行業(yè)新聞
當前位置：網(wǎng)站首頁 > 行業(yè)新聞
視稀土為黃金——記稀土資源利用國家重點實驗室
發(fā)布者：管理員 發(fā)布時間：2016-01-14 15:05:51 瀏覽次數(shù)：1927
在工業(yè)界有這樣一個比喻，如果說石油是工業(yè)的血液，那么稀土就是工業(yè)的維生素。稀土元素是我國的寶貴資源，工業(yè)儲藏量居世界首位。稀土資源的開發(fā)和綜合利用是我國的一項基本國策。
在中國科學院長春應用化學研究所（以下簡稱長春應化所）有這樣一支科研力量，他們一輩子與稀土打交道，視稀土為黃金。
“所里老一輩科學家從1950年開始從事稀土研究，在該研究領域創(chuàng)造了20余項國內首創(chuàng)，培養(yǎng)了三位院士。”日前，稀土資源利用國家重點實驗室主任薛冬峰在接受《中國科學報》記者采訪時表示，實驗室致力于解決稀土應用研究領域的重大技術問題。
多項首創(chuàng)
據(jù)薛冬峰介紹，20世紀50年代，長春應化所在國內率先分離出全部單一稀土，建立了第一家稀土分離中間工廠，提出處理包頭稀土礦的工藝流程。
隨后，長春應化所的科研人員首創(chuàng)了用醋酸銨離子交換法分離出高純釔、用熔鹽電解法制備出稀土金屬，在國內首次制成稀土無機液體激光工作物質、生長出摻釹鋁酸釔激光晶體等。
20世紀80年代，隨著材料科學的發(fā)展與國民經(jīng)濟建設的需要，長春應化所建立了我國第一家稀土固體化學實驗室，全面開展稀土光、電、磁性質及鑭系理論研究。
薛冬峰說：“當年，我們幾乎與國外同步，在國內開辟了一個新的學科分支領域——稀土生物無機化學，從分子與細胞水平深入開展了稀土生物無機化學研究。”
20世紀90年代，長春應化所制備出高效率的稀土激光倍頻晶體，成為國內第一家國防用稀土激光晶體生產高純稀土氧化物（99.9999%）供應基地，在全國實現(xiàn)16種稀土氧化物的高純化。
長春應化所將首創(chuàng)的高效、綠色分離高純稀土氧化物流程應用到四川攀西氟碳鈰礦，使我國成為世界上能夠分離高純稀土氧化物的少數(shù)幾個國家之一。
進入21世紀以來，長春應化所與四川新力光源合作，研制出稀土交流LED熒光粉和發(fā)光器件，在國際上首創(chuàng)新一代交流LED白光照明光源技術，解決了交流LED發(fā)光頻閃的世界性難題，如今交流LED燈用產品已經(jīng)銷往國內外。
人才濟濟
60多年來，在倪嘉纘、蘇鏘、張洪杰三位院士的帶領下，長春應化所在稀土化學與物理領域逐步奠定了學術底蘊，為我國稀土資源的利用和稀土高新技術產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學與技術支撐和人才儲備。
1987年，經(jīng)科技部批準長春應化所成立了稀土化學與物理開放實驗室，稀土資源利用國家重點實驗室也是在此基礎上，整合相關研究力量和資源組建的。薛冬峰介紹，實驗室是科技部于2007年批準籌建的27個國家重點實驗室之一，并于2010年初通過驗收，正式步入國家重點實驗室的行列。
發(fā)展至今，稀土資源利用國家重點實驗室有固定人員50余人，中青年占80%以上。其中，中科院院士3人，國家杰出青年基金獲得者6人，中科院“百人計劃”獲得者10人，國家優(yōu)秀青年科學基金獲得者3人，國家“創(chuàng)新人才推進計劃”中青年科技創(chuàng)新領軍人才2人。
同時，實驗室為國家培養(yǎng)了一大批稀土專業(yè)人才，為稀土資源的高值化利用與發(fā)展作出了重要貢獻。
比如，張洪杰院士帶領的研究團隊長期從事稀土功能材料的研究，以材料的結構與功能關系為研究重點，發(fā)展了系列材料制備的新方法和技術，合成若干種稀土固體及雜化復合材料。
碩果累累
實驗室以稀土與相關元素相互作用為基礎，研究并解決稀土信息、能源與結構材料及化學生物學等領域的一些關鍵性前沿問題。
薛冬峰指出，稀土元素活潑的化學性質，且具有獨特的4f電子結構、大的電子磁矩以及強的旋軌耦合特性，可形成配位數(shù)在3～12之間變化的、晶體結構多樣化的功能材料。
稀土是提升鎂合金綜合性能的合金元素，具有良好的變質和精煉凈化作用，稀土鎂中間合金是稀土加入鎂合金中的好形式。
實驗室研制了17種鎂—稀土中間合金系列，建立了全國第一家稀土鎂中間合金產業(yè)化示范基地，形成100噸/年稀土鎂中間合金和1000噸/年稀土鎂合金的生產線。
張洪杰和他的同事孟健帶領團隊解決了稀土鎂合金用于汽車零部件生產的關鍵工藝和技術，并首次應用到國產汽車零部件和國防軍工上。
據(jù)薛冬峰介紹，稀土元素的長期使用、慢性累積，使其已經(jīng)進入生物鏈，稀土與生物大分子之間的相互作用亟待深入研究。在稀土納米材料的代謝毒性、多模式成像及治療方面發(fā)現(xiàn)CeO2具有酶催化功能，實驗室構建了顏色變化的邏輯門及用于阿爾茨海默氏癥（老年癡呆癥）藥物治療釋放的調控試劑。
在工業(yè)領域，稀土綠色分離化學與清潔過程處于稀土元素供應鏈的核心位置，決定了礦物的利用率和高端產品的質量，也是企業(yè)實現(xiàn)環(huán)保達標的關鍵。
近年來，實驗室承擔了重大科學問題導向“稀土資源高效利用和綠色分離的科學基礎”（“973”項目課題），科研團隊提出了基于自主研發(fā)的新型中性磷萃取劑Cextrant230的氟碳鈰礦鈰（IV）、氟、釷、稀土（III）萃取分離流程，構建了工信部專項“清潔冶金高效分離新技術產業(yè)平臺”，已提供給釷基核能先導專項組純度大于99.99%的高純釷樣品。
來源：中國科學報
