近日，工業(yè)和信息化部正式發(fā)布2025年度重點(diǎn)產(chǎn)品、工藝“一條龍”應(yīng)用計(jì)劃方向清單，鄭州大學(xué)關(guān)鍵金屬冶金團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的無(wú)氨氮鉬冶金產(chǎn)業(yè)化技術(shù)入選。

“酸性革命”：顛覆百年冶煉傳統(tǒng)

何為鉬？鉬是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的戰(zhàn)略金屬，2025年其相關(guān)物項(xiàng)已被商務(wù)部納入出口管制范疇。作為“高溫硬核選手”，它藏在我們生活和國(guó)之重器的方方面面，卻總被忽略。手機(jī)屏幕的第一層鍍膜，就是用鉬靶材濺射而成，扮演著關(guān)鍵導(dǎo)電層和阻擋層的角色；在工業(yè)加工中精準(zhǔn)切割鋼材的線(xiàn)切割絲，也是鉬絲“挑大梁”，憑借2600℃以上的耐高溫特性，在電火花中穩(wěn)穩(wěn)“繡花”。生產(chǎn)太陽(yáng)能光伏板的核心材料單晶硅時(shí)，需依靠鉬制坩堝與爐體承載高溫熔融的硅液，方能拉制出合格硅片；玻璃制造中，鉬電極作為加熱體直接插入熔融玻璃，因不與玻璃互溶，守住了玻璃的純凈透亮。在關(guān)鍵的領(lǐng)域，它更是“剛需擔(dān)當(dāng)”——軍工裝備的核心部件、核反應(yīng)堆的核燃料包殼材料，還有航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件，都離不開(kāi)鉬或其合金的高強(qiáng)度、耐高溫加持，堪稱(chēng)“隱形的戰(zhàn)略支撐”。

以前，河南雖坐擁全國(guó)30%以上的鉬精礦資源和每年6000噸的鉬粉需求，卻面臨“前端有礦、后端有需、中間冶煉斷檔”的尷尬局面。全省高純?nèi)趸f產(chǎn)能僅占全國(guó)的2%，大量鉬礦只能低價(jià)外銷(xiāo)，而下游企業(yè)卻要高價(jià)進(jìn)口冶煉產(chǎn)品。團(tuán)隊(duì)核心成員李永立博士回憶，大家下定決心“必須打破這個(gè)V型產(chǎn)業(yè)短板！”

然而，鉬的提純之路充滿(mǎn)挑戰(zhàn)。其熔點(diǎn)高達(dá)2600度以上，常規(guī)熔爐根本無(wú)法承受如此高溫以實(shí)現(xiàn)直接熔化提純，只能用“濕法冶金”——讓它溶解在溶液里，再通過(guò)凈化、結(jié)晶把純鉬“撈”出來(lái)。酸性溶液和堿性溶液，對(duì)鉬來(lái)說(shuō)就是兩種完全不同的“修煉環(huán)境”。近百年來(lái)，鉬行業(yè)一直沿用傳統(tǒng)的堿性氨水體系，但這一浸出工藝暴露出諸多難以破解的痛點(diǎn)：氨氮污染嚴(yán)重，與環(huán)保發(fā)展理念相悖；資源回收率偏低，造成寶貴礦產(chǎn)資源浪費(fèi)；產(chǎn)品純度不足，難以滿(mǎn)足高端領(lǐng)域的應(yīng)用需求。破解行業(yè)難題，讓實(shí)驗(yàn)室里的創(chuàng)新成果盡快“產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”，成為科研團(tuán)隊(duì)與產(chǎn)業(yè)界的共同追求。

“既然傳統(tǒng)工藝行不通，不如換個(gè)思路，從體系上突破?！泵鎸?duì)行業(yè)困局，團(tuán)隊(duì)大膽提出“無(wú)氨氮酸法冶煉”構(gòu)想——摒棄氨水，改用酸性體系。團(tuán)隊(duì)基于鉬在酸性溶液中的絡(luò)合特性，探索實(shí)現(xiàn)鉬的高效浸出和無(wú)氨反萃，在鄭州大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，進(jìn)行了一場(chǎng)“酸性革命”。

實(shí)驗(yàn)室里的每一次突破都來(lái)之不易。從配方調(diào)試到小型實(shí)驗(yàn)，科研團(tuán)隊(duì)在燒杯、反應(yīng)釜間反復(fù)摸索，終于驗(yàn)證了技術(shù)可行性：浸出率從傳統(tǒng)工藝的90%—95%提升至98%以上；杜絕氨氮排放；每噸鉬冶煉成本降低2000—3000元；還能從尾礦中回收錸、銅等資源。

