我国稀土采选分离技术全球领先(2)

为此，孙晓琦团队开展了大量应用基础研究，应用世界前沿技术，对高效清洁稀土分离工艺研发过程中所涉及的溶液配位化学、萃取剂设计、萃取机理、分离材料等基本科学问题开展系统研究，解决稀土分离流程从应用基础研究向产业化过渡过程中的关键科学问题。

在此基础上，孙晓琦团队设计制备了新型苯氧羧酸类萃取剂，该型萃取剂可以定量萃取低浓度稀土，与稀土形成固体萃合物，并可以反复萃取和循环使用。基于该类萃取剂，结合溶剂萃取法和化学沉淀法的优势，开发出了全新的萃取—沉淀法工艺。

该团队通过与赣州稀土集团、厦门钨业股份有限公司、北方稀土集团等合作开展的工业试验表明，与传统分离技术相比，这一新型分离技术的特征是萃取过程不使用有机溶剂，萃取—沉淀剂能够反萃及循环使用，具有无工业废水产生、低成本等优势；且安全性好，萃取—沉淀速率快，所得到的稀土沉淀富集物尺寸可增大几十倍以上，大大提高了稀土分离提纯效率，具备良好的工业应用前景。

可按萃取剂“基因图谱”定制最优分离工艺

我国福建、江西、广东、广西、湖南等南方省份都有离子型稀土矿分布，但成份差异较大。以福建、江西的离子型矿为代表，其矿中稀土配分就不相同，因此，所研发的工艺参数也会有较大差异。这一问题如何破解呢？

为此，中科院海西院厦门稀土所与国家重大科学工程上海光源合作，采用同步辐射技术对设计制备的新型萃取剂与稀土的作用机理、构效关系、物种分布开展研究，力争从分子水平认识萃取剂的各种因素对稀土分离流程的影响，形成面向不同种类离子型矿稀土的萃取—沉淀剂“基因图谱”。

在此基础上，孙晓琦团队与相关企业合作，研究不同种类离子型矿分离工艺。对于有工业应用前景的萃取剂和分离材料，根据分离工艺需要，协调成本和性能的关系，进一步筛选和优化结构。同时，系统评估不同矿种、不同萃取体系、不同分离装备对流程的影响，优化工艺参数，确定最优工艺路线。

目前，孙晓琦团队已构建起新型的清洁高效稀土分离技术体系，包括新型萃取剂和分离材料、稀土矿浸出液富集技术、重稀土分离工艺、离子液皂化技术、放射性废渣综合处理技术等。其创新性工作相继在《美国化学工程师学会会志》《美国化学会可持续化学与工程》《绿色化学》等国际期刊发表，并入选英国化学工程师学会全球奖、中国化工学会侯德榜化工科学技术奖、中国稀土学会杰出工程师奖。

“从工程技术中发现基础科学问题，再将基础研究所取得的成果应用于工业实践”，目前该所已组建稀土高效清洁分离团队、稀土回收技术研发团队等8个产业化研发团队，加快所研发技术在行业内的推广，推动我国离子型稀土分离工业的发展。