霍知節(jié) 訪談?wù)?/p>

(內(nèi)蒙古師范大學(xué)科學(xué)技術(shù)史研究院，呼和浩特 010022)

訪問(wèn)整理者按：受采訪人馬鵬起*據(jù)中國(guó)稀土網(wǎng)http://www.cre.net/show.php？contentid=1267，2017- 4- 12，稀土人物專(zhuān)欄-馬鵬起，以及馬鵬起先生提供資料整理。(1936— )，江蘇泰興人，我國(guó)著名稀土專(zhuān)家，包頭稀土研究院原院長(zhǎng)，教授級(jí)高級(jí)工程師。1962年畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)放射化工專(zhuān)業(yè)，即赴包鋼冶金研究所，歷任技術(shù)員、課題組長(zhǎng)、濕法冶金研究室負(fù)責(zé)人。1971年將萃取計(jì)算理論應(yīng)用于單一稀土的萃取分離工藝，實(shí)現(xiàn)其高純度和高收率，著文《萃取計(jì)算及其應(yīng)用》。1975—1993年擔(dān)任冶金部包頭稀土研究院副院長(zhǎng)、院長(zhǎng)，主持多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)和重大科研項(xiàng)目。1993—1997年擔(dān)任包頭鋼鐵公司總工程師。1997年在包頭稀土高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)創(chuàng)辦科工貿(mào)一體化的大漠稀土有限責(zé)任公司，擔(dān)任董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理。1980—1998年曾任中國(guó)稀土學(xué)會(huì)常務(wù)理事、濕法冶金專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任委員、包頭稀土學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)等職。1988年受聘為國(guó)務(wù)院稀土領(lǐng)導(dǎo)小組(后改為國(guó)家計(jì)委稀土專(zhuān)家組)第一、二、三屆成員至今。1997年受聘為包頭稀土高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)專(zhuān)家顧問(wèn)委員會(huì)主任委員，1999年為內(nèi)蒙古稀土集團(tuán)公司專(zhuān)家顧問(wèn)。2004年開(kāi)始專(zhuān)門(mén)研究尾礦全面綜合利用的選礦工藝，2007—2010年在包鋼礦山研究院完成這項(xiàng)重大試驗(yàn)，通過(guò)包鋼公司鑒定，并著8萬(wàn)字論文《重新認(rèn)識(shí)白云鄂博資源》，提出許多新的觀念、綜合利用的工藝路線(xiàn)及展望。現(xiàn)為中國(guó)稀土學(xué)會(huì)名譽(yù)理事、包頭市政府稀土專(zhuān)家組副組長(zhǎng)。

馬鵬起先生從事稀土研究迄今已56年，發(fā)表論文和報(bào)告近30篇，除上述外，還有如《包頭資源綜合利用》《國(guó)內(nèi)稀土應(yīng)用的最新發(fā)展》《中國(guó)稀土1989—1993》等[1]，為白云鄂博資源綜合利用的選冶技術(shù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)清潔生產(chǎn)工藝研究作出了重要貢獻(xiàn)。

受訪人：馬鵬起

訪談?wù)砣耍夯糁?jié)

采訪時(shí)間：2017年6月25，26，28日

采訪地點(diǎn)：包頭(包鋼)稀土研究院 425辦公室

1 “稀土大國(guó)”提法的由來(lái)和我國(guó)的稀土資源優(yōu)勢(shì)

霍(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“霍”)：馬老，今天請(qǐng)您談?wù)勎覈?guó)稀土發(fā)展的歷程，我們國(guó)家被譽(yù)為“稀土大國(guó)”，您先談?wù)劇跋⊥链髧?guó)”這一稱(chēng)呼是怎么來(lái)的？

