863計畫“特殊物性和組成稀土氧化物高效清潔規模化製備技術”課題通過驗收

日前，由北京有色金屬研究總院牽頭承擔的863計畫新材料技術領域“特殊物性和組成稀土氧化物高效清潔規模化製備技術”課題在江蘇泰興順利通過驗收。

課題組開發成功具有自主知識產權的碳酸氫鎂皂化P507萃取分離稀土規模化製備技術，鎂和二氧化碳回收利用率大於90%，材料成本降低35%以上，無氨氮廢水污染；開發成功溶劑萃取法規模化製備超高純稀土氧化物新工藝及裝備，獲得5種純度大於99.999%的稀土氧化物，Fe2O3雜質含量小於1ppm，SiO2、CaO等雜質含量小於5ppm；開發成功新型稀土沉澱結晶技術，實現大比表面氫氧化鑭、大比表面氧化釔、小粒度類球形鑭鈰鋱共澱物等特殊組成和物性的稀土氧化物規模化製備，粒度、形貌等物性指標可控。

高端稀土功能材料用特殊物性和組成稀土氧化物高效清潔製備技術取得重大突破

在國家863計畫支持下，針對稀土高效清潔生產需求，課題組重點開發了具有自主知識產權的低碳低鹽無氨氮稀土萃取分離新技術。該技術利用自然界廣泛存在的鈣鎂礦物和回收的二氧化碳氣體經過連續碳化，製備出純淨的碳酸氫鎂溶液，完全替代液氨或高成本的液堿應用於稀土萃取分離，在江蘇省國盛稀土有限公司形成了年產2000噸稀土氧化物高效清潔萃取分離示範線，運行結果表明：新技術完全消除了氨氮廢水污染，鎂和二氧化碳回收利用率大於90%，稀土萃取回收率達到99.5%以上，材料成本降低35%以上。該技術已與中鋁廣西稀土簽訂技術轉讓合同，擬在廣西崇左建立5500噸規模稀土冶煉分離廠，目前已完成初步設計工作。

為了滿足高端稀土功能材料對超純稀土氧化物的需求，課題組進一步發展串級萃取理論至含不同價態的多組分體系，以聯動萃取高純化的工藝新思想為指導，開發出工藝仿真及設計軟體程式，建成了國際上首條年產百噸級超純稀土氧化物溶劑萃取分離提純生產線，生產獲得5種純度大於5N的稀土氧化物，Fe雜質小於1ppm，SiO2、CaO 等雜質小於5ppm。此外，還與美國Bloom Energy公司合作建立了1條20噸/年純度達5N級以上高純氧化鈧生產線，以滿足固體氧化物燃料電池電解質、鐳射晶體材料的開發應用。

為了滿足高端應用對特殊物性稀土氧化物的需求，課題組開發出新型稀土沉澱結晶技術，以碳酸氫鎂代替碳酸氫銨等傳統沉澱劑，從源頭解決了氨氮廢水污染問題。通過沉澱結晶制度、前體沉澱工藝和專用設備開發，製備出功能陶瓷和磁性材料用大比表面氫氧化鑭和氧化釔、高端螢光材料用小粒度類球形鑭鈰鋱共澱物產品等，部分產品已規模出口到美國、日本等發達國家。

經過兩年多的攻關，本課題實現了特殊物性和組成稀土氧化物規模化生產，並在稀土氧化物製備過程中大幅度減少三廢排放，工藝綠色環保。該項目創新性成果的應用，將對於提高稀土材料性能和產品附加值，促進我國稀土產業升級換代及健康可持續發展具有重要推動作用。


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