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厦门稀土材料研究所在稀土城市矿山上高质/值再利用上取得的新进展:“以废治环新举措”

日期: 2024-05-24
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来源:厦门稀土材料研究中心


稀土资源作为我国优势矿产资源之一,为我国高质发展提供重要的助力,但天然稀土矿产作为不可再生的重要矿产资源,如何实现高质/值循环再利用就稀土行业最为关注的课题之一。

  基于此,以“碳达峰、碳中和的双碳战略”、“固废处置与资源循环再利用”、以及“美丽中国中的水体高效治理”等重大战略需求为牵引,中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究中心(厦门稀土材料研究所)杨帆课题组基于稀土城市矿山(稀土二次资源)的资源禀赋特点,率先提出:稀土城市矿山的“以废治环”新理念,选取其中经济价值较低的,例如:废稀土抛光粉、废三基色荧光粉、废高丰度稀土永磁等,通过材料基因组与组合化学的理念,以高温固相合成法,短流程、尽全利用的方式,对低值的稀土二次资源进行重生再造。新生成的具有萤石相结构RE2Ce2O7和石榴石相结构RE3Al5O12的稀土二次资源再生材料在用作红外管理的节能冷颜料,以及针对含磷含氟特种废水治理上表现出优良性能。这其中,采用组合化学法设计的再生稀土基冷颜料,由于多元稀土废料的“高熵调控”与“鸡尾酒效应”,使得新合成的再生稀土基冷颜料有丰富的色彩,以及高红外反射率(高于现有工业冷颜料产品)。其中萤石相黄色颜料的近红外反射率达99.54 %,而棕色萤石相颜料和黄绿色石榴石相颜料也具有较高的近红外反射率,分别为88.18 %和91.59 %。此外,利用稀土城市矿山新设计的再生稀土基特种废水治理材料在对于含磷、含氟的特种工业废水的治理上同样表现出较好的工业应用前景,具有代表性的为:萤石型相RE2Ce2O7系列再生稀土基环境修复材料对F-和PO43-的吸附容量分别可达84.03 mg/g和85.3 mg/g。综上所述,充分利用我国稀土城市矿山的新资源优势,“以废治环”为我国低值稀土二次资源的循环再利用提供了新思路。

  该成果以全文形式在陶瓷领域TOP期刊《Ceramics International》上(https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.04.433)发表,潘燕羽硕士研究生为第一作者,杨帆研究员为第一通讯作者,薛丽燕工程师为第二通讯作者。本研究获国家重点研发计划项目(GrantNo.2022YFB3504302)和厦门科技专项项目的资助(GrantNo.2023GG03),后续将依托中国稀土集团创新科技有限公司进行成果的转移转化。



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