省发改委工程中心申报.doc

附件1申报省工程中心（实验室）现有平台基本情况表单位名称 江西离子型稀土工程技术研究有限公司单位地址江西省赣州市开发区华坚南路68号邮政编码 341000法人代表 黄光惠联系电话系人 杨幼明联系电话 真子邮址 2012 年度基本数据序号类别数据名称单位数据备注一资产和投资状况总资产万元其中：固定资产原值/净值 无形资产总负债万元科技经费筹集万元2520 其中：政府资金1520 企业资金1000 融机构贷款 其他总支出万元科技经费支出万元其中：固定资产购建费 劳务费研究与试验发展经费(R&D)二基础条件设备、仪器和软件数量/原值套/万元研发条件的完备性/完备/一般/不完备技术装备水平/国际/国内先进/一般仪器设备利用率建筑面积平方米三人才结构工程中心总人数人280研发人员数人170学术与技术带头人数量人 6院士/教授级/特殊津贴四科技活动在研科技项目总数项国家及省部级科研项目数项对外合作项目数项国内外技术交流次数次国内外专家交流人数人五成果与行业贡献专利申请受理数/授权数项22分别列出受理数/授权数 其中：发明 实用新型 外观设计科技成果及获奖数项其中：科技成果登记数 国家、省技术发明奖 国家、省科学技术进步奖 国家发明专利金奖 其他奖项论文数量（国际/国内）篇新产品数量项新工艺项服务合同数项成果转化数量项产品生产规模台/套形成国家与行业标准项对行业直接经济效益万元培养和提供行业人才数量人六经济效益总收入万元技术服务收入含技术入股分红收入 主营业务收入 其中：科研项目收入 技术服务收入 产品收入 其他收入利润总额万元净利润（所得税后利润）万元七其它相关指标数据和资料确认签字中心主任杨新华联系人填表日期： 年 月 日一、需提供的附件及证明材料（一）年度资产负债表、损益表和现金流量表的复印件；（二）国家、部委、地方、企事业单位等对外技术合作项目的委托函、协议或合同等文件的复印件；（三）成果鉴定、成果转让协议、成果获奖证书、专利证明、产品证书等复印件。二、指标解释及填报说明工程中心基本数据主要指可以量化的评价数据，除特别说明外，均指统计年度数据，即从上年1月1日至12月31日。（一）资产状况和投资状况资产状况指统计年度内工程中心（实验室）财务报表中总资产、总负债、固定资产原值和净值、无形资产的数值。科技经费筹集额指年度内来自于政府资金、企业资金、金融机构贷款和其他渠道用于科研项目的各项经费总额；年度总支出包括科技经费支出和其他各项支出；科技经费支出指年度内科技经费内部支出（涉及固定资产购建费、劳务费等）和研究与试验发展经费支出（R&D，涉及基础研究、应用研究和试验发展等）之和。（二）基础条件包括已有研发设备、仪器和软件的数量及其购置的原值（以资产负债表为准）；按照能否满足工作要求自我判定研发条件的完备性（完备、一般、不完备）、技术装备水平（国际水平、国内先进、一般）以及设备仪器利用率；建筑面积指工程中心年度内用于研发、中试、办公等用途的自有产权或使用权（含租赁）的建筑面积。（三）人才结构研发人员数主要指从事研究、开发和工程化的技术人员数量，学术和技术带头人数量主要指院士、教授、特殊津贴及特聘学术带头人。（四）科技活动包括年度内工程中心开展的在研科技项目总数，国家和省部级项目数，对外合作项目数（包括国际、国内机构、企业等合作项目）；年度内国际、国内重要的技术交流活动次数和专家学者交流人次。（五）成果与行业贡献年度内专利申请受理数量和授权数量，要分别说明属于发明、实用新型和外观设计；年度内科技成果及获奖数包括：科技成果登记数、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖、国家发明专利金奖和其他奖项；年度内在国内外学术刊物上发表的论文数量；年度内开发的新产品、新工艺数量、成果转化数量、产品生产规模、形成的国家及行业标准数量等。行业贡献指年度内由于新技术、新成果、新工艺的采纳和新产品的生产对本行业和相关行业产生的直接经济效益，以及培养和提供给行业关键的、重要的技术人才数量。（六）经济效益总收入指年度内工程中心（实验室）总经营收入；主营业务收入指年度内科研项目收入、技术服务收入、产品收入之和；科技收入包括课题和项目经费；技术服务收入包含技术入股分红。（七）其它相关指标其它可反映工程中心（实验室）运行情况的相关指标。附件2申报工程研究中心（工程实验室）基本条件一、申请建设工程中心的单位（以下简称申报单位），应具备以下基本条件（一）符合省发展改革委发布的工程中心建设领域及相关要求；（二）在某一技术领域具有较强的科研实力，在工程研究和科技成果转化方面处于省内同行业领先水平（至少组织过2项以上科研成果产业化）；（三）具有一批有待工程化开发、拥有自主知识产权和良好市场前景、处于国内领先水平的科技成果，具有省内一流水平的研究开发和技术集成能力（拥有专利或相关软件著作权不少于5项，其中发明专利不少于1项，每年申报专利或相关软件著作权不少于3项）；（四）拥有实践经验丰富的工程研究带头人，拥有一定数量和较高水平的工程研究和工程设计人员（研发人员不少于20名，其中高级职称不少于3名）；（五）具有以市场为导向，将科技成果向规模生产转化的工程化研究验证环境和能力（研发设备原值数不少于2000万元，研发场地面积不少于1000平方米等）；（六）具有通过市场机制实现技术转移和扩散，促进科技成果产业化，形成良性循环的自我发展能力；（七）具有良好的科研资产和较强经济实力，有筹措资金的能力和信誉；（八）有健全的人才激励、知识产权管理等制度。