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包钢稀土新科技高效赋能碳中和 “稀土皮肤”织锦中国绿色未来集成多项自主知识产权旨在造福于民

2022 年11 月7 日，立冬。位于天津市河东区上杭路街道的安踏品牌实体店迎来购物“小阳春”，由北京冬奥会冠军武大靖代言的安踏炽热科技羽绒服正在热销。消费者不仅看中了这款羽绒服可御零下36 摄氏度低温的保暖功效，更想感受一下“包钢稀土+纺织品”的神奇魅力。

衣服内里覆上一层稀土印花就会产生如此神奇的功效？包钢稀土研究院天津分院科研管理部部长李璐介绍说，由分院自主研发的稀土热返科技集成了“一种稀土基红外升温保暖织物及其制备方法和应用”等5 项国家发明专利，印花里布上的稀土红外蓄热剂可吸收人体辐射出的远红外线，使面料与人体间形成热循环效应，锁住热量，从而抵御寒冷，其辐照温升是国家标准的2.5 倍，表现十分优异。

依托科技创新，稀土研究院天津分院探索绿色循环低碳转型之路，深耕赋能碳中和绿色产品，探寻“稀土+”百变魔力，研发出多款节能减碳明星产品。已成功实现成果转化的稀土纳米断热涂层，直接涂在玻璃表面，可实现95%红、紫外线断热效果，能够在3 小时内快速降温，大幅降低空调能耗。经换算，一平方米涂层年节电量相当于减排18 千克二氧化碳，这类新型稀土材料已广泛运用在高铁站、机场、商业中心、办公楼等设施和场所。而另一款稀土多彩反射隔热涂料则可有效反射阳光，使物体表面温度下降10 至20 摄氏度，显著缓和城市热岛效应，已在粮仓、集装箱、彩钢瓦等众多案例中推广。

近年来，包钢集团大力实施“稀土+”战略，稀土功能材料在各行各业广泛应用，冶金工业、石油化工、医疗等传统领域，特别是节能环保、新兴信息、生物、新能源汽车、高端装备制造和新材料等朝阳产业均有稀土的身影。

不仅精钻于技术的新蓝海，包钢集团更致力于将新科技全面播撒，让“世间万物”敷设“稀土皮肤”，散发绿色中国的科技之光。

党的二十大指出，要“坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，加快实现高水平科技自立自强”。李璐对此表示，科技研发的初心，就是为了不断满足人民对美好生活的向往。就像安踏炽热科技羽绒服广告语一样：巅峰之后，斗志靠什么重燃？“让新科技造福于民”就是我们的答案。

（包钢集团）

中国科学院广州地球化学研究所研发出离子吸附型稀土的绿色、高效电动开采新技术

离子吸附型稀土是我国的特色资源，可提供中重稀土。然而，现有的离子吸附型稀土开采工艺（铵盐原地浸取技术）存在生态环境破坏严重、浸出周期长、资源利用效率低等问题，制约了我国离子吸附型稀土资源的开采利用。亟需研发新一代高效、绿色的开采技术。

中国科学院广州地球化学研究所研究员何宏平团队研发了一种离子吸附型稀土电动开采新技术。该技术的核心思想是通过外加电场驱动风化壳中稀土离子的活化、定向迁移和快速收集。该技术的稀土回收率大于90%，浸取剂用量减少80%，浸出液中有害杂质含量降低70%，解决了稀土开采带来的环境污染问题，并提高了离子吸附型稀土的开采效率，具有绿色、高效的特点。

科研团队先后完成土柱模拟实验、放大试验和场地示范。与传统铵法开采技术相比，电动法稀土开采的效率显著提高。实验表明：电动法在67 h 稀土回收率可达96%，而传统铵法在130 h 稀土回收率仅为60%左右。基于模拟实验和放大试验的结果，研究人员在广州周边某稀土富集区进行原位场地试验。结果表明，仅11 天，电动法稀土开采效率即可达90%以上，且浸取剂用量较传统铵法降低约80%，取得了良好效果。

此外，研究还发现了电动开采过程中的“自除杂”现象。与传统铵法相比，在电动法收集的浸出液中，杂质金属含量降低约70%。研究表明，在电动开采过程中，高价态的REE3+、Al3+等优先迁移至阴极并形成高势垒，阻碍低价的杂质金属离子向阴极迁移，从而抑制杂质浸出。同时，Al3+、Ca2+等杂质离子易与阴极电解产生的OH-生成次生矿物，并沉淀在阴极附近。因此，电动法开采技术可依靠稀土与杂质金属的迁移性和反应性差异实现“自除杂”，有望显著降低稀土纯化的成本。

该技术具有稀土提取率高、浸取剂用量少和杂质含量低等特点，有望成为新一代的离子吸附型稀土开采技术。同时，该技术为其他以离子态等形式赋存的金属矿产资源（如红土型镍矿、风化型钪矿床等）的开采提供了技术支撑。该技术的研发过程形成了以国家发明专利“通电开采稀土矿的方法”为核心，涵盖矿体精准定位、稀土野外快速测定、绿色浸取剂制备等内容的专利群。目前，研究团队正在合作开展应用示范。

近日，相关研究成果发表在《自然-可持续》（Nature Sustainability）上。研究工作得到广东省基础与应用基础研究重大项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金等的支持。

（中国科学院广州地球化学研究所）

离子吸附型稀土矿电动开采示意图