«За творческий вклад в области технологических инноваций, промышленной эксплуатации и образования в сфере экстрактивной металлургии цветных металлов». Эта краткая формулировка награды, прозвучавшая через Тихий океан, стала примечанием к 48-летним исследованиям китайского учёного. 
Недавно эта строка вместе с важным сообщением незаметно появилась на официальном сайте Американского института горных, металлургических и нефтяных инженеров (AIME). Цзян Кайси, главный научный сотрудник Zijin Mining Group, получил Золотую медаль Джеймса Дугласа 2026 года, став первым китайским учёным, удостоенным этой награды.
Эта награда, названная в честь горного и металлургического титана XIX века Джеймса Дугласа, с момента её учреждения AIME в 1922 году считается высшей наградой в мире в области металлургии цветных металлов. Список её лауреатов представляет собой историю развития мировой металлургической технологии.
Впервые за почти сто лет в этой истории появилось имя китайского учёного.
В то же время Цзян Кайси также получил премию «Выдающийся лектор EPD», присуждаемую Отделом экстракции и переработки (EPD) Общества минералов, металлов и материалов (TMS), входящего в AIME. Двойная награда — это не только признание его личной 48-летней научной карьеры, но и знак того, что технологии и концепции Китая в области извлечения сложных металлов уже получили отклик в мире.
«Эта честь принадлежит не мне лично», — заявил Цзян Кайси. — «Она принадлежит многим китайским учёным, которые упорно занимаются инновациями в области металлургии цветных металлов, и я лишь один из них».
Однако он признался команде, что внутреннее волнение действительно присутствует: «Это показывает, что путь, по которому мы идём, признан миром, и мы внесли китайский вклад в мировую науку и технологию цветной металлургии».
Минималистская философия диалога с металлическими элементами
Научный путь Цзян Кайси начался в 1978 году. В том году 15-летний юноша переступил порог бывшего Северо-Восточного института (ныне Северо-Восточный университет) и с тех пор связал свою судьбу с металлургическим инжинирингом.
«Тогда у меня не было каких-то высоких идеалов, я вообще не понимал, что означают такие термины, как факультет металлургии цветных металлов или специальность по выплавке тяжёлых металлов», — вспоминает Цзян Кайси. — «Тогда я просто следовал учебному плану, изучал то, что велели, и по мере того, как успехи улучшались, появился интерес».
После окончания аспирантуры он занялся научными исследованиями в Пекинском общем научно-исследовательском институте горного дела и металлургии, в 1990 году отправился в Рейнско-Вестфальский технический университет Ахена (Германия) для получения докторской степени, а в 1995 году вернулся в Китай, чтобы продолжить исследования. Более 20 лет «учёба — работа — снова учёба — снова работа» не только заложили прочную теоретическую основу, но и позволили ему систематически наблюдать за передовым краем мировой технологии цветной металлургии.
Но в его сердце всегда оставался вопрос: средний коэффициент использования ресурсов в китайской промышленности цветной металлургии составляет всего 35%, при этом наблюдается высокое энергопотребление и высокий уровень загрязнения — можно ли это коренным образом изменить?
Ответ скрывался в его «принципиальности» в конце 1996 года.
В Цзянси находится первый в Китае современный завод по флэш-выплавке меди. В 1980-х годах Китай, взяв за образец японский металлургический завод, полностью импортировал передовое на тот момент технологическое оборудование. Среди прочего, была технология переработки мышьякового кека — сначала катодную медь плавили в медный порошок, производили сульфат меди, затем им замещали сульфид мышьяка, после чего следовало окисление воздухом, восстановление диоксидом серы... Процесс был длинным, сложным и дорогостоящим.
Эта технология работала в Японии, потому что рядом с тем заводом находился никелерафинировочный завод, где имелся готовый медный порошок с примесями. А на заводе в Цзянси его не было, поэтому они плавили хорошую медь в порошок, а затем делали из него сульфат меди.
«Срисовывали с кошки, слепо копировали», — так позже оценил это Цзян Кайси.
В конце 1996 года, изучая вопрос качества катодной меди, он случайно наткнулся на эту технологию, и чем больше он её изучал, тем больше она казалась ему неправильной.
