来源 :有色新闻2023-01-05
近年来，包钢(集团)公司大力实施以稀土为重心的战略转型，着力打好“稀土牌”，推进稀土产业科技创新工作，围绕稀土新材料、稀土应用领域的“卡脖子”技术难题，集中加大科技攻关力度，开发出一批具有自主知识产权的新型高性能稀土新材料。近日，记者从中国北方稀土了解到，稀土院天津分院在攻克光功能晶体用高纯稀土原材料批量化制备技术、干法造粒等科研技术难题后，可批量生产出满足闪烁晶体生长需求的晶体级无水稀土卤化物，成功实现高端稀土功能晶体材料国产化，并占据光功能晶体用高纯稀土原材料市场的半壁江山，进一步展现了北方稀土行业龙头的科技影响力。
功能晶体是功能材料的重要组成部分，是光、热、电、磁、力等各种能量形式转化的重要媒介，例如机场安检使用的检查仪器，就是利用功能晶体材料特性实现“隔空探物”。光电功能晶体主要是利用光电转化的功能晶体，主要有光学晶体、非线性晶体和闪烁晶体等。光功能晶体中绝大部分都含有稀土元素，同时属于稀土功能晶体材料，目前被广泛应用于航空航天、高能物理、放射医学成像、安全检测、工业无损探伤及地质勘探等领域。
长期以来，我国晶体生长所需要的高纯稀土卤化物一直依赖进口，且价格昂贵。为了打破国外对稀土高纯原料关键生产技术封锁、促进我国高性能光功能晶体产业发展，稀土院天津分院大力开发光功能晶体用高纯稀土原材料批量化制备技术。据稀土院天津分院科研管理部部长李璐介绍，掺铈的溴化镧单晶具有高光效、快衰减、高能量分辨率、高空间分辨率、非线性响应小等特性，是目前综合性能最优的闪烁晶体材料，被认为新一代闪烁晶体。稀土院天津分院充分发挥北方稀土资源优势，经过7年研发，先后攻克了无水LaBr3、CeBr3、LaCl3等全系高纯无水稀土卤化物的工业生产技术，探索出一套高品质无水溴化镧新型制备技术和装备，建设了年产量可达吨级中试线，可实现从氧化物到稀土卤化物水合物再到高纯无水稀土卤化物的完整合成工艺。产品投入市场后，根据下游应用反馈意见，研发人员又开展了晶体级无水溴化镧、无水溴化铈的干法造粒实验，成功将产品状态由粉末状转变为颗粒状。目前稀土院天津分院可稳定批量生产纯度99.99%以上的高纯无水稀土卤化物，产品品质达国际先进水平，获得业内多家企业的认可。
李璐说：“随着原材料品质的提升和价格的降低，将对我国拓宽功能晶体市场应用领域、制备性能更加优良的功能晶体带来积极影响，同时，良好的下游市场也将促使功能晶体原材料需求稳步增长。下一步我们将不断完善造粒工艺，进一步满足国内高性能功能晶体原材料的供需平衡，为下游用户提供更好的用户体验。”