二、申请建设工程实验室的单位（以下简称申报单位），应具备以下基本条件（一）符合省发展改革委发布的工程实验室建设领域及相关要求；（二）长期从事相关领域的研发，具有主持省重点科研项目以上的经历，具备良好的产学研合作基础；（三）在本领域具有先进的研发试验设施和相应的技术创新团队，拥有一批能够带动产业发展的高水平研发成果和技术储备（研发设备原值不少于2000万元，研发场地不少于1000平方米。专职科研人员不少于25名，其中正高级研发人员不少于3名。拥有技术发明专利和软件著作权不少于5项）；附件3省工程研究中心建设申请报告编制提纲一、摘要（1000字左右）稀土元素具有独特的光、声、电、磁等性能，被广泛用于高科技领域，是现代高技术产业和国防尖端武器等军工领域不可或缺的关键材料，其应用已遍及国民经济13个领域40多个行业，素有“工业黄金”之美誉，是公认的战略资源、备受关注。离子型稀土是稀土资源的特殊资源，是最为宝贵、最受关注的稀土资源，具有配分齐全、高附加值的中重稀土元素含量高、放射性比度低、高科技应用元素多、综合利用价值大“五大”突出优点，在现代高技术产业中发挥着重要作用。经过四十多年的发展，我国已形成了全球唯一的离子型稀土产业体系，前端产业与技术中国独有，技术水平世界领先，但产业中仍存在突出共性问题需科技创新。稀土开发利用过程中资源利用率低、环境污染重、能耗高以及高端应用开发滞后等问题严重制约产业可持续发展。在深加工领域，我国更是由于缺乏具有自主知识产权的技术，造成发达国家用我国的资源来限制我国的被动局面。因此，中国要实现由稀土大国变为稀土强国，就必须下大力气进行科技创新，特别是要依靠工程化研究和成果转化，突破发达国家对我国设置的专利壁垒，提高我国稀土产品的科技含量和附加值，提升产业的核心竞争力。2013年4月，由江西离子型稀土工程技术研究有限公司承建的国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心集赣州稀土集团、江西理工大学、赣州有色冶金研究所三家单位各自在离子型稀土资源、人才培养和基础研究、技术研发及工程化应用领域的优势而打造的国家级工程技术研发平台获得科技部批准。为进一步提升离子型稀土产业科技创新的能力，促进我国离子型稀土产业的发展，江西离子型稀土工程技术研究有限公司拟申请省工程研究中心。搭建省工程研究中心对离子型稀土资源的高效开发与深度利用、对领先我国离子型稀土领域的江西赣州研发资源进行整合、对环境的保护以及对南方离子型稀土产业都将产生积极而深远的影响。省工程研究中心建设将面向我国离子型稀土产业，以国内外市场为导向，采用有利于离子型稀土工程技术成果开发、转化和辐射的高效产业化运行机制和管理模式，实现经济发展、技术开发、人才建设的良性循环。 平台坚持以科技创新为动力，以服务稀土产业发展为目标，深化产学研合作，加强科学研究，促进成果转化，支撑和引领我国离子型稀土产业可持续发展，打造我国离子型稀土资源领域自主创新、技术孵化、成果推广和人才培养的重要基地，为我国稀土产业的发展、为我国战略资源的保护贡献力量。二、建设背景及必要性2.1.本领域国内外技术和产业发展状况、趋势与市场分析。在国民经济建设中的地位与作用2.1.1国内外技术和产业发展状况、趋势与市场分析总体来说，离子型稀土资源的矿山开采、分离冶炼、矿山生态与环境保护方面的研究工作主要集中在国内、尤其是集中在赣州的科研院所、高等院校和相关企业；国内外稀土元素应用研究的单位较多，国外稀土材料及高端应用研究早且成果水平高。1）离子型稀土资源提取科技与产业技术进步：离子型稀土自江西省地质局908地质大队与江西有色冶金研究所（赣州有色冶金研究所前身）于1969年首次在江西龙南县发现、1970年根据矿物的性质首次命名“离子吸附型稀土矿”以来，40余年时间内，离子型稀土资源提取技术的发展经历了从无到有、从易到难、从粗到精的多次关键性突破，使我国离子型稀土资源提取技术成为具有中国特色的产业技术，主要表现在：1970-1973年，以江西有色冶金研究所为组长单位的联合实验组，根据离子型稀土矿中稀土以“离子”形态赋存于花岗岩风化壳中这一特征，以“溶浸”为主要方案，解决了离子型稀土矿提取的关键技术，开发出离子型稀土矿氯化钠浸取草酸沉淀工艺（即第一代提取工艺-池浸工艺），在全国全面推广应用，离子型稀土产业迈出了关键的第一步；1985年，赣州有色冶金研究所和江西大学共同完成了“离子吸附型稀土矿稀土提取新工艺”（即硫酸铵浸取-碳铵沉淀工艺），使稀土提取成本大大降低；为了保护生态植被，突破传统采矿、选矿、冶金学科界限，赣州有色冶金研究所于1983年提出集采选冶于一体的具有短流程特征的离子型稀土矿“就地浸取”开采方案，并联合长沙矿冶研究院、江西省科学院，于1995年12月，全面完成国家“八五”攻关项目离子型稀土原地浸矿新工艺研究，研究成果在龙南得到了全面推广应用，被评为“八五”国家重大科技成果和十大国际领先技术之一，获国家发明三等奖和江西省科技进步一等奖；2000年12月，赣州有色冶金研究所又完成了国家“九五”攻关项目“全复式稀土矿原地浸矿试验研究”，离子型稀土原地浸矿工艺技术得到进一步完善，适用面更广，获得江西省科学技术进步二等奖；2000年12月至今，赣州有色冶金研究所在不断推广、完善离子型稀土原地浸矿技术。