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持之以恒 勇于创新 淡泊明志 宁静致远

————北京有色金属研究总院黄小卫教授访谈
来源: 本站原创 日期:2016-01-06 加入收藏

  一、黄教授,您一直从事稀土冶炼、分离提纯等应用基础研究、工程化研究、产业化开发及推广应用,在稀土资源高效清洁提取、绿色分离提纯方面取得多项具有原创性的研究成果,成为我国稀土冶金行业的领军人物之一。请您详细谈谈您在稀土冶炼分离方面取得的重要成果及推广应用情况。

  首先感谢中国稀土信息网站的关注和支持,借此机会给大家介绍一下我们的研究工作情况。我是1983年从中南矿冶学院(现中南大学)毕业分配到北京有色金属研究总院(简称有研总院)稀土所工作,师从张国成教授(中国工程院院士),在前辈们的指导下并在他们打下的工作基础上,经过30多年来的努力,在稀土冶金与稀土资源综合回收利用方面开展了一些创新性工作,下面重点介绍以下4项成果:
  1. 包头混合型稀土精矿硫酸焙烧-萃取分离稀土新工艺
  包头稀土矿是氟碳铈矿和独居石共生的混合矿,成分复杂,是世界公认的难冶炼矿种。上世纪七十年代,有研总院张国成教授等开创了包头矿冶炼第一代硫酸法(硫酸焙烧-复盐沉淀-碱转-盐溶)、第二代硫酸法(硫酸焙烧-脂肪酸萃取),实现工业规模应用。
  八十年代,为了解决上述工艺流程复杂、中和除杂渣量大、稀土回收率较低等问题,在张国成教授的带领下,研发成功了硫酸焙烧-P204萃取分离稀土新工艺(第三代硫酸法),(1)发明了廉价的氧化镁中和除杂方法,中和渣量减少1/3以上,稀土浸出率提高2-3个百分点;(2)发明了硫酸稀土浸出液P204萃取转型技术,得到高浓度氯化稀土溶液进一步萃取分离,解决了脂肪酸萃取易溶解、易乳化等科学技术难题,工艺连续易控制,稀土总回收率提高5个百分点,成本降低20%以上。(3)提出了控制铁磷比抑制磷浸出的新思路,发明了包头稀土矿固磷-硫酸强化焙烧新工艺。上述成果获得发明专利5项(国外2项), 1999年国家科技进步二等奖。已在几十家包头矿冶炼企业应用,目前年冶炼包头稀土精矿15万吨以上,占包头矿总量的90%以上,并被Lynas公司应用于冶炼澳大利亚Mt.Weld 稀土矿,成为世界冶炼复杂轻稀土矿的经典工艺。

  2. 非皂化萃取分离稀土绿色工艺
  2000年以来,随着稀土工业规模的快速增长,稀土生产过程带领的三废污染问题日益严重,发生了多起环境污染事故,在国内外产生了重大影响,国家出台了一系列整治措施和行动。为了解决稀土行业存在的氨氮污染问题,针对我国特殊的稀土资源和各种萃取分离体系,自主研发出酸性磷类萃取剂协同萃取分离技术、酸平衡技术、稀土浓度梯度控制技术等非皂化萃取分离稀土新技术,从源头消除氨氮废水或高盐废水的产生,并大幅度降低生产和环保成本,分离一吨稀土氧化物,原材料成本降低2000多元。2005年以来,在8家大型稀土企业成功实施,减排氨氮废水数百万吨,创造了显著的经济和环保效益。该技术获国家技术发明二等奖,中国专利奖优秀奖。该项技术的成功开发与应用,为《稀土工业污染物排放标准》的实施提供了强有力的技术支撑。

  3. 低碳低盐无氨氮分离提纯稀土新技术
  
为了解决稀土冶炼分离过程产生大量高盐废水污染环境的难题,以廉价白云石等为原料,利用稀土提取过程回收的CO2连续碳化制备纯净的碳酸氢镁溶液,替代氨水或液碱皂化萃取分离稀土、替代碳铵沉淀制备碳酸稀土,产生的氯化镁废水用轻烧白云石或石灰石消化液进行碱转得到氢氧化镁,循环用于碳化制备碳酸氢镁溶液。通过技术集成与优化,稀土萃取分离过程实现氨氮零排放,含镁废水和CO2气体循环利用率大于 90%,材料消耗降低 35%以上,并节省大量高盐废水处理费用。该成果已在江苏省国盛稀土有限公司和中铝广西国盛稀土开发有限公司进行应用实施。该成果已获得授权发明专利8项(国外5项),并被列入工信部《稀土行业清洁生产技术推行方案》加快推广技术和发改委《国家重点推广的低碳技术目录(第二批)》,将对推动我国稀土工业健康可持续发展发挥重要作用。
  4. 离子型稀土矿绿色浸取与萃取富集回收新技术
  根据南方土壤特点和养分比值要求,开发出以硫酸镁为主体的镁、钙复合浸取剂浸取离子吸附型稀土矿工艺技术;针对低浓度硫酸稀土浸出液的特点,研究开发了非皂化P507和P204分步离心萃取富集稀土新技术,经过8到12级大相比逆流萃取与反萃,稀土浓度从0.5g/L左右富集到250 g/L左右,两步萃取稀土总回收率达到99%以上。稀土萃取富集过程萃取剂不用皂化,均在酸性介质中采用离心萃取器进行萃取反萃,有机相损失大幅减少,可有效解决单一P507直接萃取轻稀土回收率低,以及P204萃取中重稀土难反萃等问题,萃取、反萃相比高达30以上,稀土浓度富集500倍以上。同时,富集的高浓度稀土料液可直接送到稀土分离厂进行分离提纯单一稀土化合物产品,省去了碳酸氢铵或草酸沉淀、灼烧、酸溶、除杂等工序,而且稀土分离厂不产生放射性酸溶渣,工艺绿色高效、流程短、稀土回收率可提高5%以上,并大幅度降低酸、碱及能源消耗,节约生产成本。新技术已申请发明专利10项(国外发明专利4项)。
 

