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至中科院离心萃取稀土分离工艺研究取得突破

时间:2021年09月22日

中科院离心萃取稀土分离工艺研究取得突破

中科院海西研究院目前已组建稀土回收技术研发团队、稀土高效清洁分离团队、生物检测技术研发团队等8个产业化研发团队。

离子型稀土矿是我国重要的战略资源,我们展开的稀土清洁生产与高质利用技术研发具有重要的资源、环境和能源意义,这是我们分离出来的各种稀土原270电梯层门料,有些价值很高。11月24日,中科院海西研究院厦门稀土材料研究所研究员孙晓琦自豪地向记者介绍他们团队的成果。

当天,工程师王艳良还在现场展现了该团队正在研发的离心萃取稀土分离工艺。

战略性布局增进科技与经济融会

中科院海西研究院党委书记黄艺东表示,厦门稀土材料研究所的成果表明建立开放的海西创新群体区域研发中心战略新兴产业科技创新体系获得了初步成功。

事实上,在中科院福建物构所的基础上,由中科院、福建省和福州市共建的中科院海西研究院是中科院科技体制改革、科技与经济结合的重要改革举措,并针对福建省独有的稀土资源,布局厦门稀土材料研究所。

据悉,该所目前已组建稀土回收技术研发团队、稀土高效清洁分离团队、生物检测技术研发团队等8个产业化研发团队。

11月下旬,在中科院科学传播局的支持下,中科院上海分院组织展开了媒体记者福建行。不管在福州福建物构所、中科光芯和福晶科技公司,还是在莆田华峰团体,或是在厦门当使用有罗纹1真个孔时稀土材料研究所和泉州设备制造研究所,让记者感受深的是,海西研究院在推动科技创新和成果转移转化,增进科技与经济的紧密结合,创建前沿科学变革技术产业示范弯压弹性模量为 3者互动科技创新价值链方面的积极探索和成绩。

与记者同行的中科院上海分院副院长瞿荣辉研究员认为,该院构筑了特点鲜明的成果转化机制,同时在激起创新创业活力,探索科技、资本、产业结合模式等方面创造了很好的经验。

稀土分离新技术研发亟待加强

稀土是世界公认的发展高技术、国防尖端技术、改造传统产业不可或缺的战略资源,是21世纪新材料的宝库。我国南方的离子型矿中有70以上的重稀土资源,但现阶段利用情势不甚乐观,且分离进程中会造成植被破坏、水土流失和环境污染等问题。

对这类超级工业味精的研究,厦门稀土所研究员孙晓琦的团队充满着豪情和寻求。他们面向清洁、高效离子型稀土矿冶金集成工艺研发的需要,在稀土高效清洁分离关键技术研发领域获得重大突破,取得国务院副总理刘延东高度评价。目前该团队展开的工业实验正在顺利进行,并与赣州市政府建立了战略合作关系,与厦门钨业、赣州稀土、虔东稀土等展开实质性合作。

我国是世界稀土生产大国,稀土分离化学与工程研究获得长足进步,但稀土分离工业还存在环境污染、资源利用率低等严重问题。随着我国环保标准的提高及国内外对高纯重稀土需求的迅速增长,离子型稀土矿分离工艺存在的问题急需解决。但目前企业很难通过调理流程参数对其存在缺点加以优化,而清洁高效稀土分离流程研发的关键科学问题就在于开辟新型萃取体系和分离流程。

关键技术研发取得突破

厦门稀土材料研究所副所长张云研究员表示:面向国家需求、行业共性问题和解决企业技术困难是我们的责任。他介绍说,孙晓琦团队为此展开了大量利用基础研究,努力开辟高性能稀土分离体系,以解决稀土分离流程从利用基础研究向产业化过度过程中的关键科学问题。

研究人员采取世界前沿技术,对高效清洁稀土分离工艺研发进程中所触及的溶液配位化学、萃取剂设计、萃取热力学、萃取动力学、萃取机理、分离材料等基本科学问题展开系统研究,现已获得阶段性重要研究成果。创新性工作在《美国化学工程师学会会志》《美国化学会可延续化学与工程》等期刊连续发表,并入选英国化学工程师学会奖。

同时他们还与国有大型稀土团体合作,将所研发技术利用于工业实验。该团队与厦门钨业股分有限公司合作研发的离子液皂化技术,基于离子缔合机理,可从萃取机理上有效避免上述问题。现有工业实验并通过数据收集卡反馈给计算机控制系统;液压系统是拉力实验机的动力系统表明,所用低本钱萃取剂无磷,完全国产化;直排废水中总氨氮量显著低于稀土工业污染物排放的标准要求。

厦门稀土所还与赣州稀土团体合作,对废渣中稀土和放射性元素的回收展开研究,发现渣中稀土含量为原山含量的130多倍,但回收其中的有价稀土元素及放射性元素存在很大的挑战。针对放射性废渣的特点,研究团队利用新型萃取体系,目前工业实验进展顺利,废渣经过酸溶解和萃取,酸浸液的稀土回收率大于92,放射性元素钍的回收率大于90;分离所得镥产品的纯度大于99。废水中,残余钍的含量到达稀土工业污染物排放标准。

中科院海西研究院团队还与中科院长春利用化学研究所、美国橡树岭国家实验室、美国劳伦斯伯克利国家实验室等国内外知名机构合作展开工程技术研究,提高我国离子型矿的稀土利用率。该项研究有益于显著下降酸碱消耗,可节俭直接生产本钱25~30,具有显著的间接经济效益和社会效益。

从能源角度看,随着我国核能的迅速发展,稀土矿中伴生的铀、钍已引发广泛关注。张云表示,孙晓琦团队展开的工作有助于增进我国低级核燃料分离、纯化技术的发展。据悉,为进1步实现稀土的大范围高值化,该团队与赣州稀土团体合作建立的低本钱研发的高纯超细稀土粉体工业生产示范线制备技术产品已销售几百千克,产品销售价格单价比普通稀土高60,并已在卫星天线等高技术领域得以利用。

这项重要研究成果的示范推行正在路上。中科院福建物资结构研究所所长曹荣表示,将遵守从工程技术中发现基础科学问题,再将基础研究所获得的成果利用于工业实践的思路,建立千吨级产业化示范工程,加快所研发技术在行业内的推行,为我国离子型稀土分离工业的发展和国民经济建设发展作出实实在在的贡献。

编辑点评

稀土素有工业维生素的美称,现已成为各个国家极其重视的战略资源。我国是世界稀土生产大国,稀土分离化学与工程研究获得长足进步,但稀土分离工业还存在环境污染、资源利用率低等严重问题。如今中科院海西研究院团队在稀土分离关键技术上获得突破提升了我国稀土加工的技术水平,将为我国稀土产业发展提供帮助。