《二十年持之以恒“打磨”稀土抛光粉》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2019-06-12
  • 稀土抛光粉,是一种铈系氧化物,被誉为现代工业制品的“高级美容师”。由于其优越的化学和物理性能,各种光学玻璃器件、电视机显像管乃至半导体芯片和金属精密制品等,在它的打磨下,不但“颜值”高,品质也会大幅度提升。

    稀土抛光粉问世几十年间,我国在这一领域从无到有、从有到大,逐渐发展成为产销量占全球90%的主导产区。

    6月6日上午,在南昌大学前湖校区生命大楼的实验室里,57岁的李永绣教授接受科技日报记者采访时说,从应用角度来看,最先进的技术一定是最简单的技术,为此他和他的团队二十年来持之以恒,努力在稀土抛光粉产业链中搭建一座座提质增效的“金桥”,以期在“稀土王国”的大家庭里,体现出应有的科技担当。

    另辟蹊径的工艺流程

    生产稀土抛光材料,与其它稀土精加工成品一样,需要将碳酸稀土混合物(料液)历经系列工序分离出符合纯度要求的结晶体。国外采取的分离技术,不但成本高、洗涤用水量大,而且产品的堆密度、颗粒度及其形貌调控难度较大,从而使得抛光粉价格居高不下,其技术壁垒和资金及环保门槛也成为横亘在国内生产企业面前的“拦路虎”。

    在科技部、国家自然科学基金委、江西省科技厅等部门的课题支持下,李永绣团队从改变加料方式入手,创造性地以盐酸取代硝酸为分离母液,同时仅用一套设备系统便成功地解决了氯根含量超标、物性调节困难等技术瓶颈,用“小米加步枪”的成本,实现了“飞机加大炮”的品质效果,并且由于洗涤用水量的大幅度减少及对化学溶液的循环利用,其环保效益亦得到了显著提升。

    自主创新的新型产品

    在长期与稀土抛光粉打交道的科研历程中,李永绣团队突破稀土抛光粉必须“棱角分明”的传统概念,创造性地以碳酸稀土为前驱体,采用机械化学反应掺杂和后续表面修饰,实现了球形稀土抛光氧化物,从而制备出性能优异的新型稀土聚氨酯高速抛光粉,其综合技术指标跃居国内领先。

    作为服务于工业化生产的科研活动,李永绣始终秉持的理念,便是用专业的成果来实现生产一线的非专业操作,他形象地称之为工业厨房上下游产品之间的“标准化配菜”。为此他带领着团队无数次往返于国内各地生产企业之间,努力完善其科研成果转化的规范化工序,从而减低乃至消除影响产品质量的不稳定因素。

    2017年和2018年,李永绣团队完成的“碳酸稀土结晶新方法和抛光材料绿色制造关键技术与产业化”及“碳酸稀土前驱体及新型稀土抛光材料的制备与应用技术”先后获得国家科技进步二等奖提名和江西省科技进步二等奖,其成果陆续在江西、江苏、内蒙古、甘肃和山东等地应用,实现产值29.87亿元,利税2.8亿元,节支3597.8万元,其经济和社会效益成为国内同行业中的佼佼者。

    从90%向100%冲刺

    上世纪八十年代中期和九十年代中期,我国选矿技术和萃取分离技术的成功应用,奠定了中国稀土的国际地位,随着本世纪稀土产品物性控制与材料制备技术的推进,李永绣直言丝毫不敢懈怠。作为主攻稀土抛光粉的科研专家,他心中有一本“经济账”。他说,我国虽然占据世界上90%的稀土抛光粉产品份额,但其经济体量却与剩下的10%不相上下,原因就在于部分高精尖技术的瓶颈仍有待于突破。