离子型稀土的开采工艺经历了上世纪80年代从氯化钠浸矿到硫酸铵浸矿工艺、90年代从池浸到原地浸矿工艺的两大飞跃，使生产效益、产品质量、资源回收率和环境保护等各项指标均得到了优化，尤其是资源回收率提高和环境保护为离子型稀土的合理开发奠定了基础。目前原地浸矿工艺稀土资源回收率达70%以上。离子型稀土的发现、命名、提取技术都来源于江西赣州。存在的问题：1）离子型稀土原地浸矿或多或少对周边环境产生污染，尤其是浸矿剂硫酸铵对地下水的污染。2）随着高品位稀土资源的日益枯竭，盘活低品位的稀土资源，实现矿业经济的可持续发展，是目前面临的一个重要问题；3）现有的开采技术对于一些复杂难处理的稀土资源，存在资源回收率低，开采成本高的问题；4）采用原地浸矿技术开采稀土时，须向山体注入大量的浸矿液和水，易产生山体滑坡地质灾害；5）由于没有离子型稀土开采设计规范，原地浸矿失败案例多。技术发展趋势：1）研究更加绿色的提取技术。主要是开展离子型稀土资源绿色提取技术研究；2）提高稀土资源综合回收率。主要是开展低品位稀土资源回收技术研究，复杂难处理稀土资源绿色高效开采技术研究；3）研究更加安全高效的开采技术。主要是开展原地浸矿防滑坡技术研究；4）稀土开采规范化管理。主要是要建立起离子型稀土开采设计规范。技术市场需求：根据国家发展改革委员会令第9号产业结构调整指导目录(2011年本)及工信部公告的稀土行业准入条件，稀土开采的池浸和堆浸工艺属淘汰工艺，今后要进行离子型稀土开采只能推广绿色高效提取技术，因此，离子型稀土资源绿色高效提取技术市场需求量大。2）离子型稀土矿山生态恢复与环境保护科技与产业技术进步：由于离子型稀土矿为我国特有资源，因此，在离子型稀土矿山生态修复方面，国外没有直接的成功经验可以借鉴。自上世纪90年代后期以来，赣州对稀土矿山开始了生态恢复与环境保护技术的初步探索，采取了覆土恢复、边坡处理、种植脐橙等经济作物的措施，实现了部分稀土矿山生态恢复。2000年以来，先后在龙南、定南、信丰、寻乌等县市探索了种植桉树、紫藤等植物的生态治理模式，并开展了培育竹柳等植物用于稀土矿区生态治理的试验研究，建设了若干试验基地，取得了一定成果。此外，龙南县还以河道淤泥和矿山废水为原料，建立了稀土元素二次提取和去除氨氮的试验厂，可有效回收淤泥和废水中50%以上的稀土，并降低废水中30%的氨氮。总结赣州已有的治理经验，实施离子型稀土矿山生态修复的首要任务是实现废弃裸露采场及尾砂堆积区的水土保持，而与水土保持相关的技术措施大致可分为两大类，即工程治理和生物治理。工程治理措施主要包括：地表整形措施、陡坡与边坡处理措施、治沟和小型水利工程措施等。生物治理措施主要包括：土壤基质生物培肥改良技术、植物良种选育技术、生态植被毯技术和生态植被袋生物防护技术等。在具体实施过程中，多为两类技术措施相互交叉配合应用。在治理策略上进行了有益探索，明确了边坡、裸露采场、尾砂治理必须同步，在生物措施上乔、灌、草种植要合理配置，山头、山腰、山脚种植植物物种的选择要因地制宜，在工程措施上护坡工程、拦沙坝工程和蓄排水工程要与生物措施要密切配套等大的治理原则。在基础研究方面，由江西理工大学承担并于2011年完成的江西省科技厅社会发展计划重大污染源项目“离子型稀土矿区受污染农田土壤生态治理技术”所取得的成果整体水平达国际先进，为废弃稀土矿区土壤改良提供了一定的技术支撑；2010年承担的国家自然科学基金项目“南方离子型稀土矿区土壤环境稀土元素累积机理及特征”，对土壤肥力限制因子的积累机理及特征进行了研究，为克服土壤肥力障碍，恢复土壤营养平衡提供了理论依据和技术支撑。2012年1月，江西理工大学又承担了“十二五”国家科技支撑计划项目“流域主要稀土与钨矿山生态修复及污染控制技术集成与示范”，开展了废弃稀土矿区土壤理化特性及改良研究，开发了菌糠基生物肥土壤改良剂；针对废弃稀土矿区存在特殊极端生境的特点，开展了耐受植物筛选工作，筛得乡土型耐受植物物种若干，经初步试种证明生态修复效果明显。存在的问题：1）矿区存在局部极端环境，植被难以快速恢复。由于废弃稀土矿山裸露采场及尾砂堆积区土壤缺少腐植层、有机质和植物矿质营养，土质砂化、酸化严重，地表寸草不生并形成局部荒漠，导致矿区极端小气候如旱-涝转换快、夏季局部极端高气温、冬季局部极端低气温等特征显著，使植被立地条件极度恶劣，植被覆盖难以形成。