产业报国正当时 中国制造凭实力——记锆铪分离新方法发明人、上海哈峰新材料科技有限公司董事长朱兴峰

文/刘　涛

产业报国正当时 中国制造凭实力
——记锆铪分离新方法发明人、上海哈峰新材料科技有限公司董事长朱兴峰

文/刘涛

核能工业是军民结合型工业，不但在国防上具有重要的地位和作用，同时在国民经济发展中的地位也举足轻重。核能工业涉及到多种稀有材料的研究、生产、加工等领域，几乎都需要顶尖的科技成果和科技创新作为支撑。

在上海，就有这么一支创新团队，他们专门用来研究锆和铪的分离技术，并已于2013年取得了此项技术的国际专利。这个团队就是上海哈峰新材料科技有限公司，团队的领头人名叫朱兴峰。

锆铪分离新方法发明人、上海哈峰新材料科技有限公司董事长朱兴峰在活动上讲话。

革命性意义的锆铪分离法

2015年9月23日，上海嘉定喜来登酒店，激动人心的锆铪分离技术产业化新闻发布会就在这里举行。当上海哈峰新材料科技有限公司董事长朱兴峰走上讲台的时候，全场一片沸腾。“未来三年，上海哈峰新材料科技有限公司将把握‘一带一路’、长江经济带、上海自贸区建设等国家战略带来的新机遇，在江苏启东投资100亿元，兴建一个占地3400亩、年产规模达200000吨锆、3000吨铪的锆、铪生产基地。”朱兴峰的这番话再次点燃了全场的热情。

经过四年的艰苦攻关和大量实验，他带领的哈峰科研团队终于成功发明了氧化锆/氧化铪混合物火法分离法并申报国家专利。该方法有效地提高了锆、铪新材料规模化生产能力，降低了生产成本，增产增效的同时又实现了绿色环保和清洁生产，不仅缩短了与国际核建技术的差距，更为我国核电建设引擎制造产业升级奠定了坚实的基础，具有革命性意义。

锆、铪分离方法新技术发明成功的消息也引起了业界极大的兴趣，国外也对此项目的发展表现出极大热情。产业报国正当时，朱兴峰拒绝了世界上几个国家巨资购买他的专利技术的请求。他认为，自己的技术应为中国的核工业、中国的制造业助力，为民族富强贡献力量。

不可或缺的科技创新

在自然界中，铪常与锆共生，二者均是重要的战略材料。在核能工业中，锆因其中子吸收截面小，在高温、高压以及水中有优良的耐蚀性，在核反应堆内又有良好的抗辐照性能，因而经常被用做核反应堆的燃料包壳材料和堆芯结构材料。铪具有可塑性、易加工、耐高温、抗腐蚀的特性，铪的热中子捕获截面大，是较理想的中子吸收体，可用做原子反应堆的控制棒和保护装置。

除了核能工业的需要外，二者还有其他方面的用途。铪粉可做火箭的推进器，铪的合金可做火箭喷嘴和滑翔式重返大气层的飞行器的前沿保护层。铪合金可制造工具钢及电阻材料，在电器工业上可制造X射线管的阴极。在耐热合金中，铪可以用做添加元素。

一般工业用锆，无需分离锆、铪，锆中铪质量百分数一般为1%-2%。而作为核工业所用核级锆，必须进行锆、铪分离，产出核级锆和核级铪。锆、铪分离技术却是一大技术难题。

“我国的锆、铪分离技术，始于20世纪60年代。”朱兴峰介绍说，“为满足国家原子能海绵锆的需求，曾形成生产能力，其后由于军工对锆、铪需求减少，现在我国核电用的锆管及锆合金材料受限于分离技术，产品种类开发方面与国外相比还有差距，这一矿物材料的应用，至今仍依赖于进口。”因此，锆、铪分离技术科学研究是国家核工业发展必不可缺的科技攻关和科技创新。

据了解，目前世界上核级锆、铪分离与制取法大致为火法分离法和湿法分离法，其中美国的MLBK—HCNS法，是目前占全球2/3海绵锆生产所采用的方法。另外，世界上核级锆、铪市场份额被几个国家所占，法、美、俄等是世界上主要的生产大国，如法国的塞佐司公司的核能海绵锆的产量约为2000吨/年，德国等欧洲国家也形成了相应的锆加工产品的生产能力。

助力锆铪核能材料国产化

打破欧美的技术垄断迫在眉睫。作为国内为数不多的从事锆、铪分离技术的研究团队，朱兴峰面对的压力可想而知。

不过，他们最终顶住了压力，实现了突破。

从2011年始，研究团队在锆、铪分离技术上孜孜以求，刻苦攻关，终于发明出“氧化锆/氧化铪混合物的火法分离方法”，并于2013年12月申报专利。2015年10月28日，国家知识产权局授予朱兴峰发明专利证书（证书号：第1830391号）。

朱兴峰的分离方法是将氧化锆/氧化铪混合物、炭和纯溴在650℃下反应一小时，得到锆、铪的溴化物，将锆、铪溴化物加入到熔盐混合物中进行精馏分离，精馏塔塔底在357℃保持两小时，得到非目标物。在357℃保持5小时后，收集到目标物高四溴化锆。釜内残留物保存起来，在相同的设备中进行精馏分离，加温到400℃，保持5个小时以上，获得四溴化铪。然后通过镁分别置换所述的四溴化锆、四溴化铪得到纯锆和纯铪。

与传统的分离方法相比，该方法分离效果好，设备投资经济，易于产业化。“此外，由于锆、铪分离新技术分离锆、铪的原材料能够在整个工艺中根据需要循环使用或生成副产品，不仅提高了原材料使用率，同时也使环境效益得到提升。”朱兴峰表示。

毫无疑问，此发明技术不但填补了国际空白，还为锆铪核能材料的国产化作出了极大贡献。

另外，由于铪合金是目前世界上航空发动机涡轮叶片最优秀的不可替代的耐高温耐磨材料，锆铪分离技术产业化还将使全世界的铪的产能提高到3000吨/年，而目前的产能尚在300吨/年以下。这就意味着，该技术对世界航空发动机制造业是一个颠覆：利用铪可以制造出世界上最先进的航空发动机。

一个化工谜的蜕变与升华

朱兴峰是个化工迷。生于上个世纪60年代的他，高考化学取得了92分的好成绩，却未能如愿进入理想的化工大学。

1981年，朱兴峰毕业于江苏省洛社师范学校数化专业，后继续在无锡教育学院（现合并于江南大学）学习，并于毕业后从事教育工作。然而，由于割舍不掉对化工的热爱，他依然再次选择从事化工工作。

从1991年至2011年，朱兴峰先后在无锡兴中化工实业公司、浙江海宁市通元化工厂、上海瀚威化学发展有限公司等任职，一直从事市场研发和化工新技术的研发。大半生走来，勤奋的朱兴峰，认真钻研技术，先后研发出200多个品种的化工产品，涉及医药、农药、染料及新材料等多个领域。

2011年，朱兴峰与锆、铪分离技术结缘，2013年取得专利，2015年实现产业化。“氧化锆/氧化铪混合物的火法分离方法”专利申请技术及相关专有技术所有权无形资产的在评估基准日的评估值为93.9822亿元。

4年的时间，朱兴峰完成了化蛹成蝶的蜕变，也为我国核能工业的发展增添了浓重的一笔。未来，上海哈峰新材料科技有限公司将在他的带领下，向世界展示中国制造业更加强大的实力。