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稀土之都的华丽蜕变 -包头市人民政府

文章来源:未知;时间:2019-10-31 22:39

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稀土之都的华丽蜕变
资料来源:包头日报    发布日期:2019年10月30日 08:30    

从研究如何把稀土分离出来,到将它运用在生产中;从最初的销售稀土原料,到研制出功能材料、终端产品,行进70年,包头稀土在世人关注的目光中完成华丽蜕变,“挖土卖土”的粗放型发展方式已然成为落幕的过去

在包头这座城市的发展史上,如果说有什么曾让世人把关注的目光聚焦到这里,那么答案只有一个:稀土。

1935年,被誉作“中国稀土矿床之父”的何作霖向世界宣告:白云鄂博矿物中存在稀土矿物。一时间,白云鄂博这个陌生的名字轰动了当年的学术界。

1978年改革开放以来,时任中共中央政治局委员、国务院副总理、国家科技委员会主任的方毅七下包头开展调研,稀土之光开始点亮北方这座城市。

岁月不居,时节如流。从研究如何把稀土分离出来,到将它运用在生产中;从最初的销售稀土原料,到研制出功能材料、终端产品,行进70年,包头稀土在世人关注的目光中完成华丽蜕变,“挖土卖土”的粗放型发展方式已然成为落幕的过去。

找出稀土

陈希颖,中国第一代稀土人。1961年他从北京钢铁研究院来到包头,成为包头稀土产业发展的见证者之一。

在陈希颖看来,虽然在1935年就知道稀土矿物的存在,然而,身处连年战乱的旧中国,白云鄂博只能继续酣睡。直到新中国成立后的1950年,国家作出开发稀土的决定,包头稀土才有了“明珠出土”的机会。

陈希颖回忆,上世纪60年代初的包头还是一片等待开发的处女地。当时,中国的稀土事业方兴未艾,很多领域对他们而言是零基础,一道道技术难关都是边学习、边交流、边攻破。

和陈希颖一道,窦学宏、熊家齐、倪德桢等从各地来的青年才子集聚在包头稀土研究院前身包头冶金研究所,他们从一穷二白中起步,把宿舍改成实验室,开始研究怎么把稀土分离出来,并运用到生产中。最多的时候,他们一天要做一百多个检验。

在当时,对铁、稀土等宝贵的资源而言,选出高品位的精矿应该是第一个目标。而陈希颖等第一代稀土人遇到的第一个难关就是,如何把资源里的那百分之几的稀土,浓缩成50%-60%以上的精矿。

奋斗的日子总是刻骨铭心,一晃十多年,经过成千上万个实验,直到1976年,包头冶金研究所、北京有色院广东分院联合包钢稀土三厂进行工业试验,终于得到品位大于60%的稀土精矿。

20世纪70年代,我国单一稀土的萃取分离还处于初始阶段。也就是在那时,中科院院士、北京大学徐光宪教授开始对连续分离单一稀土的串级萃取理论进行研究。此后,包头冶金研究所进行了P507全萃取分离包头稀土的研究,该成果获国家科技进步二等奖、“六五”国家科技攻关奖。

当时,这一成果不仅在包钢用于大规模生产,还在全国推广,掀起了一股单一稀土分离热,一时间产品丰富、供应充足,使国际单一稀土市场上响起一片降价声,西方发达国家将此现象称之为“中国冲击”。

1984年,具有国际先进水平的稀土选矿补收剂问世,破解了白云鄂博矿的选矿难题。这一年,包头稀土人还完成了P507盐酸体系轻中稀土全萃取连续分离工艺,成功分离镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆等七种稀土元素,并完成了工业试验,为实现稀土工业化生产奠定了坚实的基础。

而包头稀土对于中国科技发展的推动力也开始显现——1980年我国向太平洋预定海域精确发射远程火箭,1982年我国潜艇水下发射火箭准确落入预定海域,1984年我国第一颗地球轨道通讯卫星成功发射以及此后多次载人航天的圆满成功,都使用了包头稀土研究院研发制作的稀土永磁环。

从跟跑到并跑

1984年,当第一代稀土人破解了白云鄂博矿的选矿难题之时,年轻的黄焦宏刚刚从内蒙古大学物理系毕业,被分配到包头市稀土应用技术研究所工作。当时的他对稀土还仅仅是一知半解,但包头稀土蓬勃的发展动力推动他向稀土领域一步步靠近。

1986年,他被选派到中科院进修一年半。此后经过多年努力,他成为稀土领域的后起之秀,如今的他是包钢(集团)公司首席专家,包头稀土研究院课题负责人,并成为中国第二代稀土人。

“包头稀土真正的发展是从上世纪八十年代开始,即便是在当时,日本、美国等发达国家在稀土发展方面已经处于领先地位,我们一直在追赶。几十年下来,如今在稀土一些领域,我们已经实现了从跟跑到并跑。”

1992年,改革开放的总设计师邓小平说:“中东有石油,中国有稀土,一定要把稀土的事情办好。”也就在这一年,中国首个以“稀土”命名的国家级高新区——包头稀土高新区应运而生,包头稀土力量由此更加强大。

如何把稀土的事情办好?成为包头稀土人共同思考的问题。最终他们明确了目标:研制出科技含量高、产品附加值高的新材料和终端应用产品,实现稀土产业从“挖土卖土”到以“稀”为贵的转变。

1997年的春天,黄焦宏的老师徐来自研究员偶然在杂志上看到,美国埃默斯实验室和美国宇航公司先后发表了具有巨磁热效应的室温磁制冷材料和室温磁制冷样机的论文,他十分兴奋,马上找到黄焦宏。两人一拍即合,决定申请项目开始磁制冷技术的研发工作。

他们与包头稀土研究院、包头钢铁学院共同申报了“稀土磁制冷技术开发”课题,从内蒙古科技局到科技部,在项目申报过程中,这一项目也越来越完善,并最终于1999年获得科技部“九五”攻关项目200万元经费的支持。随后黄焦宏调入稀土研究院,开始组建磁制冷研究团队、建立磁制冷实验室。

“刚开始我们的实验室可谓一穷二白,大家自己设计制作了简易的磁热效应直接测量仪器, 没明没夜地干。2001年初设计研制了国内第一台磁液体磁制冷机样机,2001年底设计研制了国内第一台往复式室温磁制冷样机,样机经过改进设计获得了17.8℃制冷温差,2006年美国科学杂志《SCIENCE》对此进行了报道。”如今,站在自己的实验室里,黄焦宏指着研制出的三代磁制冷冰箱样机自豪地说,2014年设计研制的复合式室温磁制冷机(冷藏柜)最大制冷温差达到23℃,其成果达到了国际先进水平。

“我们用的磁制冷是有别于现在的气体制冷,磁制冷用磁性材料和水做媒介,比现有的气体制冷要节能30%到50%。”黄焦宏说,项目实施推动技术进步,目前他们获得国家发明专利7项,实用新型专利13项。

从跟跑到并跑,用科技之力加速。放眼包头“稀土之都”,如今,稀土环保脱硝催化剂、着色剂、镍氢动力电池、移动磁共振诊疗车等多个产品达到世界领先水平。

几十年间,这里建设了上百项稀土产业工程,进行了千余项次的稀土技术研发,取得发明专利110多项,参与起草国家、行业标准160项,占国家、行业标准总数的60%以上,稀土产业产值由零扩展到2018年的176.3亿。2018年稀土原材料就地转化率提高到75%以上,稀土新材料及应用产业占比提高到51.1%,包头已经从单纯的稀土原料基地成为全国三大稀土新材料基地之一。

  

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