馬(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“馬”)：“稀土大國(guó)”是方毅同志第一個(gè)提出來(lái)的，他是中國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)第一個(gè)主抓科學(xué)技術(shù)的中央領(lǐng)導(dǎo)同志，他下決心要抓好我國(guó)三大共生礦資源(按指包頭、攀枝花和金川)綜合利用的技術(shù)開(kāi)發(fā)，連續(xù)8年，每年到三個(gè)地方一次，召開(kāi)不同的、全國(guó)性的資源綜合利用科技工作會(huì)議，聽(tīng)取課題匯報(bào)，檢查項(xiàng)目進(jìn)展，每個(gè)會(huì)議都是七到十天。從1978年開(kāi)始，他七下包頭抓稀土發(fā)展[2]。就是在1981年，包頭資源綜合利用第四次科技工作會(huì)議上的講話(huà)中，他提出“我們要努力成為世界上的稀土大國(guó)”([3]，頁(yè)272)。很快就對(duì)“稀土大國(guó)”提出具體的奮斗目標(biāo)：要達(dá)到資源第一、生產(chǎn)第一、出口第一、應(yīng)用第一，主要是后三個(gè)“第一”要做到了，才能說(shuō)是“稀土大國(guó)”，這就是上世紀(jì)80年代“稀土大國(guó)”的由來(lái)。

霍：請(qǐng)您談?wù)劇跋⊥链髧?guó)”的資源優(yōu)勢(shì)是什么？

馬：我們國(guó)家有豐富的稀土資源，就白云鄂博礦而言，其特點(diǎn)堪稱(chēng)“大、多、富、貴”?！按蟆笔侵刚麄€(gè)礦區(qū)范圍內(nèi)約48km2，規(guī)模大、儲(chǔ)量大，鐵礦石儲(chǔ)量十幾億噸，稀土儲(chǔ)量居世界之首，螢石儲(chǔ)量上億噸，居全國(guó)之首，五氧化二鈮(Nb2O5)的儲(chǔ)量達(dá)幾百萬(wàn)噸，僅次于巴西，釷(Th)的儲(chǔ)量?jī)H主礦和東礦就超過(guò)20萬(wàn)噸，為世界第二[4]，而且非共生稀土元素鈧(Sc)，在主、東礦區(qū)儲(chǔ)量高達(dá)幾萬(wàn)噸，這是一個(gè)世界罕見(jiàn)的特大型多金屬共生礦。“多”是指整個(gè)礦區(qū)以鐵(Fe)、稀土和鈮(Nb)為主，已發(fā)現(xiàn)的元素71種，礦物190種[5]，可回收利用的元素30多種。我們認(rèn)為它是個(gè)富礦，稀土品位平均為5%—6%，最高品位大于10%。美國(guó)芒廷帕斯礦(Mountain Pbumm)的稀土品位為7.68%，還有我們堆存在尾礦壩[注]指包鋼尾礦庫(kù)，1965年投入使用，國(guó)內(nèi)最大的平地圍壩型尾礦庫(kù)區(qū)，位于包鋼選礦廠西南約4公里平原緩坡上，占地11平方公里，是包鋼集團(tuán)重要的生產(chǎn)、安全、環(huán)保設(shè)施和稀土富集儲(chǔ)存庫(kù)區(qū)，對(duì)包鋼集團(tuán)及國(guó)家戰(zhàn)略性稀土資源儲(chǔ)備均有重要意義。中稀土品位已富集到7%，這是第三個(gè)特點(diǎn)“富”。該礦釹(Nd)和銪(Eu)含量高，它倆是輕稀土中最貴、最重要的兩個(gè)元素，因此經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，2011年6月氧化銪(Eu2O3)的價(jià)格每公斤高達(dá)3萬(wàn)元。還有白云鄂博稀土中至今還沒(méi)有拿出來(lái)的鈧，每公斤氧化鈧(Sc2O3)也是上萬(wàn)元。還有螢石，原礦中的螢石含量16%-18%，為鐵的一半，但螢石精礦的價(jià)格是鐵精礦的一倍，螢石被稱(chēng)為“第二稀土”，還有鈮主要用于低合金高強(qiáng)度鋼中，改善鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重要合金元素，進(jìn)口的巴西高級(jí)鈮鐵每噸20多萬(wàn)元，用于電子、超導(dǎo)等行業(yè)的鈮產(chǎn)品就更貴了，因此白云鄂博資源的又一個(gè)特點(diǎn)是“貴”。

