白银融媒记者 王立环 张克政
碲是发展高科技产业不可缺少的半导体材料之一,被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”。随着光伏新能源材料的快速发展,市场对高纯碲的需求量每年已达到5千吨左右。在此背景下,西北矿冶研究院副院长、白银市首席专家鲁兴武带领团队攻坚克难、不断探索,成功制备出5N级碲,实现了高纯碲材料的技术升级。
记者采访时,鲁兴武正与团队成员在真空冶金实验室里一同观察新制备出的5N级碲,5N级的碲闪闪发光,夺人眼球。看着成功制备出的5N级碲,鲁兴武谈起了研发初衷,他说:“主要是为了把铜铅锌冶炼过程中稀有、稀散金属的高纯化、高值化,将废渣、废水、废气中蕴含的高价值稀有金属、稀散金属有效回收,真正实现‘变废为宝’。”
在制备4N级碲时,鲁兴武带领团队成员历经5年多的基础研发,自主开发出“氧化碱浸”工艺处理碲铜渣并制备精碲技术,解决了传统“酸法脱铜+碱浸”工艺过程复杂、环境污染高、操作难度大等难题,形成了铜冶炼过程碲铜渣中碲、铜、银等金属的统筹性资源化成套技术,打通了从碲铜渣至新能源领域高纯碲的生产工艺。
“截至目前,我们已经生产了60吨左右的4N级碲,从产品质量和产品纯度方面也得到了很多用户的认可。制备4N级碲的方法,也是我们西北矿冶研究院技术研发团队经过近10年的科研技术攻关,取得的一项很不错的研究成果,该技术被评为‘2023年甘肃省属企业十大科技成果’。”鲁兴武说。
创新之路,永无止境。在4N级碲制备技术成熟落地后,鲁兴武团队并未停下脚步,而是将目光投向更高纯度碲的研发。“4N级碲是第一步,我们把未来金属的更高纯度作为研发方向,2025年开始用4N级碲来制备5N级碲。”鲁兴武说。
从4N级到5N级,不仅是纯度的提高,更是对生产设备和工艺控制的全方位严苛考验。
“5N级碲相比4N级碲价值更高,但是在制备过程中,5N级碲的提纯难度也相应增大,尤其是铁、钠、硅、硒等个别杂质,脱除难度极大。”西北矿冶研究院工程师何乃勇坦言。
面对难题,鲁兴武带领研发团队扎根实验室夜以继日开展试验,通过精准控制蒸馏温度、挥发速度、蒸馏时间等关键参数,同时不断完善过程管理,最终成功突破技术瓶颈,制得5N级碲。
近年来,鲁兴武带领研发团队共完成铜铅锌冶炼新工艺及二次资源综合利用技术开发研究工作70余项,主持或参与国家重点研发计划1项,甘肃省科技重大专项计划4项,中央引导地方计划项目2项,甘肃省重点研发计划4项,白银市科技计划4项;获授权发明专利14项,转让发明专利6件;参与起草行业标准1项;以第一作者发表论文16篇,参与发表外文SCI论文3篇;10项科技成果通过成果鉴定或评价,4项达到国际先进水平,6项达到国内领先水平。
站在新的起点,鲁兴武又有了新的更高目标。他说:“未来,我想带领团队把白银集团的碲从4N、5N,做到更高程度,为白银市、甘肃省乃至全国的经济高质量发展作出应有的贡献。”