國(guó)內(nèi)稀土產(chǎn)業(yè)在全球稀土生產(chǎn)市場(chǎng)上均有話語(yǔ)權(quán)，不僅僅是受益于國(guó)內(nèi)的高稀土儲(chǔ)量，還得益于國(guó)內(nèi)對(duì)稀土生產(chǎn)加工技術(shù)的不斷探索，串級(jí)萃取理論的出現(xiàn)，就將國(guó)內(nèi)的稀土分離技術(shù)提升到了國(guó)際領(lǐng)先的位置。

因?yàn)樾煸菏康奶厥庳暙I(xiàn)，2008年獲“國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”－－-這是中國(guó)科技界的最高榮譽(yù)，徐院士因此也被稱為“稀土之父”。

萃取法介紹

“萃取法”是在煤油中加入萃取劑，使它和鐠釹混合物的水溶液，通過(guò)搖晃震蕩的方法將其一次次分離，最終得到純度大于99.9%的鐠和釹分離產(chǎn)品。

20世紀(jì)70年代,徐光憲教授創(chuàng)建了串級(jí)萃取理論,建立了稀土串級(jí)萃取工藝的最優(yōu)化參數(shù)計(jì)算方法。結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù),又建立了串級(jí)萃取工藝的靜態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)仿真計(jì)算技術(shù),實(shí)現(xiàn)了工藝設(shè)計(jì)參數(shù)到工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用的"一步放大"。近40年來(lái),串級(jí)萃取理論及其計(jì)算方法始終引領(lǐng)和支撐著中國(guó)稀土分離技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,同時(shí),萃取工藝技術(shù)和裝備的進(jìn)步也不斷地促進(jìn)了該理論的豐富與完善。理論的適用范圍由早期的恒定混合萃取比體系發(fā)展到非恒定混合萃取比體系,分離流程由兩出口發(fā)展到三出口、多出口體系,并進(jìn)一步發(fā)展為多入口、多出口的聯(lián)動(dòng)萃取工藝;串級(jí)萃取工藝的最優(yōu)化參數(shù)計(jì)算方法也由兩組份體系拓展至多組分分離體系,從單一工藝優(yōu)化拓展到稀土全分離流程的整體優(yōu)化。

徐光憲的研究歷程

在這之前，還沒(méi)有人將萃取法真正運(yùn)用到分離稀土元素的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程去，很多人都不相信萃取法能夠適用于是工業(yè)生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)一般萃取體系的鐠釹分離系數(shù)只能達(dá)到1.4-1.5，徐光憲從改進(jìn)稀土萃取分離工藝入手，通過(guò)選擇萃取劑和絡(luò)合劑，配成季銨鹽DTPA“維拉”體系。最終他不僅出色地完成了這一項(xiàng)緊急軍工任務(wù)，而且使鐠釹分離系數(shù)打破當(dāng)時(shí)的世界紀(jì)錄，達(dá)到了相當(dāng)高的4。并經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)在幾百級(jí)萃取槽中，萃取段和洗滌段的金屬離子總濃度在兩相之間的比值是一個(gè)常數(shù)。這就是他發(fā)現(xiàn)的“恒定混合萃取比規(guī)律”。

在這一規(guī)律的基礎(chǔ)上，徐光憲建立了串級(jí)萃取理論，和他的團(tuán)隊(duì)共同創(chuàng)建了“一步放大法”，革除了“搖漏斗”的小試，和中試、擴(kuò)大試驗(yàn)等國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的新工藝研究開發(fā)的流程，并在上海躍龍化工廠試驗(yàn)成功，這一方法在當(dāng)時(shí)和今天都是領(lǐng)先世界的!為此，徐光憲被稱作“稀土界的袁隆平”。

這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用徹底了改變了中國(guó)在稀土領(lǐng)域的地位，原來(lái)只是簡(jiǎn)單的全球稀土資源供應(yīng)大國(guó)，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)，我們不再出口稀土資源，而是進(jìn)行生產(chǎn)深加工后出口。不僅在儲(chǔ)量上，且在技術(shù)上，讓中國(guó)稀土在全球具有支配性的地位，這也讓稀土這樣的戰(zhàn)略資源成為中國(guó)實(shí)質(zhì)意義上的戰(zhàn)略利器。

國(guó)內(nèi)發(fā)展稀土加工技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了很長(zhǎng)的時(shí)間，而其他國(guó)家想要構(gòu)建相同的發(fā)展結(jié)構(gòu)，產(chǎn)業(yè)的積累和完善也不可能很快完成。