您的位置: 旅游网 > 影视

如何让凹凸棒石“点石成金”

发布时间:2019-09-13 20:16:05

提起江苏省盱眙县,最让人印象深刻的莫过于小龙虾,却鲜有人知,这里大量储备着一种被誉为“千用之土,万土之王”的凹凸棒石资源。本是一种稀有非金属矿产资源,经过纳米技术处理和产品升级,凹凸棒石成品售价最高约为80万元/吨。目前,盱眙凹凸棒石产品已占据全球市场份额的48%;国内市场中,75%以上食用油脱色剂和80%以上干燥剂也都来源于“盱眙造”。

从单纯的矿石资源到身价百倍、千倍的纳米材料产品,盱眙凹凸棒石产业正经历着怎样的变迁?近日,《经济日报》记者来到盱眙县,探访中国科学院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心,看他们如何让凹凸棒石“点石成金”。

守富矿:“凹凸”资源寻踪

追寻凹凸棒石的历史,最早要从1862年俄国学者隆夫钎科夫在乌拉尔发现凹凸棒石黏土矿,并将其命名为坡缕石开始。但直到1982年,世界矿物命名委员会才将其确认为凹凸棒石。

“凹凸棒石是一种具有棒状晶体结构的含水富镁的铝硅酸盐矿物,棒晶长1至5微米,宽20至70纳米,是天然纳米结构的矿物材料。”中科院盱眙凹土应用技术与产业化中心主任王爱勤介绍,由于凹凸棒石内部多孔道,具有较大的比表面积、一定的离子交换性,因此被广泛用作吸附剂、悬浮剂、催化剂载体和功能材料等领域。

1976年,我国著名专家许翼泉研究员等人首先在江苏六合地区发现土状凹凸棒石黏土大型矿床。自1979年起,我国先后对江苏六合、盱眙等地的凹凸棒石黏土进行调研,开展了系统的物化、工艺性能测试与研究。“最终我们发现,盱眙的凹凸棒石最具工业化开发价值,储量也最多,凹凸棒石黏土矿达8.89亿吨,已详细勘探资源为世界的48%、国内总量的74%。”中国科学院盱眙凹土应用技术与产业化中心副主任郑茂松说。

然而,守着富矿却迟迟摘不掉“贫困帽”。自从在盱眙发现凹凸棒石矿藏资源后,这一产品长期处于粗放加工阶段,附加值较低,产业链也有欠缺。20世纪90年代左右,美国曾大量进口我国的凹凸棒石,“他们以每吨100元的价格把矿石拿过去,转手以产品形式卖给我们,每吨价格高达2万元以上”。王爱勤说,直到2010年底,盱眙县的凹凸棒石产值还不到4亿元。

那么,深耕凹凸棒石资源的难点何在?原来,天然形成的凹凸棒石棒晶大多以鸟巢状或柴垛状聚集,如果不对其进行拆分解离,就不具备纳米材料的特性。“多年来,国内外研究者采用高速搅拌、超声、碾磨和冷冻等多种传统方式进行处理,只能实现部分解离,同时还会损伤晶体固有的长径比,影响其纳米性能的应用,凹凸棒石的关键共性技术始终没有取得突破,成为制约产业发展的一道世界性难题。”王爱勤说。

与此同时,盱眙凹凸棒石产业的发展还缺少研发团队的技术支撑。“虽说从2006年起,这里每年都要举办一次中国凹凸棒石高层论坛,一大批专家先后来盱眙进行产学研合作,但这仍难以满足企业的个性化技术需求。”不仅如此,王爱勤认为,当地仍缺乏一个公共测试和服务平台来聚合资源,如何高值利用凹凸棒石资源,成为地方政府和业界共同关注的焦点。

建平台:突破技术瓶颈

当创新照进现实,一个专业性凹凸棒石研发和应用平台应运而生。2010年6月,中国科学院与盱眙县人民政府联合共建了“中国科学院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心”,这也是目前中科院设立的唯一一个县级研发中心。

中心自建立之初,就采用“大平台”合作模式,先后引进中国科学院兰州化学物理研究所、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等单位。“引进的团队,彼此不能‘打架’,而要互补。”王爱勤说,盱眙县每年给每个入驻中心的单位划拨50万元,支持他们的运行;此外,每年还出资200万元设立开放课题,由研发中心主导研发方向,入驻单位则根据企业需求来确定研究课题,资产所有权归各个单位,仪器设备等资源则实行相互开放。