2）废弃稀土矿区耐受植物品种筛选、配置和种植方式优化试验工作欠缺。合理的耐受植物品种配置、优化的种植方式可加速植被覆盖的进程，因而也是目前要解决的关键技术问题之一。3) 现有治理技术成本偏高，难以大规模推广。国内外对离子型稀土矿山生态环境破坏的机制及修复机理认识不深。实际应用中所采用的治理技术方法通常较为单一，尤其是在生物措施上，由于缺乏系统的研究，所采用的具体措施缺乏针对性，往往仅凭经验性的认识确定具体的措施，缺乏理论上的认识指导，导致治理的效果存在偶然性而成本居高，推广性低。技术发展趋势：1）更加低价高效的土壤改良方法及改良剂研发。针对废弃稀土矿区土壤质地和结构破坏严重，缺少腐植层、有机质和植物矿质营养，砂化严重的现状，应开展低成本土壤改良剂和高效的改良方法研究；2）植被快速覆盖技术。针对废弃稀土矿区植被生长速度慢、难以形成有效覆盖的问题，开展对废弃离子型稀土矿山极端生境具有强耐受能力的乔、灌、草植物品种的筛选和驯化研究，提供废弃稀土矿山土植被高效恢复的技术体系；3）各种生物技术措施和工程技术措施的优化集成研究。技术市场需求：离子型稀土矿开采早期采用的多为池/堆浸工艺，其“搬山运动”式开采对矿山生态环境造成严重破坏，仅江西省赣州市就已产生这类废弃稀土矿区542个，直接损毁的山地、林地面积达122.24km2，尾砂累计积存量达19117.522万t，土壤侵蚀模数平均达9386t/(km2.a)，年均发生滑坡、崩塌事件500多起，泥石流事件200多起，矿区土壤、水体污染严重，氨氮、重金属普遍超标且酸化严重。这不仅直接危害矿区群众的生态环境质量和生命财产安全，更潜在威胁赣江-鄱阳湖-长江中下游流域群众，乃至粤港地区同胞的饮水安全。实施离子型稀土矿山生态修复和环境综合治理势在必行，不仅是群众的呼声，更是政府义不容辞的责任，已成为全社会的共识。因此，技术市场对离子型稀土矿山生态恢复与环境保护技术的需求极大且甚为迫切。考虑到离子型稀土资源开发已逐步扩大至以江西赣州为中心的南方其它省份（广东、福建、湖南、广西等），乃至南亚部分国家地区，因此，市场对离子型稀土矿山生态恢复与环境保护技术的需求必然是长期稳定的。3）稀土分离科技与产业技术进步：稀土湿法生产中常采用的分离方法有分步法（分级结晶法、分级沉淀法和氧化还原法）、离子交换法和溶剂萃取法。从发现到全部分离出单一稀土元素所耗费的100多年（17941905年）时间里，都是采用分步法进行分离，而后出现了离子交换法，从20世纪40年代开始，人们才逐步研究和工业应用溶剂萃取法。溶剂萃取法现已成为国内外稀土分离提纯的主要方法。我国在该技术领域的研究始于20世纪50年代。稀土萃取分离技术在我国稀土工业中全面推广应用得益于中国科学院上海有机化学研究所袁承业等成功研究的各种萃取剂（如P204、P350、P507等）以及北京大学徐光宪教授在20世纪70年代提出并得到应用的串级萃取理论。离子型稀土矿含有15个稀土元素，分离工艺较轻稀土型稀土矿复杂。1975年，南昌603厂和九江806厂开展了以龙南混合稀土为原料，以环烷酸为萃取剂，在盐酸体系萃取分离氧化钇扩大试验，获得4N氧化钇产品，并形成了环烷酸一步法萃取提取高纯氧化钇工艺；20世纪80年代初，我国又开发出P507盐酸体系萃取分离龙南离子型稀土工艺技术，工艺流程短，过程连续，产品纯度高；1984年我国开发出P507萃淋树脂分离铽富集物制备高纯氧化铽工艺。我国稀土分离工业得到了长足发展，尤其是稀土串级萃取分离工艺技术已达到国际领先水平。2000年以来，稀土元素分离技术又取得新的进步，主要表现在：1）实践探索出多组份稀土模糊分离方法，江西理工大学邓佐国、徐廷华教授在串级萃取理论基础上完成了模糊-联动萃取工艺设计计算，完善了工艺并在全国推广应用，较传统工艺相比，模糊-联动萃取工艺节省工业投资20%以上，酸碱消耗降低30%以上。2）C272+P507双溶剂萃取分离重稀土技术成功地应用于生产实践，有效降低了萃取平衡酸度。3）为解决氨氮排放问题，国内相继出现了有机相溶料、氨-钙复合连续皂化萃取、氯化铵废水的钙皂化工艺等专利技术以及石灰爆氨-吹脱-生物降解处理高浓度氨氮废水技术；4）产业技术成熟，全国离子型稀土分离产业规模达到8万吨/年。存在的问题：1）由于氨易溶于水，现有的氨氮治理技术成本高；2）无氨皂化（如钙皂化、镁皂化）操作难度大，有机相损失大；有机相溶解碳酸稀土和氧化稀土可以酸碱消耗和提高稀土收率，但只适用于中重稀土含量高的原料，有机相损耗较高；3）由于缺乏快速检测稀土配分技术，萃取分离过程的在线分析技术不成熟，基本凭经验、靠手工操作，自动化程度低。技术发展趋势：1）稀土清洁分离。主要包括新型萃取剂、低成本深度脱氨技术以及水闭路循环技术开发；2）稀土高效分离。包括高效萃取剂或协同萃取体系、氧化还原分离技术及物理分离技术研究；3）萃取分离自动化控制。主要是深入研究萃取体系特征，寻求快速监测槽体“三大平衡”变化的方法；4）新型稀土分离设备。