  • 原文来源:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2019-06/12/content_423266.htm?div=-1
相关报告
  • 《包头稀土高新区:从挖矿卖土到“点土成金”》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-11-06
    • “作为世界稀土原料生产大国、功能材料生产大国,我们还不是稀土高端应用强国,我们的优势在于以稀土原料和稀土功能材料作为出发点延伸产业应用。”不久前召开的第十届中国包头稀土产业论坛上,中国稀土行业协会会长、中国科学院院士张洪杰如是强调。 作为全国唯一以稀土资源命名的国家级高新区,稀土高新区依托独有的资源优势和先进的科研力量,稀土企业由2015年的79家发展到2018年的111家,形成了永磁等五条产业链,产值年均增速达30%以上,稀土永磁、抛光、储氢三大新材料产量分别达到2.5万吨、2700吨、1.28万吨,稀土抛光材料和储氢材料产量均位居国内第一。 自我突破,在改革中实现质变 上世纪50年代,中国稀土矿床之父何作霖,通过严谨的科学考察论证,确定了内蒙古包头市白云鄂博矿的稀土储量位居世界首位。 改革开放大潮涌起之前,被誉为“工业黄金”“新材料之母”的稀土一直被以原料的形式低价出口,稀土大国期待技术革命和产业结构转型升级之心尤为迫切。1992年,改革开放总设计师邓小平说:“中东有石油,中国有稀土,一定要把稀土的事情办好。”就在这一年,担负稀土资源保护与利用使命的包头国家稀土高新技术产业开发区应运而生。 几十年来,尤其是党的十八大以来,稀土高新区充分运用国家、自治区、包头市出台的系列扶持政策,紧紧围绕供给侧结构性改革,紧盯技术革新与应用市场,倾全力打造“中国磁谷”,使我国北方轻稀土产业步入了健康良性发展的新阶段。到2017年,内蒙古稀土新材料和应用产业产值首次超过了开采和冶炼分离产业产值,标志着内蒙古自治区稀土产业实现了新突破。 中国稀土行业协会副秘书长陈占恒强调:“稀土是高端制造业的关键基础材料,稀土价值的实现,最终要通过终端市场的应用来体现,要真正推进稀土产业发展,必须发展新材料及终端产品。”加快稀土产业提档升级,全力做大做强永磁、储氢、抛光、催化、合金五条产业链,全面发展稀土钢、稀土铝等“稀土+产业”及下游深加工,稀土原材料就地转化率提高到85%以上,稀土功能材料及应用产业占全市稀土产业的比重达到51%……稀土高新区也用这样一组优异的成绩,步入了从“挖土卖土”到“点土成金”的新时代。 授人以渔,打通产业上下游 在稀土新材料加工基地,包头金山磁材有限公司一条5000吨的电镀生产线正在飞速运转。这是钕铁硼电镀材料的最后一道工序。 “随着稀土高新区稀土新材料基地的建设和新技术的不断应用,稀土后加工的诸多难题都已迎刃而解,公司今年上半年的销售收入同期增长17%左右,”公司董事长靳树森说,“在高新区里,我们公司的发展是插上了翅膀的。” 稀土产业能不能发展好,关键是能否在磁材料和磁应用领域做好文章。然而,没有永磁材料领域高新企业的参与和产业的带动,曾经是稀土高新区的痛处。 2016年,稀土高新区总投资10亿元为稀土企业们量身定制了建筑面积10万平方米的稀土新材料基地,先后引进磁材后加工项目27个,打通了磁材的后加工瓶颈。稀土高新区科技创业中心董事长宣敦敦告诉科技日报记者,除了金山磁材,基地还有北方节能、天和磁材、英思特稀磁等7家企业正式投产,45栋标准生产车间基本都有了入驻意向,开发区内的稀土磁材料产业,已经形成创新创业集群式发展的态势。 “所谓授人以鱼不如授人以渔。”宣敦敦面对未来发展信心十足:“我们还制定了《包头稀土高新区稀土新材料加工基地供应链金融计划》,有效带动园区企业经济发展,解决园区企业融资难和供应链失衡的问题,促进园区企业与下游企业建立长期战略合作关系。” 开放创新,产品秀出“高新范儿” 离开稀土提取分离和制造技术,“工业维生素”就会成为一句空话,而核心技术从实验室走向生产线,开放创新是最好的方法。 稀土高新区成立以来,先后成立中国科学院包头稀土研发中心“稀土硫化物及稀土光源”院士专家工作站、中国科学院包头稀土研发中心“中欧一带一路联合实验室”等技术转移转化平台,加快了与国内外顶尖科技和人才的对接,助力稀土储氢、抛光材料产业形成规模集聚效应。通过中国科学院和上海交大两大新型科研院所与包头本地稀土企业的技术合作、共建研发中心、联合攻关解决核心技术难题等一系列措施,稀土高新区的一批稀土企业通过科技创新引领得到发展壮大。 正在建设的北京新机场项目中,主航站楼钢架结构近八成的无缝钢管来自包钢,国内在建的青岛机场、浦东机场、南京奥体馆等项目也都使用了包钢的产品,而这些都是钢里加点“土”的成功应用。 除了往钢里加点“土”,这种神奇的“土”竟然还被加到了口红里! “今年8月,世界首条10吨级稀土硫化物着色剂连续化隧道窑中试生产线示范线正式点火热炉,标志着国内全新着色剂产品正式进入生产阶段。”中国科学院包头稀土研发中心主任池建义告诉记者。中国科学院长春应化所在攻克了温和条件下稀土氧化物脱氧加硫关键科学问题基础上,与中国科学院包头稀土研发中心合作,制作出世界首批无毒的稀土颜料口红产品,让稀土硫化物着色剂在化妆品领域实现了应用。 在稀土高新区,随着稀土应用范围的不断扩展,还涌现出了更多的“吸睛”亮点——金蒙汇磁、恒宇磁源等公司的产品在同行业市场占有率达50%以上;稀宝医疗成功推出国内首台移动磁共振诊疗车驰影A30,其车载集成型磁共振和扁鹊飞救远程系统等多项先进技术属世界首创;希捷环保的稀土基烟气无毒脱硝催化剂、稀土研究院的PVC稀土复合热稳定剂等项目填补了国内产业空白…… “面对稀土产业多年来的低迷发展态势,在新时期,我们始终不断优化区内政策环境,降低稀土企业生产成本,依靠新技术的转化应用来改变粗放式发展模式,凭借大量核心技术推动现代稀土产业转型升级,这也是我们稀土高新区今后发展的必由之路。”高新区稀土和高新技术产业局张艳苹总结说。
  • 《内蒙古建成稀土最完整产业链,将打造全国最大稀土新材料基地》

    • 来源专题:关键原材料知识服务平台
    • 编译者:费鹏飞
    • 发布时间:2024-08-21
    • 6月7日,国新办举行“推动高质量发展”系列主题新闻发布会,内蒙古自治区党委常委、自治区常务副主席黄志强表示,内蒙古非常重视科技创新,非常重视发展新质生产力。当前正在实施“科技突围”工程,要把着力点放在有资源、有特色、有优势的领域,在点上争取实现“起跑就领先”,以点带面把科技搞上去、把产业提上来。 黄志强介绍,内蒙古围绕资源搞创新。比如内蒙古的稀土资源,无论是储量还是质量都是世界级的,截至目前,已建成国内最完整的产业链。瞄准打造全国最大的稀土新材料基地,做好由“土”变“材”的文章,摒弃传统“挖土卖土”简单模式,聚焦永磁、储氢、催化、抛光、合金五大领域,提高资源利用效率和产业精深加工度,推动从“世界级储量”迈向“世界级产业”。瞄准打造全球领先的稀土应用基地,做好由“材”到“用”的文章,创建国家稀土材料创新中心,加快前沿技术攻关,扩大稀土应用领域,不断提高稀土产品综合附加值。