  二、您是稀土材料国家工程研究中心的主任,一直负责稀土领域的研究开发,请给我们介绍一下稀土中心(有研稀土)在稀土材料领域的研发工作及取得的成果。

  稀土材料国家工程研究中心(简称“稀土中心”)于1995年经国家计委批准,在原北京有色金属研究总院稀土研究所的基础上筹建,于 2001年通过验收,同年整体转制成立有研稀土新材料股份有限公司(简称“有研稀土”)。有研稀土成立10多年来,坚持以国家战略需求和市场发展为导向,依靠自主创新、自主研发的稀土新材料、新技术、新工艺及装备进行产业化开发应用,建立了从稀土提取分离到稀土功能材料的特色稀土产业链,主要生产单一及高纯稀土金属及其化合物、稀土特种合金、稀土发光材料、稀土磁性材料等高技术材料应用产品,总生产能力超过10000吨/年。从成立至2013年底,有研稀土资产总额增长了13倍,2013年营业收入是成立时的27倍,利润总额是成立时的21倍,稀土产品出口创汇连续4年国内第一。
  有研稀土产业的快速发展依赖于科技创新,并造就了一支具有较强创新和开拓能力的队伍,现有员工400余人,其中研发人员140余人,包括中国工程院院士1名,教授级高级工程师15人,高级工程师/工程师及技师65人,24人具有博士学位,53人具有硕士学位,40岁以下科技人员占60%以上。近60年来,承担国家及省部级纵向科研课题350余项,获得国家技术发明奖和科技进步奖36项、省部级科技奖100余项。申报发明专利373项(国外发明专利52项),已获授权156项(国外专利17项)。研究成果50%以上应用于工业生产,向稀土行业转让先进的稀土冶金及材料制备技术70余项(160余次),为中国稀土工业体系的建立和发展做出了突出贡献。

  三、行业内大家都知道您带领了一支具有创新能力、敢打敢拼的团队。请您谈谈作为团队带头人如何打造一支优秀团队的思路?

  稀土材料国家工程研究中心非常重视人才选拔、培养与激励,造就了一支具有创新能力和战斗力的优秀研发团队,形成了团结合作、勇于创新、勤奋向上、乐于奉献的氛围。一是传承优良的企业文化,各团队间有竞争,有合作,在团结协作的过程中共同进步;团队内部也形成了 “传帮带”的良好风气,无保留的将知识、成果、经验和教训传给年轻人;二是良好的学术交流气氛,各学科领域、事业部以及部门间也形成了良好的研讨、合作共享机制,不定期进行学术交流,共同进步。另外,有研稀土建立了较好的激励机制,鼓励研发人员合作创新、勇挑重担,为年轻人的发展提供了良好的开放发展平台。

  四、2014年,您获得了由中华国际科学交流基金会颁发的中国首届“杰出工程师奖”和“全国优秀科技工作者”,2015年您又荣获了全国劳动模范荣誉称号,请您谈谈您的感想。

  作为一个科研工作者,能够获得这些殊荣非常荣幸,应该感谢有研总院给我提供良好的研发平台,感谢前辈们的精心培养,感谢研发团队所有成员辛勤付出。这些奖项更多的是对我的鞭策,激励我们继续探索,勇攀高峰。稀土是发展高新技术、改造传统产业不可或缺的战略资源,在稀土资源的开发利用过程中仍存在三废污染环境、资源利用率较低等问题,我们需继续努力,不断创新,进一步提高我国稀土冶炼分离技术水平和稀土产业国际竞争能力,巩固我国在世界稀土冶炼分离领域的领先地位,为我国稀土资源高效清洁利用、稀土行业可持续发展做出新的贡献。
 

 

·稀土磁制冷材料的重要领军人
——包头稀土研究院磁制冷专家黄焦宏先生访谈

·稀土纳米功能材料的领跑者
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·以人为本 科学管理 优质高效 技术领先
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·解放思想 求真务实 产研结合 开拓创新
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·用稀土抢占未来科技发展的制高点
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·打造全球最具竞争力的稀土生产科研贸易基地
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·以人为本 技术创新 保护环境 和谐共赢
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·招商富商 共谋发展
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