主要开发计量精准、油水分相快、便于自动控制的稀土分离成套高水平装备，包括在线分析设备。技术市场需求：现有稀土分离技术存在酸碱消耗大、能耗高、废水排放量大、环境治理成本高的问题，市场对稀土绿色分离技术需求极大。依托单位目前正在开发的双溶剂萃取绿色分离技术具有较好的降耗、节能及减排效果，据初步推算，若推广至全国8万t稀土分离线，每年可节约酸、碱用量至少达20万t，节约成本达8000万元；节约废水治理费至少6000万元。稀土绿色分离技术已成为稀土分离产业技术进步的关键，市场需求极为迫切。4）稀土金属（合金）冶炼科技与产业技术进步：稀土金属冶炼主要采用稀土熔盐电解工艺和真空还原工艺。目前国内采用熔盐电解法生产单一轻稀土金属或低熔点稀土合金，采用真空热还原方法主要生产高熔点单一稀土金属。按电解质划分，稀土熔盐电解分为氯化物和氟化物两个体系。我国稀土氯化物体系熔盐电解技术的研究开发较早，始于20世纪50年代，至70年代，工业生产规模大，单台电解槽达到10KA，低于德国最大单台电解槽达到50KA水平。氯化物体系电解电流效率低，最高只有50%，能耗高、产品杂质含量高、环境污染严重，80年代开始逐步被淘汰。氟化物体系电解技术克服了氯化物体系的不足，具有电效高，达到70%以上，且稀土收率高、环境污染小等优点，20世纪80年代初，赣州有色冶金研究所开始对稀土氟化物体系熔盐电解技术进行深入研究，并在较短时间内实现了产业化，其工艺技术在国内迅速得到推广应用，产品质量居国内领先水平。目前，该领域的研究热点集中在单台电解槽大型化、设备机械化及自动化方面。赣州有色冶金研究所在10KA电解槽的基础上，研究开发了25KA稀土氟化物体系电解成套设备及其工艺，整体技术达到国际先进水平，并已在江西南方稀土高技术股份有限公司投入到产业化中。高熔点及变价稀土金属（钐、钇、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥）采用真空金属热还原法生产，对于低蒸汽压的高熔点稀土金属如镝、钇等，采用氟化稀土的钙热还原法，对于高蒸汽压、变价高熔点稀土金属如钐、镱等，采用稀土氧化物的镧热还原法，高纯稀土金属采用真空蒸馏法生产。该技术只能生产稀土总量达3N的稀土金属产品。稀土总量4N以上的超高纯稀土金属，需用电迁移和区域熔炼等先进技术及设备生产，技术难度大，国内研究相对较少。硅热还原法是稀土硅铁系列产品的生产方法。1976年赣州有色冶金研究所研究开发出硅热还原法生产重稀土硅铁（镁）合金技术；近年来，在此基础上，龙南龙钇重稀土科技股份有限公司，为降低稀土应用成本、增强应用产品性能，以重稀土元素Y为主要原料，相继开发出YFB系列抗磨合金铸铁变质剂，产业规模国内最大，产业技术国内领先。存在的问题：1）稀土熔盐电解过程中熔盐裸露，辐射传热量大，能量利用率低，理论能量利用率不足20%，远低于铝电解的49%；2）超高纯稀土金属生产技术开发落后于国外；3）稀土硅铁合金生产能耗高，每生产一吨重稀土硅铁（镁、铬）产品平均耗电约4000度；4）现有稀土合金生产工艺易造成成份偏析，用户使用误差大；5）在使用中重稀土调质剂及变质剂时，企业仍采用常规工艺操作，未进行相应的工艺参数的调整，导致有些企业使用效果差。技术发展趋势：1）设备大型化、自动化。主要包括大型、新型电解槽的设计及制造，以及配套工艺和自动控制系统开发，达到高效节能的目的；2）超高纯单一稀土金属制备。主要包括真空蒸馏、电迁移、区域熔炼、熔盐萃取等先进技术及设备开发；3）冶金-材料相结合的稀土材料短流程制备技术。主要研究在稀土金属熔盐电解及金属热还原过程中直接制备稀土金属功能材料的工艺技术及相关设备的制造技术。技术市场需求：现有稀土金属冶炼技术存在能耗高的问题，极大地增加了稀土金属冶炼产业的生产成本和环保压力，新型稀土金属节能冶炼技术是促进稀土金属冶炼产业可持续发展的关键，市场需求迫切。依托单位正在开发的新型稀土熔盐槽及其电解技术，可使电解槽电压由目前的89V下降到67V，每吨稀土金属电解能耗平均节约15%即节约1500 Kwh，按全国每年3万t稀土金属产量计算，可节约电费达4500万元，是稀土金属节能冶炼技术市场最有前景的一类节能冶炼技术。5）稀土二次资源综合利用科技与产业技术进步：稀土二次资源主要是指含稀土的功能材料使用后的废弃物或者是在加工过程中的废料。如稀土磁性材料、稀土储氢材料、稀土荧光粉、稀土催化剂、废旧稀土熔盐等。我国稀土二次资源的回收利用产业技术始于1995年，主要对象是稀土钕铁硼合金在机械加工过程中产生的切削废料，采用的工艺是直接盐酸溶解-草酸沉淀，实现了废料中稀土、钴的综合回收，获得混合稀土化合物及纯草酸钴产品，有价元素回收率高，但由于废料中铁高达60%，该工艺酸耗大，排放大量的含铁、草酸的酸性废水；2002年，氧化焙烧-盐酸优溶-萃取分离工艺成为钕铁硼废料回收利用的主流工艺，工艺过程中有效地减少了草酸沉淀稀土时产生的废水，缩短了工艺流程，生产成本得到大幅降低，且铁渣得到回收利用。废荧光灯（包括废旧稀土荧光灯）资源回收综合利用技术主要有两种，一种是拆分回收技术；另一种是破碎回收技术。