霍：除了“大、多、富、貴”，您認(rèn)為白云鄂博稀土資源還有什么優(yōu)勢(shì)？

馬：包頭稀土[注]包頭本土科學(xué)家習(xí)慣于稱(chēng)白云鄂博礦為包頭礦，白云鄂博稀土習(xí)慣稱(chēng)包頭稀土。資源在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，首先有開(kāi)采優(yōu)勢(shì)，該礦不是單純的稀土礦，而是多金屬?gòu)?fù)合礦，由于是隨鐵開(kāi)采出來(lái)的，相對(duì)單一稀土礦來(lái)說(shuō)開(kāi)采成本低，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而國(guó)外大部分都是單一稀土礦，所有的礦山設(shè)施都是為了開(kāi)采稀土而建。其次，白云鄂博不是氟碳鈰礦而是氟碳鈰礦和獨(dú)居石的混合礦，而且放射性元素釷的含量較低，獨(dú)居石中的釷是國(guó)外和南方獨(dú)居石中釷含量的二十分之一，在開(kāi)采和冶煉提取分離過(guò)程中有利于環(huán)保和防護(hù)。再有，最大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是包頭稀土開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)性，包鋼的鋼鐵生產(chǎn)中90%稀土留存到尾礦。包頭尾礦中的稀土價(jià)值占總資源的價(jià)值70%以上[6]，其存儲(chǔ)量已經(jīng)達(dá)到一千萬(wàn)噸以上，可用上百年，它所需開(kāi)采費(fèi)用很低，所以競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)更大。

2 稀土合金、選礦技術(shù)上的創(chuàng)新

霍：我國(guó)稀土工業(yè)發(fā)展歷程其實(shí)就是一部自力更生、艱苦奮斗的稀土科技創(chuàng)業(yè)史，請(qǐng)您談?wù)劇跋⊥链髧?guó)”在科技上我們是如何煉成的？常言道萬(wàn)事開(kāi)頭難，先說(shuō)說(shuō)我國(guó)第一個(gè)稀土產(chǎn)品是怎么生產(chǎn)出來(lái)的？

馬：先說(shuō)我國(guó)誕生的第一個(gè)稀土產(chǎn)品，1959年12月，包鋼第二選礦廠[注]我國(guó)第一個(gè)稀土工廠，最初名為包鋼第二選礦廠、包鋼七○四廠、包鋼稀土一廠，多次更名，最后名為包鋼集團(tuán)三峰稀土有限公司。生產(chǎn)出白云鄂博稀土的第一個(gè)工業(yè)產(chǎn)品——稀土硅鐵合金，以含稀土的高爐渣為原料，在電弧爐中用硅鐵還原制得，是由中科院上海冶金陶瓷研究所所長(zhǎng)鄒元曦[注]鄒元曦(1915—1987)，冶金物理化學(xué)家，半導(dǎo)體材料學(xué)家，中國(guó)科學(xué)院院士。發(fā)明的，1965年獲國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)。當(dāng)時(shí)包頭軍工研究單位用稀土硅鐵合金煉出了代替鎳鉻的裝甲鋼[注]1960年，中蘇關(guān)系破裂，加之西方國(guó)家的技術(shù)壟斷和原料封鎖，我國(guó)生產(chǎn)軍用鋼所需鎳、鉻等合金被禁運(yùn)，中央提出試制用稀土代替鎳、鉻的軍用鋼材，447廠(內(nèi)蒙古第二機(jī)械制造廠)、內(nèi)蒙古金屬材料研究所、大冶鋼廠開(kāi)始研制無(wú)鎳稀土炮鋼。。隨后在冶煉稀土處理鋼中獲得了廣泛應(yīng)用，同時(shí)在鑄鐵中也得到了更廣泛的應(yīng)用，作為鑄造用的孕育劑、球化劑和蠕化劑，至今還在大量應(yīng)用，生產(chǎn)工藝一直未變。包鋼稀土一廠曾是全國(guó)最大的稀土合金廠，產(chǎn)量1萬(wàn)多噸，最高出口年近3千噸。這是我們中國(guó)人自己研發(fā)出來(lái)的，國(guó)外沒(méi)有，我們有，這就是先進(jìn)的稀土冶煉技術(shù)。

