不查不知道,一查吓一跳!原来我国之所以在稀土方面占据如此巨大的优势,很大程度上是因为一个名叫徐光宪的大科学家, “从0至1” ,创造性地开创出了一种全新的“串级萃取法”,这才使得我们开始在稀土产业独占鳌头。 新中国成立初期,我国稀土储量占全球三分之一,却连一颗高纯度稀土单晶都造不出来。国际市场上,我们用整船的廉价矿石换回几克高价成品,国防工业急需的镨钕元素更是被死死卡住。17种稀土元素如同17个长相几乎一模一样的孪生子,要从矿石中把它们分开,难度不亚于在沙堆里挑出特定颜色的珍珠。 52岁的徐光宪捏着那张军工任务单,指尖在“纯度超99.9%”的字样上反复摩挲——这串数字背后,是1972年北大化学系接到的国防急件,也是中国稀土从“卖资源”到“造核心”的生死仗。彼时国际通用的离子交换法每天只能分离几克产品,成本高得离谱;而他要做的,是让这项技术从实验室走向大规模生产。 实验室里没有自动搅拌装置,几十只分液漏斗在操作台排开,学生们轮班握着漏斗颈摇晃,数百次的往复让手臂从酸胀到麻木。徐光宪撸起袖子加入,揉着发僵的肩膀继续,漏斗里的有机相和水相在晃动中分层,像被强行分开的孪生兄弟。最初的分离系数只有1.4,远达不到要求,内蒙古包头的氟碳铈矿、四川的独居石矿成分各异,国外的配方在这里完全水土不服。 他带着团队调整萃取剂浓度,更换酸度条件,上百次的实验后,1973年DTPA络合剂的到来成了转折点。徐光宪突然想到“推拉”这个词:萃取段用强酸把目标元素“拉”过来,洗涤段用络合剂把杂质“推”出去,一拉一推间,杂质被死死锁在水相,目标元素则乖乖进入有机相。 但真正的难题在“串级”——如何把这套推拉体系像串珠子一样连起来。当时国际上最先进的美国专利卡在了这一步,阿尔德斯理论在稀土元素面前完全失灵。徐光宪蹲在堆满演算纸的桌前,突然划掉公式里的络合平衡项——问题不在理论本身,而在稀土元素特有的电子层结构,需要一套全新的数学模型。 1974年冬天的北大实验室没有暖气,徐光宪裹着棉袄记录折光率数据,冻僵的手指得用热毛巾焐热才能握笔。团队一周工作80小时,白天摇漏斗,夜里算数据,当分离系数突然跳到4.0时,分光光度计上的读数稳定得像焊死的指针。他摘下眼镜擦了擦,镜片后的眼睛亮得吓人:纯度达标了,而且这个方法,能放大到工业规模。 半年后,包头三厂的萃取塔前,戴着安全帽的徐光宪爬上铁架检查管道连接。当原料从塔顶注入,底部流出晶莹的镨钕氧化物时,工人师傅们围上来鼓掌——曾经需要进口的高价成品,现在我们自己能造了,而且日处理数百吨矿石的成本,只有国际方法的几分之一。 这套被命名为“串级萃取法”的技术,不仅让中国稀土纯度跃居世界第一,更彻底改变了行业规则:过去实验室到工厂要改几十项参数,现在输入数据就能自动运行,堪称“傻瓜化生产”。1987年,这项成果被鉴定为国际领先,推广到8家大厂,年产值1.9亿元,税利3887万元。 如今全球稀土市场上每10吨高纯度产品就有7吨来自中国工艺,而在北大化学楼的档案室里,那叠1962年起手写的万张实验卡片,依然能让人想起那个摇着漏斗、算着公式的冬天——真正的“从0至1”,从来不是灵光一闪,而是把国家需要刻进每一次摇晃、每一笔演算里。