拆分回收技术工艺过程是：荧光灯组件与灯管拆分高速气流吹粉，回收荧光粉，该技术能使废弃荧光灯组件的回收率达到99%，该工艺拆分设备技术含量高，在德国的WEREC GmbH Berlin公司、日本NKK公司的子公司NKK环境和日本的神钢朋太克公司等得到应用；破碎回收技术的主要工艺过程是：废荧光灯整体破碎汞、荧光粉、金属和玻璃物理分离，该工艺破碎设备简单，但分离设备比较复杂，主要在北美大多数废荧光灯回收处理公司使用。镍氢电池含有稀土储氢材料，废旧镍氢电池及废稀土储氢材料回收利用产业技术始于1998年，采用的主要工艺是剥离-酸溶-分离，主要回收废料中的镍、钴，同时获得稀土化合物。废旧稀土氟化物熔盐回收利用产业技术始于1999年，主要对象是稀土金属熔盐电解过程中和稀土氟化物钙热还原过程中氟化物熔盐，采用碱熔烧-水洗-酸溶工艺，稀土回收率约85%，国内现主要采用硫酸焙烧工艺，稀土收率达到95%以上。目前稀土废料的回收利用产业主要原料是废旧钕铁硼材料，回收工艺成熟，产业规模达到1.5万吨/年。存在的问题：1）由于采用了氧化焙烧工艺，废料中的钴进入铁渣，回收率极低，废旧钕铁硼废料未得到综合回收利用；2）废荧光灯粉综合回收利用实用化技术不成熟，稀土没有得到回收利用，有待进行工程化技术；3）没有以回收稀土为主工艺的废稀土催化剂综合回收产业技术；4)整体装备水平低下。技术发展趋势：1）含稀土废料的清洁高效综合回收利用。主要包括废旧钕铁硼多元素综合回收工艺技术、废旧发光材料粉综合利用工程化研究；2）废旧稀土功能材料的功能修复。主要包括杂化净化与成分调配技术研究；3）稀土二次资源经济利用技术。技术市场需求：我国每年产生5000吨废稀土荧光粉，内含20%以上的稀土，主要为钇、铕、铽，回收利用价值高，但至今没有成熟的回收利用产业化技术；每年生产钕铁硼磁性材料8万多吨，生产过程中产生约2万吨废料，其中含稀土约25%，主要为镨、钕、铽、镝，现有技术对其中的钴等有价金属的回收率低或回收成本高，市场急需废稀土荧光粉的利用技术，废旧钕铁硼综合回收技术急待改进。6）稀土元素的均衡利用科技与产业技术进步：稀土元素的应用不平衡造成的产销不平衡由来已久，铽、镝、镨、钕、铕等稀土市场紧俏，而镧、铈、钐、钆、钇等积压较多。稀土元素的开发应用研究滞后，亦制约着离子型稀土产业健康发展和效益提升。近年来，钬、铥、镱、镥及高丰度元素钇、钆等的应用开发得到了一定扩展。钇除了高光效红色荧光粉的重要基质材料外，已成功应用于稀土陶瓷；钆被用作钕铁硼磁性材料的添加剂，改善磁材性能及降低原材料成本；钬用作金属卤素灯添加剂；铥用来制造便携式血液辐照仪；镱与Er3+共掺于固体激光材料中，应用于光通讯领域；镥用于制造闪烁体。存在的问题：钬、铥、镱等元素，突破性研究较少，尚未有大规模工业应用；高丰度元素钐、钆、钇等，应用面和应用深度还不够，亦有待创新性研究。技术发展趋势：1）中重稀土陶瓷制备新技术的开发；2）中重稀土在铜及铜合金中的工程化技术；3）用于电容器、液晶抛光等的高纯特种形貌的稀土氧化物粉体制备技术；4）磁致冷材料的工程化技术研究，使富余元素钆高值利用；5）钬、铥激光材料及铥的X光射线材料开发；6）镱的热屏蔽涂层与光通讯材料开发；7）镥的电致变色显示和低维分子半导体材料开发等。技术市场需求：目前离子型稀土产业中到金属为止的初级原料和加工产品约占全部稀土产品总量的80%左右，而高附加值的深度加工和应用产品仅占20%左右。且相比前端矿山开采和初级加工，离子型稀土深加工和应用企业科技含量低。钐、钆、铥、镱、钇的均衡应用技术开发也十分欠缺，按每年实产2万吨离子型稀土标准矿产品计算，每年产出约6000吨氧化钇，但用于发光材料和稀土陶瓷材料中的氧化钇每年不足2000吨左右，年富余4000多吨；年产出1000吨氧化钐，市场年需求量不足100吨；年产出约1000吨氧化钆，但被低值应用于中低档性能的钕铁硼材料中；年产出氧化镱400吨左右，应用领域少。因此，开发出的离子型稀土富余元素应用及高值利用新技术具有非常好的技术市场。2.1.2国内外之间的差距在离子型稀土资源开采提取方面，国外几乎没有产业技术。尽管越南、缅甸也在进行少量离子型稀土矿的开采，但其开采技术来源于中国民间，属技术非法出境，采用的工艺（有堆浸和原地浸矿）混乱且不规范。在离子型稀土矿山生态恢复与环境保护方面，国外几乎不存在该类废弃矿山，无相关技术。在稀土元素分离方面，由于长期依赖中国原料，发达国家的稀土溶剂萃取分离技术基本停留在1988年以前的状态，但仍拥有超高纯稀土化合物的制备技术，主要表现在产业化设备的先进性；另外，除常规的离子交换法、萃淋树脂分离法外，日本开发了一种物理分离法，即通过控制稀土不同氧化态以及利用二卤、三卤化物挥发性的差异来达到稀土元素分离的目的，该方法在我国未见报道。在稀土金属冶炼方面，德国曾拥有50KA氯化物体系稀土熔盐电解技术，日本拥有超高纯稀土金属制备技术，但具体的产业技术未公布。在稀土应用产业方面，发达国家拥有多项专利技术（见表2.1），产品尖端，性能高。