稀散金屬“超級工廠”內(nèi) 孿生元素鋯鉿分離純度超99.5%

湖北先導新材料科技有限公司鋯鉿材料車間。 （湖北日報通訊員 劉娟 攝）

湖北日報全媒記者 劉鄲 通訊員 劉娟 王大玲

你或許知道鎵和鍺，但你聽過鋯、鉿嗎？這兩種稀散金屬，名氣雖然不大，卻是航空航天、半導體等領域不可或缺的關鍵材料，被國家列為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)相關礦產(chǎn)。

而在自然界中，鋯、鉿猶如一對形影不離的“孿生兄弟”，二者化學性質高度相似，想要分離它們極具挑戰(zhàn)性。

6月12日，湖北日報全媒記者來到位于荊州經(jīng)開區(qū)的湖北先導新材料科技有限公司（以下簡稱“湖北先導”），近距離探秘這對孿生元素的奇妙“分離之旅”。

先導科技集團是全球稀散金屬行業(yè)“領頭羊”。2023年該集團投資200億元，在荊州建設湖北先導電子信息產(chǎn)業(yè)園項目。一期循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)回收項目主要生產(chǎn)鎵、銦、鍺產(chǎn)品、鉍化合物、氧化鋯、氧化鉿產(chǎn)品等，目前部分生產(chǎn)線已開啟試生產(chǎn)。

踏入園區(qū)生產(chǎn)車間，只見傳送帶上的自動分揀裝置，正有節(jié)奏地吞吐著原料。一團團形似“面粉”的白色顆粒，簌簌滑落。

“別小看這堆其貌不揚的粉末，這是氫氧化鋯，煅燒之后得到的氧化鋯產(chǎn)品能經(jīng)受3000℃以上的高溫?！痹摴句嗐x項目總監(jiān)鄭旭告訴記者，經(jīng)過深加工，鋯鉿就成了高溫材料界的“扛把子”，在航空航天領域，它們是抵御千度烈焰的“防護鎧甲”；在半導體器件中，它們是“硬核”絕緣層……

都說鋯鉿分離難度大，它們是如何被提取出來的？記者來到鋯鉿材料車間，并沒有看到想象中的“大塊頭”儀器?！拔覀儾捎玫氖钦嫉孛娣e更小、效率更高的離心萃取機?！编嵭裾f。

車間里，離心萃取機就像一位“元素分揀大師”，將原材料氧氯化鋯溶液注入其中，利用鋯、鉿與萃取劑親和力的微妙差異，讓它們實現(xiàn)初步的“分家”。此后，再經(jīng)過反萃、沉淀、洗滌等工序，被分開的鋯、鉿變成高純度氧化物，各自奔赴半導體芯片、核工業(yè)等領域的“戰(zhàn)場”。

“我的信心是把鉿干全了！以后全世界想買鉿相關產(chǎn)品，都可以在荊州買到。”深耕鋯鉿分離領域多年的鄭旭，欲在荊州打造出一座鉿金屬的“超級工廠”。

“鋯鉿車間5月開始試生產(chǎn)，目前產(chǎn)品純度超99.5%，已有幾撥意向客戶前來考察和洽談?！焙毕葘Э偨?jīng)理崔飛透露，產(chǎn)品年產(chǎn)能規(guī)劃2550噸，兼顧集團內(nèi)供與市場需求，今年預計釋放60%產(chǎn)能，實現(xiàn)約3億元產(chǎn)值。

在車間不遠處，一排排新廠房正拔地而起。這是湖北先導二、三期高端電子材料產(chǎn)業(yè)化項目，屆時將生產(chǎn)MO源、電子特氣、鋯鉿產(chǎn)品、金屬前驅體等電子材料和新材料，助力電子信息關鍵材料國產(chǎn)化替代。

“一、二、三期項目全面達產(chǎn)后，預計年產(chǎn)值可達80億元?！贝揎w說，“到時可真正將稀散金屬‘吃干榨凈’，實現(xiàn)從原料到終端的全產(chǎn)業(yè)鏈貫通?！?/p>