中試攻堅(jiān)：從實(shí)驗(yàn)室到百畝產(chǎn)業(yè)園

科研人員深知，“紙面上的技術(shù)”離生產(chǎn)線(xiàn)還有萬(wàn)里之遙?！翱萍紕?chuàng)新不能閉門(mén)造車(chē)，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新更不能缺芯少魂?！标P(guān)鍵時(shí)刻，李永立團(tuán)隊(duì)帶著實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)駐鄭州市高新區(qū)的一家企業(yè)，在生產(chǎn)車(chē)間搭建起臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室，利用企業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)地與設(shè)備完成了3次放大實(shí)驗(yàn)，并在一年內(nèi)順利完成核心專(zhuān)利申請(qǐng)，為技術(shù)產(chǎn)業(yè)化筑牢了知識(shí)產(chǎn)權(quán)屏障。

令人動(dòng)容的是，2022年11月27日，無(wú)氨氮鉬冶金中試項(xiàng)目審議答辯日與李永立的孩子出生日期恰好相同。在醫(yī)院產(chǎn)房里，他用手機(jī)錄制答辯視頻，身邊是待產(chǎn)的妻子。“一邊是科研責(zé)任，一邊是家庭擔(dān)當(dāng)，那一刻真正體會(huì)到什么是負(fù)重前行?！?/p>

習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)，“強(qiáng)化企業(yè)科技創(chuàng)新主體地位，促進(jìn)創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈資金鏈人才鏈深度融合，推動(dòng)科技成果加快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力”。其為關(guān)鍵核心技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)線(xiàn)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地指明了方向。

中試是技術(shù)落地的“關(guān)鍵跳板”，需要資金、場(chǎng)地與政策支持。鄭州大學(xué)與三門(mén)峽市政府共建的中原關(guān)鍵金屬實(shí)驗(yàn)室，給予項(xiàng)目1400萬(wàn)元中試資金支持，三門(mén)峽市更是提供2200平米標(biāo)準(zhǔn)廠(chǎng)房和“一站式”審批服務(wù)，讓中試線(xiàn)建設(shè)一路綠燈。

百?lài)嵓?jí)中試示范線(xiàn)的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)性的大工程，涉及工業(yè)廠(chǎng)房、水電蒸汽等配套設(shè)施的協(xié)調(diào)、工藝流程設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì)的組建等各項(xiàng)工作?！皩?shí)驗(yàn)室里搖燒杯，在生產(chǎn)線(xiàn)上面臨的是千倍放大的工程難題。”團(tuán)隊(duì)成員回憶，中試階段僅管道設(shè)備與泵體的匹配調(diào)試就用了幾個(gè)月，溫度、流量的波動(dòng)都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。為此，團(tuán)隊(duì)組建了“科研人員+企業(yè)技工+管理人才”的復(fù)合型隊(duì)伍：科研人員駐場(chǎng)優(yōu)化工藝參數(shù)，企業(yè)技工負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)維，管理團(tuán)隊(duì)統(tǒng)籌生產(chǎn)調(diào)度，三方分工協(xié)作、高效聯(lián)動(dòng)，秉持“邊調(diào)試、邊優(yōu)化、邊改造”的實(shí)干節(jié)奏，終于成功產(chǎn)出第一批純度達(dá)4N5（99.995%）的高純鉬酸和三氧化鉬產(chǎn)品。

經(jīng)中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)組織的成果技術(shù)鑒定，該“無(wú)氨氮鉬冶金新技術(shù)”被評(píng)價(jià)為“國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)、整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。

全鏈深耕：構(gòu)建產(chǎn)業(yè)新生態(tài)

技術(shù)突破的消息一經(jīng)傳出，便吸引了產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，眾多企業(yè)紛紛拋來(lái)橄欖枝。2024年11月30日，鄭州大學(xué)團(tuán)隊(duì)與河南金渠鉬業(yè)有限公司簽署6000萬(wàn)元技術(shù)合作協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了國(guó)企資本優(yōu)勢(shì)與科研團(tuán)隊(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的深度合作。與此同時(shí)，李永立被聘為該企業(yè)科技副總，進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的深度融合。金渠鉬業(yè)投資5.5億元建設(shè)鉬基新材料產(chǎn)業(yè)園，生產(chǎn)線(xiàn)年產(chǎn)6000噸高純鉬產(chǎn)品，年產(chǎn)值可達(dá)15億元。

