元素氟的含量太高。但是代世峰的一项研究却纠正了这一错误认识。

“正常情况下，煤中氟含量应该是100ppm（百万分比浓度）左右。而贵州西部的煤被称为高氟煤，当时报道提到含氟量2000ppm左右。我就特别想搞清楚高氟煤中氟的赋存状态如何，是存在于煤中矿物还是在有机质中，它是从哪儿来的，怎么结合到煤里面去的？”凡是和煤有关系的事物，代世峰总想把它们“搞个明白、弄个清楚”。

为了这项研究，代世峰团队跑遍了贵州西部兴仁、六盘水、大方、织金等煤矿区，前前后后去了十几次，采集了大量的煤样品。一回到学校，代世峰立刻赶到实验室测氟含量。实验数据让他很吃惊：“最低的氟含量只有十几ppm，最高的一个样品，受火山灰的影响，含氟500ppm，平均下来，只有83ppm，比煤中氟正常的背景值还低。”

对于这样的实验结果，代世峰开玩笑地对学生说：“我们是不是去错地方了，采的不是贵州的样本。”秉持着严谨的治学态度，代世峰把样品送到别的检测机构，实验结果和他们一致。

“我怀疑他们是怎么得出2000ppm这个结果的？这次问题没解决，那我们就再去，到农民家里面好好看看。”代世峰锲而不舍。

在当地氟中毒非常严重的一个小村子——荷花村，代世峰发现农民把煤和黏土拌在一起，然后拿到家里去烧。“我一看那个情景，觉得问题很可能就出在黏土上。”那一瞬间，代世峰觉得煤被冤枉了。

实验结果很快证实了代世峰的猜想：黏土里面氟的含量最高值为5000ppm，煤泥混合物中氟含量也接近1000ppm。

2004年，这项研究成果发表在国际著名杂志《燃料》上，不仅为煤洗刷了“冤屈”，也为在国际上消除“中国煤是高氟煤”的不良影响起了决定性作用。

《国际煤地质学杂志》首位华人主编

在国际地质学界，很多著名学术期刊的主编一直被外国人把持。代世峰凭借较高的专业水平赢得了学界的认可，成为全球煤地质学领域著名期刊《国际煤地质学杂志》的主编，成为首位担任该杂志主编的华人。

2007年3月的一天，代世峰收到了一封来自大洋彼岸的电子邮件。地质学界著名专家、美国肯塔基大学James Hower教授打算推荐代世峰担任期刊主编，问他是否愿意。看到这封邮件，代世峰比较激动，有些不太敢相信。毕竟那时他才37岁，在这个领域还是“非常年轻的一员”。

《国际煤地质学杂志》是业内权威学术刊物，以审稿苛刻、内容前沿、权威而知名。其相关负责人专程在北京“面试”代世峰，临走时，这位负责人告诉代世峰：“你将是我们最年轻的主编之一。”

担任主编以后，代世峰每天有将近一半的时间都要花在处理稿件上。“这也是我每天都要工作到晚上10点多的原因。但我很喜欢这项工作，它提供了一个很好的平台，让我也学到不少知识。通过阅读这些稿件，能紧紧把握住煤地质学科前沿，谁在哪个方向做到什么程度，都非常清楚。”

国际有机岩石学学会是关于煤岩学、有机地球化学领域及其相关学科具有重要影响的国际学术团体。凭借深厚的学术根底和较强的科研能力，2013年，代世峰还当选为国际有机岩石学学会副主席。

今年3月，国家重点基础研究发展计划“煤中有害元素分布富集机理及环境污染防治”项目启动，代世峰毫无意外地担任了这一项目的首席科学家。“这是传统煤地质学中第一个‘973项目’。研究煤中有害元素，对煤炭的洁净利用和煤炭科技发展都有重要的意义。”代世峰说。