离子型稀土的开采提取、萃取分离、金属冶炼是中国特色产业，产业技术达国际先进水平，但全球稀土功能材料的核心技术与专利主要掌握在日本、美国、法国等发达国家手中，因此中国在稀土功能材料的生产技术方面与发达国家还有着巨大的差距，开发应用滞后，跟踪仿制多，独立创新少，但差距正在缩小。国内外离子型稀土领域主要产业技术比较如表2.2。表2.1 某些稀土应用产品原创性技术专利拥有国产品名称原创性技术专利拥有国石油催化裂化剂美国、荷兰、日本汽车尾气净化剂美国、法国、日本钕铁硼永磁材料美国、日本彩电荧光粉美国、日本稀土三基色荧光粉荷兰、日本、加拿大、美国光学玻璃及掺铒光纤材料美国、日本、德国稀土贮氢材料及镍氢电池美国、日本铬酸镧发热材料及器件日本稀土精密陶瓷美国、日本高性能稀土抛光粉美国、法国、韩国、日本稀土超磁致伸缩材料美国表2.2 国内外离子型稀土领域主要产业技术比较表产业技术差 距备 注离子型稀土资源开采中国处于国际领先水平中国拥有独有的产业技术离子型稀土矿山生态恢复离子型稀土矿山生态修复技术中国独有，在完善中稀土分离技术中国处于国际领先水平中国拥有串级萃取理论及应用技术、模糊-联动萃取工艺技术稀土金属冶炼技术中国处于国际先进水平中国拥有25KA氟化物体系稀土熔盐电解槽制造技术及电解技术，但整体装备差，超高纯稀土金属产业弱于日本、美国。稀土永磁材料产业技术中国产能大，部分技术达到国际先进水平高端产品弱于美国、日本稀土发光材料中国产能大，部分技术达到国际先进水平高端产品弱于美国、日本稀土超磁致伸缩材料产业技术中国部分技术处于国际先进水平但中国产量小，大尺寸、高性能磁体制造技术弱于美国、日本其它稀土元素的应用落后于发达国家2.1.3在国民经济建设中的地位与作用1）离子型稀土是稀缺资源稀土是化学元素周期表中镧系和钪、钇等17种元素的统称。全球稀土资源主要分布在中国、美国、俄罗斯、澳大利亚、印度、南非、加拿大、埃及等国家，我国稀土资源最丰富，占全球稀土资源的36%。我国工业稀土矿主要有氟碳铈矿和独居石以及南方离子型稀土矿。氟碳铈（REFCO3）矿和独居石（REPO4）矿是矿物相稀土资源，其稀土元素中轻稀土含量高达96%98%，该类资源的混合矿主要产自内蒙古包头市，氟碳铈矿主要产自四川凉山和山东微山；离子型稀土也称风化壳淋积型稀土，是稀土元素以离子形式吸附在以高岭土为主的硅铝酸盐矿物上的稀土资源，富含高价值的铕、铽、镝、铒、镥、钇等中重稀土元素，如中钇富铕型离子型稀土中的中重稀土元素含量占50%左右，高钇重稀土型稀土中的中重稀土含量高达92%94%，该类资源于1969年在江西省赣州市龙南县首次被发现和命名，主要分布于我国南岭五省。两类稀土资源及其构成的产业体系存在很大差别。离子型稀土具有配分齐全、高附加值的中重稀土元素含量高、放射性比度低、高科技应用元素多、综合利用价值大“五大”突出优点，在现代高技术产业中发挥着重要作用，全球90%以上工业应用的重稀土来源于离子型稀土，但其已探明储量约148万吨，仅占世界稀土资源工业储量的1.4%左右。离子型稀土是我国独有、世界稀缺的稀土资源，在其它国家十分罕见，是世界十分珍贵的矿产资源，早在1991年国务院将离子型稀土列为保护性开采的特定矿种和战略性资源。2）离子型稀土作用巨大稀土元素具有独特的光、声、电、磁等性能，被广泛用于高科技领域，是现代高技术产业和国防尖端武器等军工领域不可或缺的关键材料，素有“工业维生素”、“新材料宝库”、“二十一世纪工业黄金”之美誉。稀土的应用已遍及国民经济10多个领域40多个行业，几乎每隔35年，科学家们就能够发现稀土的新用途。美国新闻与世界报道称，50年前，世界经济建立在钢、铁和铝之上，而今天，稀土金属正在重塑世界经济。美国连线杂志称，稀土金属是21世纪科技的关键，如果没有它们，人们将不会有智能电话、混合动力车或者精确制导武器。因此，稀土是现代科技必不可少的最重要战略资源之一，特别是铕、铽、镝、铒、镥、钇等中重稀土更是高性能磁性材料、发光材料、陶瓷材料、激光材料、磁致冷材料、磁致伸缩材料等的关键组成部分，广泛应用于汽车、机械制造、能源、交通、电子、陶瓷等各个国民经济领域及卫星导航、精确制导武器、原子能、激光、超导、智能电话等国防军工及高科技产业领域。例如，磁泡存储器件的晶体薄膜需要高纯的中重稀土钇、镥；磁光存储装置上的磁光薄膜溅射靶材料需要中重稀土金属钆、铽、镝、钕等；光传输上应用的光导纤维需要高纯度铒；陶瓷材料尤其是工程陶瓷中大量使用氧化钇；在航天航空等高新技术和国防尖端技术领域，如雷达、侦察卫星、激光制导夜视武器和自动指挥系统等，中重稀土元素铽、镝、铕等更是不可或缺的关键元素。几乎所有现代高新武器的核心部件里，都有稀土的影子。美国最自豪的“精准打击武器”，其关键零件缺少镝就无法制造。从某种意义上说，正是这些离子型稀土元素的应用提升了发达国家高端武器的水平，甚至在一定程度上让某些国家把中国的中重稀土资源变成了限制中国发展、甚至威胁到国家安全的武器。由此可见，稀土特别是离子型稀土的作用已经渗透到国防军工乃至国民经济社会发展和国民生活的每一个方面，作用巨大而又重要。