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郴州高新区中试基地:用硬科技提取贵金属“明珠”

发布时间: 2024年03月15日

科技成果如何高效转化?想从实验室真正走向市场,中试(中间性试验)环节是一大关键。也被称为科技成果转化应用的“最后一公里”。

2024年《政府工作报告》提出,要加快重大科技基础设施体系化布局,推进共性技术平台、中试验证平台的建设。

眼光前瞻、奋勇争先,自2022年以来,郴州市科技局围绕有色金属新材料、氟化工、锂电新能源等重点领域,打造“3+3”成果转化中试基地“郴州样板”,推动重大科技成果转化和产业化。

珍贵资源再利用

春来风光好,奋斗正当时。3月14日,记者走进位于原相山工业园的郴州高新区中试基地,各企业研发中试项目正有条不紊地推进中,处处涌动着敢为、敢闯、敢干的生机与活力。

在郴州荣裕环保科技有限公司,门口挂着的“中南大学铂族金属提取与高值化中试基地”格外醒目,高纯材料实验室里,工作人员正在精心分解铂族贵金属材料。

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郴州荣裕环保科技有限公司工作人员正在精心分解铂族贵金属材料。

“我们企业是以提取铂族金属为主,做产业的深加工,目前已经中试成功,陆续接到了不少订单,价值达4000万元以上。”郴州荣裕环保科技有限公司负责人李先明介绍。

何为铂族金属?铂族金属,又称铂族元素。包括钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)六种金属元素。被广泛应用于汽车尾气催化净化剂、氢燃料电池、电子元件、专业医药、珠宝等。

然而,中国铂族金属储量贫乏,主要依赖进口。近年来,随着科技的不断发展,铂族金属的需求增大,国内很多科研院所聚焦从有色金属冶炼的副产品中回收开展研究,也取得了不少研发成果。

郴州是有色金属之乡,高新区更是有色金属企业聚集高地。2022年7月,郴州高新区中南大学签订《产学研合作协议书》,依托中南大学科研能力和人才共同运营建设中试基地。

中试基地的主要任务是有重点地针对有色、材料、新能源、节能环保领域发展中的关键性、综合性和共性的工程技术及具有重大应用前景的科研成果进行中试研究与开发,促使科研成果顺利地向生产实际转移。

荣裕环保是郴州高新区中试基地吸引入驻的首批企业。其开展的贵金属纳米催化材料研发实验室项目,主要从郴州收购高含量的合金,经过技术深加工,提取铂族金属或者产出催化材料。

就地产业化,不仅有助于资源的可持续利用,还对环境和经济产生积极影响。“我们的提取率达98%以上,几乎是吃干榨尽了。未来也将在郴州开展稀贵金属加工等产业。”李先明说。

“吃”矿石的微生物

步入基地的另一头,郴州崇畅生物科技有限公司内,又是另一番景象。这里工作人员正在开展实验及测试检测,而他的提取方式很特别——生物冶金。

生物冶金,即用微生物来提炼金属,属于多学科交叉的新技术。利用微生物将矿石或尾矿中的稀贵、稀散金属实现绿色浸提及回收。

与传统冶金方法相比,生物冶金不仅具有工艺设备简单、成本低、能耗少、绿色环保等优势,还在低品位矿石浸取方面具有显著优势。“其可在常温、常压及低酸等温和条件下,利用微生物的催化作用提取目标金属,从而替代传统矿物冶炼的高温、高压或强酸、强碱等苛刻条件,对环境更为友好。”郴州崇畅生物科技有限公司负责人具体介绍。

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崇畅生物内工作人员在检测金属含量。

目前,生物治金已成功地用于铜矿、金矿及重要元素铀的冶炼。就铜而言,因为显著提高了原生硫化矿的浸出率,新工艺使可利用资源量大幅扩大,使我国铜储量的保证年限从10年延长至50年。

但是,生物冶金法仍处于发展之中,有自身的一些局限性。如反应速度慢,细菌对环境的适应性差,超出一定温度范围细菌难以成活,经不起搅拌,对矿石中有毒金属离子耐受性差等。

也正是这些局限性,使得生物冶金技术一度难以广泛使用。而攻克这些难题,也意味着将拥有一片“蓝海”。多年来,崇畅生物科技一直关注此领域,并与北京理工大学辛宝平研发团队共同探讨研发。

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崇畅生物通过生物冶金提取的贵金属样品。

功夫不负有心人,双方通过3年多的探索和研究,一个个难题有了重大突破。2023年8月,崇畅生物落户郴州高新区,利用生物冶金技术,一期中试已在副铜族、铂族及铟镓鍺等稀贵、稀散金属的绿色浸提方面取得一定的经验。

在郴州高新区中试基地,崇畅生物科技正在加紧安装调试二期中试设备。3月底将开展二期2吨/日中试。目前针对提取后的尾渣料,崇畅生物拟与国家林科院合作,开展尾渣料结合农林及畜牧业废弃物一起综合利用,制备农用土方面的科研课题。