教學(xué)周
編者按：10月10日,，《科技日?qǐng)?bào)》以《稀土開采有了更加高效綠色的新技術(shù)》為題刊發(fā)由南昌大學(xué)牽頭承擔(dān)的項(xiàng)目離子吸附型稀土資源高效綠色開發(fā)與生態(tài)修復(fù)一體化技術(shù)取得了顯著成效。具體內(nèi)容如下：
近日,，由南昌大學(xué)牽頭承擔(dān)的項(xiàng)目離子吸附型稀土資源高效綠色開發(fā)與生態(tài)修復(fù)一體化技術(shù)高分通過綜合績(jī)效評(píng)價(jià),。這一創(chuàng)新開采技術(shù)的成功研發(fā)，在提高稀土回收率,、高效綠色開采方面取得了顯著成效,，或?yàn)槲覈?guó)稀土資源的高效綠色利用探索出一條新路。
從固廢中提取浸取試劑并循環(huán)利用
離子吸附型稀土是我國(guó)的特色資源,。然而,，現(xiàn)有的離子吸附型稀土開采工藝制約了我國(guó)離子吸附型稀土資源的開采利用。在此背景下,，亟須研發(fā)出新一代高效,、綠色開采技術(shù),。離子吸附型稀土資源高效綠色開發(fā)與生態(tài)修復(fù)一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,，其協(xié)同耦合、鋁鎂循環(huán),、變廢為寶,、高效綠色的特點(diǎn)為離子吸附型稀土的開發(fā)提供了新思路。
“離子吸附型稀土開發(fā)已經(jīng)有四十多年的歷史，怎么創(chuàng)新提高離子吸附型稀土開發(fā)技術(shù)一直是稀土科研人員攻關(guān)的難點(diǎn),?！?0月初，記者見到了南昌大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授李永繡,。在他的辦公室,，一張“中國(guó)稀土分布圖”令人印象深刻，李永繡表示,，分布圖上的科研單位,、技術(shù)、人才連起來就是一張網(wǎng),，彼此都有著千絲萬縷的聯(lián)系,。
離子吸附型稀土資源高效綠色開發(fā)與生態(tài)修復(fù)一體化技術(shù)項(xiàng)目由南昌大學(xué)牽頭、聯(lián)合江西理工大學(xué),、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所等十家單位共同研發(fā),，李永繡為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
多年來,，硫酸銨浸礦的氨氮污染以及原地浸礦水土流失,，嚴(yán)重影響了礦區(qū)環(huán)境。近期推出的氯化鈣鎂,、硫酸鎂浸礦工藝雖然可以解決氨氮污染問題,，但浸取效率不夠，礦山實(shí)際消耗量更大,，尤其是硫酸鎂導(dǎo)致的水體富營(yíng)養(yǎng)化也很嚴(yán)重,。
“因此我們研發(fā)了以鋁鹽為新一代浸取試劑的高效綠色浸取新工藝與物質(zhì)循環(huán)利用技術(shù)?！崩钣览C解釋,，這項(xiàng)技術(shù)首先突破了傳統(tǒng)機(jī)理認(rèn)識(shí)，從單純的離子交換理論轉(zhuǎn)到雙電層模式下的離子水化與陰離子配位吸附共同制約的浸取機(jī)理,。
“與以往不同的是,，我們選擇了以鋁鹽為新一代浸取試劑的高效浸取體系和工藝方法?！崩钣览C說,，這些體系和方法包括鋁鹽與低價(jià)無機(jī)鹽的協(xié)同浸取體系、鈣鎂鹽與鋁鹽的分階段浸取工藝和檸檬酸鹽與低濃度無機(jī)鹽的分階段浸取工藝等,。
值得關(guān)注的是,，上述鋁鹽和鈣鎂鹽都是從礦山生產(chǎn)的廢渣廢水中提取并循環(huán)使用的。為此,，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了能實(shí)現(xiàn)稀土與鋁及其他共存離子分離并循環(huán)利用,，沉淀,、萃取和膜分離技術(shù)相互耦合的富集分離新技術(shù)?！拔覀儗⑺怃X渣固廢轉(zhuǎn)化為高效浸取試劑,，用于礦山生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了污染物的循環(huán)利用,，并顯著降低了試劑消耗量和污染物產(chǎn)生量,。”李永繡說,，有了創(chuàng)新的分離技術(shù),，曾經(jīng)糾纏不清的稀土與鋁也就能“相敬如賓”了。
如此一來,，稀土的鋁含量可以控制在千分之一以下,，為實(shí)現(xiàn)無放射性廢渣產(chǎn)生的高純稀土分離清潔生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