3）离子型稀土是各国争夺的焦点由于离子型稀土是发展高新技术的关键元素和国防工业中不可替代的稀有原料，对于国民经济、对于发展战略性新兴产业、对于国防安全的作用至关重要，被各国视为关系国民经济、社会发展和国家安全的最重要战略资源之一。美国国防部公布的35种高科技元素、日本科技厅选出的应用于尖端技术的26种元素中均包括了除钷（Pm）以外的16种稀土元素。因此，美欧等发达国家几乎都通过立法对稀土的开采、生产和出口进行严控。1992年邓小平同志南巡视察时，就对稀土工作明确指示说：“中东有石油，中国有稀土”，“一定要把稀土的事情办好，把我国的稀土优势发挥出来”，视中国的稀土如同中东的石油一样具有巨大价值和影响力，将稀土的地位与石油相提并论；近年来，中国政府也高度重视稀土资源的安全和产业发展，仅对稀土行业出台的文件就有稀土工业产业发展政策、稀土行业准入条件、稀土工业污染物排放标准、2009-2015年稀土工业发展规划等，这在其他金属行业是较为罕见的。江泽民、胡锦涛、温家宝、朱镕基、李克强等党和国家领导人也曾在不同时期先后对稀土产业发展作出过指示；国务院于2011年5月下发了关于进一步促进稀土产业持续健康发展的若干意见（国发201112号文件），并采取了一系列相关举措保护稀土资源。我国政府采取的这些对稀土的重视和保护性开发政策更是引起了国际社会的高度关注，并立即引起了包括日本、欧美和韩国等国家的强烈反应，惊呼被戴上了“中国镣铐”。2010年9月27日，日本共同社发表文章中国掌握战略关键打击日本软肋称中国已禁止对日本出口稀土，打击了日本经济的“软肋”，并称日本企业赖以生存的高科技产品的战略要害掌握在中国手中；2010年9月28日美国华尔街日报再次指责中国控制稀土出口，破坏世界稀土供应，甚至“威胁美国的安全”；同年10月12日，日本驻华大使召集美、英、德、法、韩等驻华大使，共同向我国施加压力，要求放松对稀土的出口管制。2011年6 月和2012年3月，美国联合日、韩和欧盟两次就中国限制稀土等战略性物资出口上诉世贸组织。美国稀土储量居世界第二，目前正在重新启动开采早在2001年封存的芒廷帕斯稀土矿，澳大利亚也开展了稀土矿的开采与分离生产，日本积极在世界寻求稀土供应的多元化渠道，但这些资源均为轻稀土资源，而中重稀土资源仍主要由离子型稀土矿提供，因此，离子型稀土是全球高度关注的稀缺资源。2.2.本领域当前急需解决的重大问题及技术瓶颈2.2.1离子型稀土资源提取存在的问题：1）离子型稀土原地浸矿或多或少对周边环境产生污染，尤其是浸矿剂硫酸铵对地下水的污染。2）随着高品位稀土资源的日益枯竭，盘活低品位的稀土资源，实现矿业经济的可持续发展，是目前面临的一个重要问题；3）现有的开采技术对于一些复杂难处理的稀土资源，存在资源回收率低，开采成本高的问题；4）采用原地浸矿技术开采稀土时，须向山体注入大量的浸矿液和水，易产生山体滑坡地质灾害；5）由于没有离子型稀土开采设计规范，原地浸矿失败案例多。2.2.2离子型稀土矿山生态恢复与环境保护存在的问题：1）矿区存在局部极端环境，植被难以快速恢复。由于废弃稀土矿山裸露采场及尾砂堆积区土壤缺少腐植层、有机质和植物矿质营养，土质砂化、酸化严重，地表寸草不生并形成局部荒漠，导致矿区极端小气候如旱-涝转换快、夏季局部极端高气温、冬季局部极端低气温等特征显著，使植被立地条件极度恶劣，植被覆盖难以形成。2）废弃稀土矿区耐受植物品种筛选、配置和种植方式优化试验工作欠缺。合理的耐受植物品种配置、优化的种植方式可加速植被覆盖的进程，因而也是目前要解决的关键技术问题之一。3) 现有治理技术成本偏高，难以大规模推广。国内外对离子型稀土矿山生态环境破坏的机制及修复机理认识不深。实际应用中所采用的治理技术方法通常较为单一，尤其是在生物措施上，由于缺乏系统的研究，所采用的具体措施缺乏针对性，往往仅凭经验性的认识确定具体的措施，缺乏理论上的认识指导，导致治理的效果存在偶然性而成本居高，推广性低。2.2.3稀土分离存在的问题：1）由于氨易溶于水，现有的氨氮治理技术成本高；2）无氨皂化（如钙皂化、镁皂化）操作难度大，有机相损失大；有机相溶解碳酸稀土和氧化稀土可以酸碱消耗和提高稀土收率，但只适用于中重稀土含量高的原料，有机相损耗较高；3）由于缺乏快速检测稀土配分技术，萃取分离过程的在线分析技术不成熟，基本凭经验、靠手工操作，自动化程度低。2.2.4稀土金属（合金）冶炼存在的问题：1）稀土熔盐电解过程中熔盐裸露，辐射传热量大，能量利用率低，理论能量利用率不足20%，远低于铝电解的49%；2）超高纯稀土金属生产技术开发落后于国外；3）稀土硅铁合金生产能耗高，每生产一吨重稀土硅铁（镁、铬）产品平均耗电约4000度；4）现有稀土合金生产工艺易造成成份偏析，用户使用误差大；5）在使用中重稀土调质剂及变质剂时，企业仍采用常规工艺操作，未进行相应的工艺参数的调整，导致有些企业使用效果差。2.2.5稀土二次资源综合利用存在的问题：1）由于采用了氧化焙烧工艺，废料中的