實驗室簡介：中原關鍵金屬實驗室于2022年3月22日正式揭牌運行，由鄭州大學與三門峽市聯(lián)合牽頭組建，實驗室總部設在鄭州大學，在三門峽市設立中試基地。實驗室主要圍繞關鍵金屬與材料領域的“急、難、卡、堵”問題進行科研攻關，瞄準我省有色金屬資源伴生關鍵金屬特點、有色產業(yè)關鍵金屬應用技術開發(fā)與高質化利用等需求，著力營造河南省關鍵金屬技術領域一體化科研平臺環(huán)境，助推河南省乃至我國關鍵金屬產業(yè)轉型升級?！ ?/p>
什么是關鍵金屬？稀有、稀貴、稀散，又對國民經濟、國防軍工等具有重要作用的小眾金屬，就是關鍵金屬。作為國家戰(zhàn)略性礦產資源，關鍵金屬關乎國家安全和戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展?！ ?/p>
當前，世界各主要經濟體對關鍵金屬礦產的戰(zhàn)略爭奪愈發(fā)激烈。在嚴峻復雜的國際政治經濟環(huán)境下，加快關鍵金屬基礎研究、提升關鍵金屬核心競爭力意義重大?！ ?/p>
如何讓這些關鍵金屬發(fā)揮出更多關鍵作用？中原關鍵金屬實驗室正以實際舉措對這個命題作答。
關鍵金屬有何“關鍵”之處
一臺智能手機中含有多少關鍵金屬？
6月5日，中原關鍵金屬實驗室副主任趙紅亮拿著手機向記者介紹：鋰離子電池必不可少，振動功能靠鎢實現(xiàn)，喇叭中有用稀土制作的永磁體……
關鍵金屬之所以“關鍵”，在于它是光伏新能源、高端集成電路、電池儲存等戰(zhàn)略高技術產業(yè)領域的關鍵原料。上至航天國防、信息通信，下到一輛新能源汽車、一臺智能手機，關鍵金屬對國家經濟社會發(fā)展和人們日常工作生活都產生了舉足輕重的影響。
“與鐵、銅、鋁等大宗金屬相比，關鍵金屬提煉難度很大，要克服超常富集、深度分離、超純制備等數(shù)道難關，才能實現(xiàn)功能化應用。”在趙紅亮看來，河南具備有色金屬資源優(yōu)勢和較強的產業(yè)基礎，加強關鍵金屬基礎與應用技術研究，優(yōu)化我省產業(yè)結構，中原關鍵金屬實驗室的成立正當其時?！ ?/p>
據介紹，實驗室采用核心科研層與技術輻射轉化層“雙層架構”交叉融合布局，吸納了有研科技集團、中原黃金冶煉廠等20多家參與建設和技術支持單位，探索研究關鍵金屬材料技術領域面臨的重大關鍵科學與技術問題，圍繞區(qū)域高質量發(fā)展、產業(yè)轉型升級的技術需求，著力建設國家級關鍵金屬創(chuàng)新高地?！ ?/p>
引才聚智產出“關鍵”成果
鄭州大學ITO靶材中試平臺內，幾名博士生正在噴霧干燥機前操作。淡黃色的氧化銦漿料注入機器，不一會兒就變成了細密的粉末狀?！ ?/p>
“這是高純度納米氧化銦粉體，一種重要的透明導電材料。”一旁指導學生操作的鄭州大學材料學院副教授陳杰介紹，ITO靶材能在保持高透明度的同時，提供良好的電導性，這使得ITO成為制備透明導電薄膜的理想選擇，在顯示技術、觸摸屏技術、光伏產業(yè)和其他創(chuàng)新應用領域都有廣泛的應用?！ ?/p>
實驗室圍繞關鍵金屬領域國家戰(zhàn)略需求及發(fā)展目標進行課題凝練，確定了復雜資源綠色低碳超常富集、冶金與深度分離純化、金屬（合金）及氧化物靶材料、關鍵金屬新材料、關鍵金屬循環(huán)再生利用、資源與新材料戰(zhàn)略6大研究方向?！ ?/p>
成立兩年多來，實驗室積極對接冶金材料領域院士專家，做好各類引才育才工作。目前，已形成關鍵金屬領域130余人的高素質科技力量，為實驗室快速發(fā)展提供了有力的人才支撐?！ ?/p>
助力產業(yè)實現(xiàn)“關鍵”突破
河南是關鍵金屬資源與材料產業(yè)大省，多種礦產資源儲量居全國前十。但與此同時，我省在高端原料技術方面還處于劣勢，存在產業(yè)鏈條不完整、高端原料大多依賴進口等問題。
如何把我省資源優(yōu)勢轉化為高技術產業(yè)發(fā)展優(yōu)勢，促進全省關鍵金屬材料產業(yè)向高附加值精深加工轉變？實驗室已在成果轉化上邁出實質步伐?！ ?/p>
“過去，鉬冶金多采用氨浸法，伴隨產生重金屬危廢渣、氨氮廢水排放等一系列環(huán)保問題。我們研發(fā)出一種全新的鉬冶煉工藝，新工藝全流程不使用氨水，能夠從根本上解決氨氮難題。同時，流程縮短30%，直收率和產品純度得到大幅提高，可以直接生產出99.995%的高純鉬粉?！壁w紅亮介紹，“無氨氮鉬冶金”項目已在三門峽建成了年產300噸的高純鉬中試示范線，目前正謀劃進行產業(yè)化落地，預計產值可達40億元?！ ?/p>
建成超高純鎵、銦、硒材料中試生產線項目，推動解決新一代半導體材料的“卡脖子”難題；開展鉬粉高質化與高效化制備關鍵技術與裝備開發(fā)中試項目，助推我省鉬產業(yè)補鏈、強鏈；攻克高效精密超硬刀具制造與應用的關鍵難題，為企業(yè)實際生產難題紓困……圍繞我省金屬礦產資源高效利用和選冶新技術開發(fā)，中原關鍵金屬實驗室正發(fā)揮引領作用，為產業(yè)帶來全面創(chuàng)新。（來源：河南日報）
