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二十年持之以恒“打磨”稀土抛光粉

来源:科技日报2019-07-16 10:04
2019-07-0510:08这是7月4日在尼日利亚拉各斯拍摄的输油管道爆炸起火事故现场。

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  记者 寇 勇

  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。

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