更令人振奮的是，技術(shù)轉(zhuǎn)化并未止步于冶煉環(huán)節(jié)。依托高純超細(xì)鉬酸的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，團(tuán)隊(duì)持續(xù)深耕，進(jìn)一步研發(fā)出“清潔均相高純鉬基材料制備技術(shù)”，成功生產(chǎn)出4N級(jí)高純鉬粉及鉬合金粉。利用原料的超細(xì)特性，該技術(shù)將傳統(tǒng)工藝中15小時(shí)的還原時(shí)間縮短一半以上，還原溫度降低了100℃以上，產(chǎn)品可應(yīng)用于靶材、核反應(yīng)堆包殼材料等領(lǐng)域。

目前，團(tuán)隊(duì)以技術(shù)入股形式與另一企業(yè)簽署2640萬(wàn)元的成果轉(zhuǎn)化框架協(xié)議，雙方共建后端材料公司，全力推進(jìn)高純及合金粉產(chǎn)業(yè)化，逐漸形成“礦石—高純氧化物—高端金屬粉”的完整產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)從原料到高端產(chǎn)品的全鏈條布局。

在三門(mén)峽高新區(qū)新材料產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，一條高純?nèi)趸f生產(chǎn)線(xiàn)正加緊安裝設(shè)備，鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房拔地而起，管道線(xiàn)路縱橫交錯(cuò)?！斑@條生產(chǎn)線(xiàn)的核心技術(shù)，從實(shí)驗(yàn)室小試到產(chǎn)業(yè)化落地，僅用了5年時(shí)間?！崩钣懒⒅钢诎惭b的生產(chǎn)線(xiàn)介紹道，語(yǔ)氣中滿(mǎn)是自豪。生產(chǎn)線(xiàn)建成后將形成年產(chǎn)6000噸高純鉬產(chǎn)品的產(chǎn)能，預(yù)計(jì)今年上半年正式投產(chǎn)。

如今，在鄭州大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，科研人員仍在優(yōu)化工藝參數(shù)；三門(mén)峽的鉬基新材料產(chǎn)業(yè)園中，生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)如火如荼；洛陽(yáng)的下游企業(yè)已提前進(jìn)行產(chǎn)品試用。從實(shí)驗(yàn)室的“酸性革命”到鉬基新材料產(chǎn)業(yè)園的落地生根，從單一技術(shù)突破到全產(chǎn)業(yè)鏈布局，這條科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合的道路，正是黨的二十屆四中全會(huì)精神在基層的生動(dòng)實(shí)踐。

“我們的目標(biāo)是讓河南的鉬資源優(yōu)勢(shì)，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，讓鄭州大學(xué)一流學(xué)科的‘黑科技’成為支撐實(shí)體經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的新質(zhì)生產(chǎn)力，為我國(guó)鉬行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐?！崩钣懒⒌脑?huà)語(yǔ)，既道出了科研工作者的使命擔(dān)當(dāng)，更勾勒出科技創(chuàng)新賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí)的美好藍(lán)圖。

隨著2026年產(chǎn)業(yè)化基地的投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，河南將成為全國(guó)重要的鉬精深加工基地，從鉬礦開(kāi)采到靶材、鉬絲、合金粉等終端產(chǎn)品的完整產(chǎn)業(yè)鏈將全面成型。

“鄭州大學(xué)關(guān)鍵金屬冶金團(tuán)隊(duì)的探索之路，為高校一流學(xué)科建設(shè)如何服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)、破解‘卡脖子’技術(shù)難題，提供了可復(fù)制、可推廣的寶貴經(jīng)驗(yàn)?！辈牧峡茖W(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)王海龍表示。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)的亮眼成果，也推動(dòng)學(xué)科建設(shè)更上新臺(tái)階。截至2025年底，鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)科國(guó)際排名達(dá)到新高，軟科世界一流學(xué)科排名全球第25位，ESI全球排名第28位（進(jìn)入前0.17‰），US News學(xué)科排名全球第19位，堅(jiān)實(shí)的一流學(xué)科實(shí)力將源源不斷地產(chǎn)出更多的科研成果，扎根中原大地開(kāi)花結(jié)果，在科技創(chuàng)新的浪潮中，書(shū)寫(xiě)出更多屬于鄭大人的時(shí)代篇章。（李艷麗 撰稿）

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