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稀土冶炼分离领域的“脊梁” ——记包头稀土研究院教授级高工、杰出领军者叶祖光

《中华英才》半月刊 作者:宗和 2026-06-16 14:16

叶祖光

叶祖光是我国稀土冶炼分离领域技术开发与应用专家、杰出领军者,获得“全国五一劳动奖章”、国家级中青年有突出贡献专家殊荣,多次被内蒙古自治区和包头市评为“劳动模范”,首批享受国务院颁发的政府特殊津贴。他主持的“P507稀土全萃取连续分离”项目系列成果具有国际先进水平,获国家科技进步奖二、三等奖,多次获得省部级科技进步一等奖。在包头钢铁(集团)有限责任公司和全国十余省市推广应用,从无到有,由弱到强,形成我国生产单一纯稀土的企业集群。其产品的国际市场占有率从20世纪90年代中期至今一直保持在85%以上,为我国独步全球的先进稀土全产业链的形成奠定坚实基础,发挥关键作用,项目系列成果被誉为“稀土行业的一块里程碑”“稀土产业的一个重大转折点”。

在工业试验现场观察

我国稀土分离技术起步较晚,20世纪50至60年代中期,科研人员只能参考国外零散资料,采用分级沉淀、结晶、离子交换等低效复杂的方法分离稀土。70年代末,国内国民经济、国防军工快速发展,对高纯单一稀土的需求从公斤级跃升至百吨级,但当时主流的离子交换法周期长、成本高、产量低,无法满足工业大规模生产需求,我国只能动用稀缺外汇从国外高价采购高纯稀土产品。

市场需求迫切,国内多家单位竞相攻关。1979年初,冶金工业部包头稀土研究院、包钢稀土三厂、包头冶炼厂联合组建叶祖光团队,打破传统思维桎梏,开创性提出全新方案:采用一种萃取剂、一次投入混合稀土原料液,实现连续萃取分离,同步产出6种纯度超99.00%~99.90%的纯稀土产品,即皂化P507稀土全萃取连续分离工艺模式。

该方案一经提出便引发不小争议,不少同行认为难度极大、难以实现工业化。原因在于,这是颠覆传统理念的全新工艺,此前无任何文献记载,也无相关研究探索。传统萃取工艺的固有认知,一度“阻碍”了行业的创新突破。

叶祖光团队摆脱传统技术经验束缚,聚焦核心技术难点,深入研究稀土萃取剂分子结构、萃取反应及传质机理,结合国内酸资源现状,选定弱酸性质的P507萃取剂。经过反复试验攻坚,团队成功揭示皂化P507萃取稀土体系的三大核心规律:定量萃取与定量洗涤规律、体系中稀土离子有自盐析效应的规律、多级串联分离系数恒定规律。这三大规律,为全新工艺的研发成功筑牢了理论根基。

1979年秋,团队正式确立工艺研发原则:以皂化P507为萃取剂、高酸度溶液作洗液,按需调整萃取与洗涤级数,实现轻、中稀土元素连续分离。该工艺需设计七段连续萃取流程,制定七套工艺条件、完成七套串级试验,最终整合形成最优工艺流程,全程充满未知挑战。

历经300多个日夜的艰辛探索,1981年6月,完成小型全流程试验;1982年5月,完成扩大试验,继而完成工业试验,在国内外首次确立P507全萃取连续分离稀土工艺模式及流程。科研攻坚的背后,是叶祖光夫妇的无私奉献。他们全身心投入工作,无暇顾及家中两个10岁左右的孩子,导致孩子意外煤气中毒,所幸未酿成大祸。主治医生的批评,以及多年后回忆此事时叶祖光的哽咽,都彰显了科研工作者舍小家为大家的赤诚。

工业试验期间,采用中国科学院院士徐光宪先生的《稀土串级萃取理论》的实验启动方案,缩短试验时间。

1982年12月,原冶金部科技司组织技术鉴定。专家组一致认定,该工艺是稀土萃取分离技术的重大突破性创新,整体技术水平超越当时世界顶尖的法国罗纳·普朗克公司同类工艺,达到国际先进水平。这也是我国稀土科研领域首个获此评价的成果,在行业内引发巨大反响。其试验报告成为业内珍贵资料,包头稀土研究院先后印发100余本,在全国广泛传播。

1983年1月,全国稀土化学年会在浙江大学图书馆报告厅举行,叶祖光在全体大会上讲演“稀土全萃取新模式及其工艺流程——P507稀土全萃取连续分离工艺”

1983年起,国内各地企业纷纷赴包头学习,寻求技术转让与合作。1983年至20世纪90年代中期,包头稀土研究院先后为江苏、江西、广东、山东、湖南等十余省市的15家企业提供技术转让,国内众多院校、科研单位也纷纷效仿推广。

1997年,中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司(原稀土高科,中国稀土第一股)上市,募集资金采用P507工艺建成国内首个3000吨REO/年规模的稀土分离生产线,工艺、质量、装备均达行业先进水平,1998年投产并入选国家火炬计划优秀项目。该生产线在包头国际稀土产业交流活动中获国内外专家高度认可,法国罗纳·普朗克公司高管参观后也由衷称赞。

皂化P507稀土全萃取连续分离工艺的推广,彻底改写了我国稀土产业格局。20世纪80年代中期至90年代中期,国内迅速形成规模化稀土企业集群,单一稀土产品市场占有率从几乎为零飙升至90%左右,彻底扭转了我国此前只能出口稀土精矿、依赖进口高纯稀土的被动局面。该工艺的普及,迫使美、法、日主流稀土分离企业大幅减产、停产并退出国际市场主导地位。

叶祖光团队研发的这项成果,被徐光宪评价为“稀土行业的一块里程碑”“稀土产业发展史上的重大转折点”。如今,我国单一纯稀土产品国际市场占有率长期稳定在85%以上,构建起全球领先的稀土全产业链,而这一切,都离不开叶祖光及其团队的开创性贡献。

叶祖光所获荣誉

【责编 李媛】

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