中国的稀土“提取技术”有多牛逼?为什么稀土一出来就让它“跌价”?
只要对科技或军事稍有了解,就会知道稀土是当之无愧的“工业黄金”。小到手机、电脑、复印灯,大到坦克、飞机、火箭、导弹,它们的制造工艺都离不开稀土。
在石油中,稀土分子筛催化剂具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强等特点,被广泛应用于石油催化裂化过程中。
此外,在光学玻璃、眼镜片、显像管和金属餐具的抛光中,可以加入稀土氧化物来生产不同用途的光学玻璃和特种玻璃。同时,稀土也是电子、激光、超导等许多高科技领域的润滑剂。,堪称全国重量级。
但在上个世纪,由于分离技术落后,我们不得不廉价出售稀土矿,高价回购高纯度稀土。这种憋屈的局面持续了很久,直到徐光宪的出现。
徐光宪1920出生于浙江上虞,父亲是当地著名律师。他希望徐光宪能在法学领域取得巨大成就。然而事与愿违,徐光宪选择了理工科而不是法律专业。其实徐光宪选择理工科的原因很简单。在他的青年时代,侵华日军的炮火遍布全中国,法律在当时没有实质性的作用。只有工业和军事是使一个国家摆脱屈辱的捷径。
从上海交通大学毕业后,徐光宪以优异的成绩进入美国哥伦比亚大学。由于他的天赋,他很快获得了博士学位。如果留在徐光宪,可以过上富裕的中产阶级生活,但此时的徐光宪却在思考如何快速回国。中美关系因朝鲜战争迅速恶化,使得美国开始限制留美中国人回国。如果再晚一点,很可能就无法回国了。
这次唯一让他犹豫回国的是他的妻子高,因为高还有一年就要拿到博士学位了。如果我们回国,那就意味着我老婆之前的所有努力都白费了,但是高只对徐光宪说了一句话,我们去美国留学是为了什么?之后,徐光宪夫妇没有犹豫,在1951,克服重重困难,回到了祖国。
70年代,徐光宪临危受命,接受了一项艰巨的任务。研究稀土,掌握分离稀土的有效方法。这对当时的我们来说非常重要。虽然我们有巨大的稀土储量,但我们严重缺乏分离技术,为了不让祖国的科研被别人羡慕。徐光宪开始废寝忘食,终于克服了稀土分离技术的限制。1975首创了稀土串级提取理论,使稀土生产成本降低了四分之三。过去需要几年时间的人工提取实验,只需输入少量数据,就可以连续分离稀土。这项技术甚至迫使美日稀土厂停产,打破了国外技术垄断,一举撼动了国际稀土格局,使中国真正掌握了稀土的控制权。具备变现能力。
因为稀土元素的化学性质相似,所以很难分离。工业上稀土的纯度很高。比如作为彩电用红色荧光粉的基质材料,氧化钇的纯度大于99.995%,氧化铕的纯度大于99.99%,作为激光材料的氧化钕的纯度大于99.9995%。氧化钆作为X射线增感屏的基质材料,其纯度大于99.99%。因此,高纯稀土试剂的价格非常昂贵,每公斤几百元到几万元不等,而级联萃取法克服了萃取过程试验中的盲目性,大大缩短了实验周期。
攻克了稀土中最难的元素Pr-Nd,解决了国内长期未解决的难题。所以徐光宪被称为稀土的袁隆平。之后建立了串级萃取过程的静态参数设计和动态模拟计算技术,实现了设计参数一步放大到工业规模生产应用的方法。
20世纪40年代,串级萃取理论及其计算方法一直引领和支撑着我国稀土分离技术的可持续发展。甚至可以说,我们之所以现在占据了全球70%左右的稀土资源,承担了全球90%以上的市场供应,大部分功劳都归功于级联萃取理论的建立。
对于中国的稀土武器,欧美、日本等国家没有担心过,我们也没有使用过。2010年9月,日本以在争议海域捕鱼为由扣留了中国一艘渔船的船长,中国以暂停对日稀土贸易作为回应。后来鲁本很快释放了中国渔船船长,被《纽约时报》嘲讽。这是日本屈辱的撤退,表明了中国在稀土资源上的地位,这也是实现稀土的一步。