镁盐提取分离稀土技术提名国家技术发明奖二等奖

2019年度国家科学技术奖初评工作已经结束。7月12日，科技部与国家科学技术奖励工作办公室公布初评通过的53项国家自然科学奖项目、56项国家技术发明奖通用项目、152项国家科学技术进步奖。另外有初评通过的20项国家技术发明奖专用项目和43项国家科学技术进步奖专用项目在委托管理单位、提名单位及项目完成单位等进行内部公布。

其中，由中国有色金属工业协会提名，有研科技集团黄小卫、冯宗玉、王猛，中铝广西有色稀土彭新林、胡谷华，以及郑州天一萃取科技王利军等共同完成的“基于镁盐循环利用-绿色高效提取分离稀土的关键技术”项目初评建议为2019年度国家技术发明奖二等奖。

稀土是 21 世纪战略元素，是支撑《中国制造 2025》、战略性新兴产业发展不可或缺的核心基础材料。我国是稀土资源大国，其中包头矿生产的稀土产品占世界 60%以上，离子型稀土矿的中重稀土储量占世界 80%以上，对世界科技与产业发展具有举足轻重的影响。由于我国稀土矿物复杂、提取分离难，生产过程存在资源利用率低和环境污染严重两大瓶颈问题，长期备受关注。

基于此，“基于镁盐循环利用-绿色高效提取分离稀土的关键技术”项目通过对稀土绿色冶金分离化学基础理论研究，从源头消减、高效清洁、物料循环三个维度出发，提出了碱土金属替代碱金属和氨、萃取法替代沉淀法、化工材料循环利用替代末端治理等创新思路，从源头解决制约稀土行业发展的资源与环境重大难题。主要发明内容如下：

1.发明并研发成功离子型稀土原矿绿色高效浸萃一体化新技术和装备。

发明了生态环境友好型镁盐复合体系浸取离子矿新技术。根据矿区土壤成分调节浸取剂组成，使土壤中交换态钙/镁比例保持 1-20，满足土壤养分比值要求，从源头解决氨氮污染难题，在保证稀土高效浸出的同时减少了杂质铝的浸出。发明了 P507/P204 非平衡离心萃取富集稀土新工艺，解决了有机相乳化、损失大的工艺难题以及大流比、高通量的设备难题，首次实现低浓度稀土浸出液直接萃取富集的工业应用，获得了高效富集、不产生氨氮废水和含放射性废渣的多重效果。

2.发明并研发成功碳酸氢镁皂化萃取分离稀土原创技术及装备。

以自然界广泛存在的廉价钙镁矿物，以及生产中回收的氯化镁或硫酸镁废水和 CO2气体为原料，连续碳化制备出纯净的碳酸氢镁溶液，替代液氨、液碱、轻烧氧化镁、碳酸氢铵或碳酸钠等用于中和除杂、皂化萃取分离制备出高纯稀土化合物，解决了稀土冶炼分离过程的氨氮或高盐废水污染问题，获得了具有原始知识产权的低碳低盐无氨氮分离提纯稀土绿色新工艺。

新工艺及装备建立了完整的专利群，申请发明专利 59 项，获得授权 25 项（国外授权 10 项）。核心发明专利在美国、澳大利亚等均一审授权，属于原创性技术，2016 年获得第十八届中国专利优秀奖。目前，该成果已与中国北方稀土集团、中国稀有稀土集团、厦门钨业等六大稀土集团所属 10余家企业签订了技术转让协议，并在 4 家企业实现规模应用，整套工艺从源头解决了长期困扰稀土行业的氨氮废水及含放射性废渣污染难题，镁盐废水及 CO2温室气体循环利用率大于 90%，离子矿稀土回收率提高 8%以上，经济、社会、环保效益十分显著。

该成果被工信部国家稀土办评为稀土行业“十二五”十大突破技术，入选 2016 年度中国稀土十大科技新闻，并先后入选国家发改委、工信部、科技部、环保部的低碳技术目录、清洁生产技术推广方案等。成果评价专家认为“离子型稀土矿生产工艺的一次重大变革”，“整体领先于世界稀土金属选冶、分离技术水平”，获得中国有色金属工业科学技术奖一等奖 2 项、中国稀土科学技术奖一等奖 1 项。该成果的大规模应用，将引领稀土行业的绿色革命，进一步提高我国稀土行业的国际地位和核心竞争力。

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