«Более 10 лет никто не ставил это под сомнение». Он заперся в читальном зале, изучил огромное количество отечественной и зарубежной литературы, многократно прорабатывал варианты, и в итоге появилось решение: не использовать медный порошок и сульфат меди, а напрямую окислять мышьяк до пятивалентного состояния с помощью кислорода под давлением, затем восстанавливать диоксидом серы, и трёхокись мышьяка могла бы непосредственно кристаллизоваться. После почти двух лет экспериментальных исследований был достигнут прорывной прогресс.
В 1998 году он представил этот результат на 3-й Международной конференции по гидрометаллургии в Куньмине. После почти 10 лет доработки и распространения эта технология «выщелачивания мышьякового кека под давлением» стала основным стандартным процессом переработки мышьяксодержащих отходов при выплавке меди в Китае.
Эта технология позже получила вторую премию Государственной премии за технические изобретения, но что более важно, она породила новую идею.
«Я всё время думал, чего же мы на самом деле хотим достичь?» — говорит Цзян Кайси. — «В сущности, это можно выразить одной фразой: делать полезную работу, а не бесполезную».
Примерно в 2000 году он сформулировал эту идею в виде названия: «Принцип минимального химического реакционного объёма».
Суть принципа настолько проста, что не похожа на академическую концепцию: в процессе извлечения металлов следует максимально увеличивать необходимые химические реакции и одновременно сводить к минимуму вредные и бесполезные побочные реакции — минимизировать вспомогательные материалы, повысить эффективность реакций, уменьшить размеры установок, снизить энергопотребление до минимума, минимизировать отходы.
Конечная цель — зелёное, эффективное и низкозатратное производство.
«Это как если бы человек всегда хотел получить максимальную отдачу при минимальных усилиях», — так объясняет Цзян Кайси. — «У нас, металлургов, цель та же».
Принцип появился, а за ним последовали технологии. Он возглавил команду, которая изобрела технологию контролируемого выщелачивания под давлением, создала оригинальный процесс выщелачивания под давлением для одновременного извлечения цинка, галлия и германия, разработала серию новых зелёных и эффективных процессов, таких как обратное выщелачивание латеритных никелевых руд, гидрометаллургическая переработка сложных молибденовых концентратов и другие. Среди них технология выщелачивания цинкового концентрата под давлением позволила «непрошеному гостю» — пириту — оставаться инертным в ходе реакции, количество отходов сократилось более чем на 70%, а также были созданы условия для извлечения пирита из шлаков.
В области сложных окисленных руд он также предложил техническую концепцию комбинированной обогатительно-металлургической переработки «если можно обогатить — обогащаем, если можно выплавить — выплавляем, обогащение и металлургия дополняют друг друга», изобрёл новую технологию обогащения и металлургической переработки сложных окисленных руд, что обеспечило разработку нескольких крупных важных горно-металлургических проектов.
Для признанной во всём мире труднообогатимой окисленной медной руды Тандань в провинции Юньнань он разработал новую технологию «аммиачное выщелачивание — флотация выщелоченного шлака» и построил две демонстрационные фабрики; для окисленной цинковой руды в Перу он впервые внедрил процесс восстановительной возгонки в промышленное применение; для второй в мире и крупнейшей в Азии окисленной свинцово-цинковой руды Хошоюнь в Хэтяне, Синьцзян, предложенная им металлургическая технологическая схема заставила три проектных института на этапе предварительного проектирования полностью изменить подход.
Цзян Кайси говорит: «Я не «изобретаю» что-то, я пытаюсь понять язык металлов и найти наиболее эффективный способ взаимодействия с ними».
Профессор Бернд Фридрих из Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена считает: «Цзян Кайси умеет хорошо анализировать практическое применение с теоретической точки зрения. Предложенный им принцип не только оптимизирует процесс извлечения, но и меняет наш взгляд на использование ресурсов».
Низкоуглеродная мудрость поиска путей на рудниках
В 2019 году Цзян Кайси присоединился к Zijin Mining Group, заняв должности главного инженера и главного научного сотрудника.
Переход из исследовательского института на предприятие вызвал у некоторых недоумение. Он лишь сказал: «Здесь технологию можно превратить в реальность».
На этой глобальной платформе его технические идеи получили возможность проверки и развития в более широком пространстве. Он часто бывал на объектах в Китае, Колумбии, Сербии, Таджикистане, ДР Конго и других странах, глубоко интегрируя теоретические процессы с местными характеристиками руд, делая разработку глобальных рудников Zijin более эффективной, чистой и энергосберегающей.