“采—浸—修”一體化為稀土開采“添綠”
從南昌到贛州,，從稀土礦山到稀土冶煉分離企業(yè)……李永繡已經(jīng)記不清自己往來的次數(shù),。“太多了,，一年來來回回不知道多少趟,。”懷著對(duì)稀土事業(yè)的熱愛,，李永繡帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在助力稀土行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新道路上不斷嘗試創(chuàng)新,。
國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的實(shí)施對(duì)生態(tài)環(huán)境改善和環(huán)境污染防治提出新要求，同時(shí)也為稀土行業(yè)帶來了新的機(jī)遇,。
稀土生產(chǎn)過程如何做到綠色化,，“采—浸—修”一體化是又一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。
“這個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)的核心是要借助滲流預(yù)測(cè)調(diào)控方法,，將探礦與浸礦技術(shù)耦合,、浸礦與生態(tài)修復(fù)耦合來實(shí)現(xiàn)?！崩钣览C說,，離子吸附型礦床的顯著特點(diǎn)是其不均勻性。因此,，缺乏稀土分布和地質(zhì)水文條件數(shù)據(jù)的原地浸析采礦技術(shù)不可行,。為此，研究團(tuán)隊(duì)將江西理工大學(xué)和南昌大學(xué),、武漢大學(xué)在滲流預(yù)測(cè)和過程調(diào)控方面的專業(yè)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來,。
“離子吸附型稀土礦綠色提取工藝不僅應(yīng)該從開采效率、環(huán)境影響,、產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本等方面綜合考慮,，還要充分結(jié)合礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu),、浸出液滲流和生態(tài)修復(fù)技術(shù)來優(yōu)化工程設(shè)計(jì),?！崩钣览C解釋，這樣才能避免浸出液無組織流失,，實(shí)現(xiàn)采—浸—修一體化,。
“在浸礦方式上，我們主張根據(jù)生產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)來確定是采取原地浸礦還是堆浸,，也可以是兩種方法的有機(jī)結(jié)合,。”李永繡說,，在堆浸技術(shù)上,，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了以可生長(zhǎng)堆為特征的可控堆浸技術(shù)，用以代替以往的粗放的大規(guī)模堆場(chǎng)同時(shí)浸取的堆浸方法,。這有利于實(shí)現(xiàn)采—浸—修一體化,，消除浸礦過程及后續(xù)尾礦的水土流失和滑坡塌方。
李永繡告訴記者,，項(xiàng)目圍繞離子型稀土提取工藝存在的資源回收率低和環(huán)境影響大等關(guān)鍵問題,，系統(tǒng)開展了離子吸附型稀土高效綠色開采的基礎(chǔ)和技術(shù)研發(fā)工作，并取得了系列創(chuàng)新成果,。
“科技創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步將不斷為我國(guó)稀土工業(yè)的發(fā)展‘添綠’,。”李永繡說,，項(xiàng)目在基礎(chǔ)理論,、技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用示范等主要方面取得了新突破,。其大規(guī)模推廣應(yīng)用,，將大大推進(jìn)全球中重稀土資源的科學(xué)開發(fā)和高效應(yīng)用，促進(jìn)稀土產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,。
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編 輯：陳雨潔
責(zé)任編輯：程慧萍
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