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二十年持之以恒“打磨”稀土拋光粉

來源:科技日報 作者:寇勇 2019-06-12 16:58:23

稀土拋光粉,是一種鈰系氧化物,被譽為現代工業制品的“高級美容師”。由于其優越的化學和物理性能,各種光學玻璃器件、電視機顯像管乃至半導體芯片和金屬精密制品等,在它的打磨下,不但“顏值”高,品質也會大幅度提升。

  稀土拋光粉問世幾十年間,我國在這一領域從無到有、從有到大,逐漸發展成為產銷量占全球90%的主導產區。

  6月6日上午,在南昌大學前湖校區生命大樓的實驗室里,57歲的李永繡教授接受記者采訪時說,從應用角度來看,最先進的技術一定是最簡單的技術,為此他和他的團隊二十年來持之以恒,努力在稀土拋光粉產業鏈中搭建一座座提質增效的“金橋”,以期在“稀土王國”的大家庭里,體現出應有的科技擔當。

  另辟蹊徑的工藝流程

  生產稀土拋光材料,與其它稀土精加工成品一樣,需要將碳酸稀土混合物(料液)歷經系列工序分離出符合純度要求的結晶體。國外采取的分離技術,不但成本高、洗滌用水量大,而且產品的堆密度、顆粒度及其形貌調控難度較大,從而使得拋光粉價格居高不下,其技術壁壘和資金及環保門檻也成為橫亙在國內生產企業面前的“攔路虎”。

  在科技部、國家自然科學基金委、江西省科技廳等部門的課題支持下,李永繡團隊從改變加料方式入手,創造性地以鹽酸取代硝酸為分離母液,同時僅用一套設備系統便成功地解決了氯根含量超標、物性調節困難等技術瓶頸,用“小米加步槍”的成本,實現了“飛機加大炮”的品質效果,并且由于洗滌用水量的大幅度減少及對化學溶液的循環利用,其環保效益亦得到了顯著提升。

  自主創新的新型產品

  在長期與稀土拋光粉打交道的科研歷程中,李永繡團隊突破稀土拋光粉必須“棱角分明”的傳統概念,創造性地以碳酸稀土為前驅體,采用機械化學反應摻雜和后續表面修飾,實現了球形稀土拋光氧化物,從而制備出性能優異的新型稀土聚氨酯高速拋光粉,其綜合技術指標躍居國內領先。

  作為服務于工業化生產的科研活動,李永繡始終秉持的理念,便是用專業的成果來實現生產一線的非專業操作,他形象地稱之為工業廚房上下游產品之間的“標準化配菜”。為此他帶領著團隊無數次往返于國內各地生產企業之間,努力完善其科研成果轉化的規范化工序,從而減低乃至消除影響產品質量的不穩定因素。

  2017年和2018年,李永繡團隊完成的“碳酸稀土結晶新方法和拋光材料綠色制造關鍵技術與產業化”及“碳酸稀土前驅體及新型稀土拋光材料的制備與應用技術”先后獲得國家科技進步二等獎提名和江西省科技進步二等獎,其成果陸續在江西、江蘇、內蒙古、甘肅和山東等地應用,實現產值29.87億元,利稅2.8億元,節支3597.8萬元,其經濟和社會效益成為國內同行業中的佼佼者。

  從90%向100%沖刺

  上世紀八十年代中期和九十年代中期,我國選礦技術和萃取分離技術的成功應用,奠定了中國稀土的國際地位,隨著本世紀稀土產品物性控制與材料制備技術的推進,李永繡直言絲毫不敢懈怠。作為主攻稀土拋光粉的科研專家,他心中有一本“經濟賬”。他說,我國雖然占據世界上90%的稀土拋光粉產品份額,但其經濟體量卻與剩下的10%不相上下,原因就在于部分高精尖技術的瓶頸仍有待于突破。

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