“中心从来都不考核论文,只考核研究人员最终获得的发明专利,考核他们能够为企业解决什么问题。”王爱勤指出,研发中心始终秉承着“聚集人才、突破技术、服务产业”的目标,“企业不断向研发人员反馈问题,现实需求就是我们科研的方向”。

目前,中心已建成应用基础研究、高值化利用研究和凹凸棒石及其产品标准化、分析测试技术研究的产学研良性发展模式,并以高水平研究开发队伍建设和交叉学科研究平台的搭建为核心,形成具有自主知识产权、对凹凸棒石产业有重大推进作用的关键先进技术研究成果。

针对凹凸棒石棒晶拆分解离的“世界性”难题,王爱勤及其团队历时5年,发展出“对辊处理—制浆提纯—高压均质—乙醇交换一体化工艺”,在保持凹凸棒石固有长径比的前提下,于2015年成功实现了棒晶束的高效解离,使棒晶达到纳米级分散。郑茂松表示,这标志着制约产业发展多年的关键共性问题取得突破,实现了凹凸棒石从矿物材料到纳米材料的华丽转身。

完善技术创新链,朝着产业发展纵深迈进。中心进一步开发了凹凸棒石纳米无机凝胶、油品高效脱色剂和纳米导电材料等高值化利用产品,成功实现产业化应用。截至目前,中心申请发明专利63件,培育国家高新技术企业10个,转化科技成果4项,累计实现销售收入18亿元,制定行业标准2项和国家标准1项,并有效促进了凹凸棒石产业技术服务体系的形成和发展。

拓产业:多元应用掘金

有人把凹凸棒石比喻成“味精”,只要添加少许,就能“点石成金”。它不仅是化工、建材、造纸等领域不可或缺的加工伴侣,还能被广泛应用于医药、农业、环保和食品等诸多领域。

王爱勤举例说,一直以来,各种霉菌毒素困扰着畜牧业发展,不仅导致经济损失,还会随食物链进入人体,严重危害人体健康。中心创造性地研发了凹凸棒石玉米赤霉烯酮吸附剂,并实现产业化。“国外工艺对玉米赤霉烯酮只能做到20%至40%的吸附能力,而我们的技术能够达到90%以上,成功打破了国外产品在此领域的技术和市场垄断。”王爱勤说。该项目获批江苏省科技厅2016年度重大成果转化项目,填补了我国高端霉菌毒素吸附剂自主研发和生产领域的空白。

采访中,记者走进江苏神力特生物科技股份有限公司的生产车间。去年8月,国内首条万吨级的霉菌毒素吸附剂生产线在这里建成,预计可年产吸附剂1.2万吨。然而过去10年间,这家公司只生产植物油脂脱色剂一种产品,工艺简陋,资源消耗大,产品附加值低,经营长期停滞不前。

“直到2013年,我们与中心建立了产学研合作关系,取得了一系列突出成绩。如今,公司已形成饲料原料、预混合饲料、复合饲料添加剂3大系列20多个生物凹土产品,吸引了300多家客户,公司业绩也从每年的800万元提高到3000多万元。”该公司董事长黄正君说,下一步,公司将针对不同毒素的峰值结构来设计产品的吸附孔道,推出广谱型霉菌毒素吸附剂,不断夯实科研和产业化成果。

在江苏玖川纳米材料科技有限公司,凹凸棒石则是一种可见光催化剂产品的重要组成部分——利用光照作用持续有效地降解室内的甲醛、苯、氨等污染物,并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。作为凹土复合藻类——富营养化水处理剂的添加成分,它现已被用于治理太湖蓝藻水华。据公司总经理陈伟介绍,该产品对硝酸盐的去除率达80%以上,对磷的去除率达95%以上,同时具备高效清洁杀菌和滋润护理的功能,可以加入护肤品及洗浴用品中。

“盱眙目前凹凸棒石产品的平均价格为每吨4000多元,价格最高的绝缘材料可达每吨80万元。”王爱勤表示,通过构建平台、突破技术、服务产业等方式,已助推盱眙县建成凹凸棒石黏土加工企业55家,生产产品50余种,形成了产业集群。2016年,当地的凹凸棒石产值跃升至20亿元。

宝宝发烧不退怎么办
宝宝睡醒了咳嗽是怎么回事
小孩晚上发烧白天正常是怎么回事
宝宝发烧39度
猜你会喜欢的
猜你会喜欢的