«В технологии освоения ресурсов нет стандартного ответа, есть только оптимальный путь». Это кредо Цзян Кайси. Такой подход, основанный на местных условиях, всегда позволял ему оптимально сочетать особенности ресурсов с различными местными условиями для достижения желаемых результатов разработки.
Столкнувшись с серным концентратом, содержащим 2–5 г/т золота, на медно-золоторудном месторождении Пеж в Сербии, ситуация казалась тупиковой. Прямое цианирование не подходило, цианирование после обжига не подходило, термобарическое предварительное окисление тоже не подходило — золото не извлекалось, сера не использовалась, затраты были высокими, отходов много. Отраслевые эксперты вынесли «смертный приговор».
Но Цзян Кайси сказал: «Можно выплавлять».
Предложенное им решение: прямая плавка серного концентрата, использование штейна сульфида железа для обогащения золота, серебра и меди с одновременным производством серной кислоты. Новая технология была чистой и эффективной, позволяя превратить от 1,5 до 4,5 г золота в чистую прибыль при затратах всего около 0,5 г золота.
«Позже, изучая литературу, мы обнаружили, что в XIX веке одна компания в Чикаго, США, записала похожую идею — использование плавки для переработки пиритного золотого концентрата», — говорит Цзян Кайси. — «Но после изобретения цианидного извлечения золота, которое было дешевле, этот путь перестали использовать».
Спустя 100 лет он снова открыл эту дорогу.
Что ещё более важно, он предложил плавить пирит самостоятельно, без добавления медного концентрата. Результаты испытаний оказались неожиданно хорошими — золото обогащалось, ценные металлы извлекались, использование серы было намного выше, чем при термобарическом предварительном окислении и обжиге, при этом процесс не потреблял энергии, имел нулевые выбросы углерода, а избыточное тепло можно было использовать для выработки электроэнергии.
Коллеги оценили: это, возможно, станет основной технологией будущего для использования бедных золотосодержащих ресурсов.
На медном руднике Юйлун в Тибете, где царит холод и нехватка кислорода, разработанная Цзян Кайси технология «интенсифицированного выщелачивания» подавляла растворимый кремний и повышала степень извлечения меди. Была построена первая в Китае гидрометаллургическая медеплавильная фабрика мощностью 10 000 тонн в год в условиях высокогорья и сурового климата, что предоставило новую техническую поддержку для содействия Тибету в строительстве национальной базы по обеспечению преемственности чистоэнергетических ресурсов.
На солёном озере Цинхай процесс экстракционного извлечения лития застопорился на этапе внедрения в производство. Французское предложение с центробежными экстракторами оценивалось более чем в 400 миллионов юаней. Цзян Кайси, сотрудничая с профессором Ли Лицзюань из Института соляных озёр Цинхай Китайской академии наук, тщательно проанализировал кинетические характеристики экстракции и, преодолев разногласия, настоял: не использовать импортные центрифуги, а применять смесительно-отстойные аппараты.
Он вместе с командой провёл структурные инновации традиционного оборудования и сумел запустить экстракционную систему в сложных условиях нестабильной работы и высокой концентрации твёрдых частиц. Вся производственная линия мощностью 10 000 тонн потребовала общих инвестиций всего в 180 миллионов юаней — менее 40% от стоимости импортного оборудования.
Первая в мире крупномасштабная производственная линия по экстракционному извлечению лития из рассолов была построена в Цинхае, с годовой производительностью 10 000 тонн высокочистого хлорида лития, открыв совершенно новый технический класс в извлечении лития из солёных озёр.
Извлечение лития, металлургические процессы с углеродной нейтральностью, продление срока службы вращающихся печей, обезвреживание мышьяксодержащих шламов, улучшение качества катодной меди, извлечение металлов платиновой группы (МПГ)...
Он заставил сложные руды «слушаться». В основе этой способности лежит глубокое понимание характеристик минералов и точный контроль технологических процессов.
В январе 2024 года Цзян Кайси стал одним из 81 человека, впервые удостоенных звания «Выдающийся инженер государства», присвоенного Центральным комитетом КПК и Государственным советом КНР.
Профессор Дэвид Драйзингер из Университета Британской Колумбии (Канада) сказал: «Работа д-ра Цзяна способствовала развитию многих энергосберегающих и низкоуглеродных процессов, а также созданию новых конструкций оборудования, внеся выдающийся вклад в промышленное применение цветной металлургии и другие области».
