在山西大学的实验室里，一堆看似不起眼的煤矸石、粉煤灰，经过一系列复杂的技术处理，摇身一变成为了具有高附加值的新材料。这不是魔术，而是国家卓越工程师、山西大学教授程芳琴及其团队近 30 年来深耕工业固废处理领域的日常。在工业快速发展的今天，大量工业固体废物如煤矸石、粉煤灰等被视为环境负担，而在程芳琴眼中，它们都是 “放错位置的宝贝”。正是这种独特的视角和不懈的钻研，让工业固废的 “变废为宝” 从梦想照进了现实。
程芳琴，1964 年 7 月生，山西临猗人，现任国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室主任。她长期致力于工业固废处理与处置的关键技术研发与工程化应用，曾获国家科技进步奖二等奖 2 项，还被授予全国五一巾帼奖章、全国三八红旗手等多项荣誉。她带领团队发明的 “以废治废” 煤矸石堆场无害化处置集成技术，成功实现了煤矸石等工业固废的规模化消纳，为工业固废的资源化利用开辟了新路径。
在工业固废的处置与利用方面，程芳琴介绍，通常遵循 “资源化利用和无害化处置并重” 的原则，要区分 “处理” 与 “处置” 两个关键环节，处理是为了再利用，处置则是为了无害化。以煤矸石为例，因其含有一定的碳，在工业生产中可通过 “破碎 — 筛分” 等物理方法分离，或采用更高效的光电分选技术，精准识别并富集高热值组分，满足电厂燃烧利用要求；对于固废中影响环境的硫或重金属等物质，则要进行无害化处置。通过 “预处理活化 — 资源化利用 — 无害化处置” 的技术链条，能让工业固废逐步从环境负担转化为可利用资源，促进循环经济发展。
“变废为宝” 的潜力巨大，工业废物中含有不少有价值的元素，可进行梯级利用。程芳琴团队在河南和山西建的两套生产装置，就能从电解铝固废中提取锂。但 “变废为宝” 也面临着难题，一方面是对固废的资源属性认知不清，废物组成复杂，若没搞清楚工厂前端生产工艺，不了解固废组成和属性就贸然上技术、建生产线，会导致回收效果不佳，投资成本与预期差距大；另一方面是市场竞争中的成本倒挂问题，目前制约技术推广的主要原因是成本高，比如用煤矸石、粉煤灰等工业固废制备铝系产品，与用铝矾土原矿相比，成本更高，所以需要政策和市场两只手共同调节。
回顾科研生涯，20 多年前的一件事让程芳琴难忘。当时我国硫酸钾严重短缺，对外依存度高，她任职的化工企业打算从国外引进技术，而她和其他科研人员已推动相关小试研究，有人大胆提出用自己的技术思路进行后续攻关和中试。后来公司加大研究保障力度，他们顺利完成中试，并大幅降低了生产成本。这件事让她意识到，技术人员的自信建立在一项项攻关成果基础上，会随着科研能力提升而增强。
从企业研发人员到高校科研工作者，程芳琴认为在地方高校营造一流科研环境，协同创新是重要模式。多年来，他们紧跟国家产业政策，主动对接产业链，整合山西大学多个专业形成学科群，一边培养学生，一边为产业转型服务。他们以项目为纽带，集聚国内外专家联合培养人才，或与企业合作搭建协同创新平台，而平台要有发现真问题、解决真问题的能力，才能使产学研紧密结合。在她看来，真问题就是制约行业发展的问题。此前国产高岭土因绝缘性不佳，导致绝缘行业企业应用的高岭土一度全部依赖进口，她的团队通过过程调控，优化了国产高岭土的绝缘性能，提高了市场认可度。
当初选择工业固废资源化利用这个相对冷门的研究领域，程芳琴是受到多方面的鼓舞。从企业调到高校工作时，她在清华大学金涌院士的课题组进修，金老师把她利用废盐制硫酸钾的科研成果作为案例编写到教材中，后来这项成果还获得了国家科技进步奖二等奖，那时她刚满 38 岁。进一步研究后，她发现循环经济这个方向很 “硬”，以经济理念倒推 “硬” 技术发展、支撑资源循环利用，是个很好的方向。而多年前带学生去太原钢铁集团调研时，听到的 “当代愚公”、退休后投身钢渣处理事业的全国劳动模范李双良的事迹，让她明白科学研究也应有 “愚公移山” 的精神，给工作中每个步骤留足时间，不急于求成才能有更大收获。
程芳琴两次获得国家科技进步奖二等奖，其中一次是关于芒硝法制备硫酸钾，应用相关技术的生产线已在青海等地投产。“十一五” 至今，她的团队一直在青海察尔汗盐湖、马海干盐湖的废弃资源中开展氯化钾和氯化锂的提取研究与工程建设。她认为，科研工作者要了解生产一线最迫切的需求，开展针对性科研，并将研究成果返回生产一线检验。对于山西这样煤炭产能集中的地区，煤基固废是全省域的问题，科研工作者有责任和担当去解决，让经济效益与环境效益实现平衡，需要各方携手共同推进。
对于青年科研工作者，程芳琴叮嘱道：“板凳甘坐十年冷，认为正确的就去做。” 当科研人员因一时不出成果而急躁时，要思考所做的事情是否是国家和行业需要的，还有哪些问题没想到，哪些实验没完成。只要不偷懒、不急躁，继续埋头科研，成功迟早会到来。
程芳琴及其团队在工业固废处理与利用领域的不懈探索，不仅为解决工业固废带来的环境问题提供了有效途径，更彰显了科学家精神。他们用实际行动证明，只要找准方向、坚持不懈，看似无用的工业固废也能 “华丽转身”，成为推动经济发展和环境保护的宝贵资源。在未来，随着技术的不断进步和各方的共同努力，工业固废的 “变废为宝” 之路必将越走越宽。