稀土纳米功能材料的领跑者 ——中国科学院院士严纯华先生访谈

主持人：严院士，非常感谢您在百忙中接受我们的采访。2011年5月颁布了《国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》中提到：“把稀土新材料对下游产业的支撑和保障作用得到明显发挥作为目标之一”，严院士您对如何发展我国稀土科技事业有何高见？　　从基础研究的角度来说，有两个方向最引人关注，一个是与能源相关，一个是与信息相关的产业和应用。在技术和产业发展中，我们更要有前瞻性，关键在于我们这些科技人员能否通过更为耐心的基础研究发现机会，并引导企业家们在开发、生产和应用中把握机会，真正实现稀土产业的跨越式发展。 　我觉得，跨越式发展更重要的是，打通“研究—开发—生产—市场”这样一个研发链，建立产品和器件标准，培育和引导市场，最终引领未来的新科技、新产业；还必须做好科学家、企业家和管理者之间尚不通畅的衔接。主持人：众所周知，我国稀土萃取分离提纯技术一直是处于世界领先地位，七十年代，中国科技工作者在徐光宪院士的带领下，提出了“稀土串级萃取”理论，随后，您又进一步完善了该理论，请您谈谈稀土串级萃取理论对我国稀土产业发展做出了怎样的巨大贡献，稀土串级萃取理论在今后工业生产的发展方向是什么？　　首先，从旧石器、新石器、铜器、铁器时代迄今，从人类认识世界、认识自然和认识元素本身的发展来说，稀土家族是最后一个被关注的元素家族；其次，过去几十年间，几乎每隔5至10年，稀土科技都有重大的发现和技术突破，这些发现和突破不仅促进了科学和技术本身的发展，也深深影响了人类的生活质量；再次，稀土与人类面临的紧迫问题——能源、环境和信息等有着至关重要的联系。目前稀土采选冶过程中存在的生态环境问题，既是摆在我们面前的重大挑战，也是我们的研究机遇。”从稀土研究本身来讲，人类发现稀土至今已有200多年，但真正系统地开展稀土本征性质研究也不过只有几十年的历史，很多理论和技术问题都有待解决。　　过去30年，因中国稀土分离技术和产业的快速发展，使发达国家依赖中国价廉物美的稀土产品，形成了稀土资源开采和分离方面的人才和技术断层。目前中国在稀土采选冶技术上具有优势，支撑了全球95%以上的需求量，但是在稀土的高、精、尖和特殊用途的材料方面，中国还依然与发达国家存在距离，这就要求我们要保持既有优势，高效利用资源，提高生态环境保护水平，加快稀土研究的步伐，在稀土资源高效、绿色利用和高端应用的核心技术方面做出更具价值的探索和成果。 主持人：严院士，您带领的团队在稀土纳米功能材料领域已经苦苦攻关了十几个春秋，“稀土纳米功能材料的可控合成、组装及构效研究”研究课题荣获2011年度国家自然科学二等奖，请您谈谈稀土纳米材料主要应用领域及在这些领域的应用现状。　　经过10多年，稀土纳米功能材料的可控合成、组装及构效研究对我国稀土发光和永磁的功能材料开发和产业化起到了支撑作用，更加深化了对稀土本征性质和化合物功能的认识，对于后一步的高技术产业发展提供了非常必要和有价值的依据。”　　其中的部分研究内容，包括新型稀土分离技术、高性能永磁材料和发光材料，已经实现了产业化，对国家稀土资源有效利用起到了积极促进作用。在继续研究开发稀土纳米功能材料的同时，我们的团队也在思考：是否应该从源头抓起，解决稀土资源利用中的高值化、绿色化难题，减少环境污染？　　经过一年多的研讨和组织，973计划重大科学问题导向项目“稀土资源高效利用和绿色分离的科学基础”今年正式启动，也是对这一问题的回应。资源的有效利用包含三个方面：是否能够把稀土资源有效地提取出来；提取的方式要对环境没有影响；提取的产品是国家所急需的。希望通过这个项目的实施为解决稀土资源和环境问题提供依据，建立新的研发思路和新的技术。主持人：严院士，对我国包头混合型稀土资源综合利用您有什么建议？　　包头矿是世界最大的稀土矿藏，属于典型的含铁、稀土、钍等资源的共生复杂矿，其中铁、稀土和钍含量分别约为34%、5%—6%和0.02%。该矿自开采以来，始终以铁矿需求量定产，原矿石年开采量已达1200万吨，作为稀土主矿区的“主东矿”已开采过半；按目前开采量预计，其开采年限小于20年，稀土资源利用率不到10%，绝大部分稀土被排入尾矿库，形成了一个规模与主东矿储量相当、且赋存状态和成分更为复杂的“人造稀土矿”。冶炼过程所产生的含氟、硫废气和高氨氮及高盐碱废水以末端治理方式加以处理，成本较高，难以彻底治理。更为严峻的是，废渣中的放射性钍未加回收和有效利用，形成了重大污染隐患。　　南方离子吸附型稀土矿的中重稀土（钐、镥及钇）配分高达30%—80%，其中的铕、铽、镝等中重稀土元素配分远高于氟碳铈矿和独居石矿，是具有绝对竞争优势的战略资源。目前该矿主要采用先进的原地浸矿技术加以提取和富集。然而，地质条件对稀土回收率影响明显，导致稀土资源流失和环境污染严重。　　稀土分离主要采用溶剂萃取工艺，随着国家环保要求的逐步提高，现有流程存在的酸碱消耗大、氨氮及放射性污染等问题日益突出，开发可达到国家《稀土工业污染物排放标准》的新型萃取体系及高效清洁分离工艺势在必行。主持人：严院士2011年12月当选为中国科学院院士，这是对您在稀土科研和教学领域辛勤耕耘三十余载的最高奖励，也是对您在稀土分离和稀土功能材料应用等方面做出贡献的高度肯定，面对这些荣誉您是怎么看待的？　　我很幸运，到北大34年，在徐光宪、李标国、吴瑾光、黄春辉、黎乐民等老一辈稀土科学家的无私帮助和精神感召下，我们的研究团队为了共同的目标走到了一起，相互取长补短，取得了一些阶段性成果，但未来的稀土研究及其技术竞争犹如不见血的战场，我们必须加快步伐。　　我们从老一辈科学家传承的不仅是他们的知识，更是精神，是他们团结、敬业和严谨的精神，团队中的每个人都有这样的意识，正如毛主席所说‘我们都是来自五湖四海，为了一个共同的革命目标，走到一起来了’。　　项目实行首席科学家负责制，因而项目完成得好与不好，是我的责任，但我更希望作为项目运行中的粘结剂，跑腿的组织者，组织大家干，干好了是大家的，干的不好是我的，这样才能够充分发挥每个人的作用，每个单位的优势和团队的整体力量。在荣誉面前保持一颗淡泊和谦和的心荣，誉归于团队。