霍：您談?wù)勏⊥吝x礦技術(shù)的發(fā)展歷程？我們的選礦技術(shù)是自主研發(fā)嗎？

馬：我們?cè)僬f(shuō)說(shuō)稀土選礦技術(shù)，由于選礦廠到1965年才建成，后于高爐投產(chǎn)[注]1959年9月26日，1513m3的一號(hào)高爐建成投產(chǎn)，周恩來(lái)總理親臨剪彩。七年。稀土精礦的生產(chǎn)比較晚，選礦廠投產(chǎn)后，從一種混合浮選泡沫中回收稀土，泡沬稀土品位16%，經(jīng)搖床重選得到一種低品位稀土精礦，稀土品位29.5%，回收率33.8%。由于所有的選礦工藝都是以鐵為主，回收稀土都是從選鐵后的尾礦或中間產(chǎn)品中回收。另外，由于礦石的特殊性，稀土選礦技術(shù)可謂是歷經(jīng)艱辛，起初得不到高品位稀土精礦，但是我們的目標(biāo)就是美國(guó)芒廷帕斯礦的60%稀土精礦。直到1976年，廣東有色分院和稀土研究院在包鋼稀土三廠，同時(shí)以包鋼的重選粗精礦為原料各自進(jìn)行了擴(kuò)大試驗(yàn)，廣東分院用的浮選捕收劑是異羥肟酸，稀土研究院用的是異羥肟酸銨鹽作捕收劑，結(jié)果都得到了高品位60%的稀土精礦。1978年，稀土研究院研究出新捕收劑環(huán)基異羥肟酸銨([7]，頁(yè)39)，在包鋼選礦廠以各種原料進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)都成功了。此后，高品位稀土精礦就成了包頭稀土精礦的主流定型產(chǎn)品并銷(xiāo)往國(guó)內(nèi)外?？墒?，國(guó)外用戶(hù)提出包頭稀土精礦不能用，因?yàn)樵摼V是氟碳鈰礦和獨(dú)居石礦的混合礦，他們沒(méi)有分離這兩種礦物的工藝技術(shù)，要求我們來(lái)做。于是稀土院研究發(fā)明了專(zhuān)用捕收劑802(主要成分是N-羥基鄰苯二酰亞胺)([3]，頁(yè)107)和894，對(duì)分離氟碳鈰礦和獨(dú)居石的選擇性很好，在包鋼選礦廠進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，得到了純氟碳鈰精礦。但是當(dāng)時(shí)生產(chǎn)成本較高，加之，后來(lái)我國(guó)禁止稀土精礦的出口，所以一直未投入工業(yè)生產(chǎn)。50%的稀土精礦成本更低，經(jīng)濟(jì)效益更好，就成了選礦廠主流產(chǎn)品，只生產(chǎn)少量高品位稀土精礦。從白云鄂博礦選出優(yōu)質(zhì)鐵精礦和高品位稀土精礦及分選出氟碳鈰精礦，還研制出了好多種有效的捕收劑，我們?cè)谶x礦技術(shù)上是自主研發(fā)的、先進(jìn)的，也是中國(guó)科技工作者對(duì)選礦科學(xué)的貢獻(xiàn)。

3 稀土提取分離技術(shù)上的重大突破

霍：請(qǐng)您詳細(xì)介紹一下我國(guó)稀土提取分離技術(shù)，您先解釋一下稀土提取分離技術(shù)，它與稀土冶金技術(shù)是一回事嗎？

馬：稀土冶金通常都是由濕法冶金完成的，一般都說(shuō)稀土提取，而稀土產(chǎn)品又都以單一稀土產(chǎn)品為主，稀土分離又成了濕法冶金過(guò)程中的重要內(nèi)容，分離與提取工序又非常緊密，所以稀土冶金一般都叫“稀土提取分離”，稀土冶金技術(shù)一般也叫稀土提取分離技術(shù)。

霍：有一種說(shuō)法，說(shuō)中國(guó)“冶金技術(shù)落后”，您怎么看？請(qǐng)您先來(lái)談?wù)劙^稀土提取工藝發(fā)展的艱辛歷程？

馬：我國(guó)是稀土生產(chǎn)大國(guó)，主要是有先進(jìn)的提取分離技術(shù)。20世紀(jì)50年代，科學(xué)院就開(kāi)始研究包頭稀土的提取工藝，前面談到的包鋼第一個(gè)稀土產(chǎn)品稀土硅鐵合金的提取工藝，它是火法冶金實(shí)現(xiàn)的。最初工藝目的并不是稀土合金，而是從高爐渣提取稀土的一個(gè)中間(工序)產(chǎn)品，再?gòu)南⊥梁辖疬M(jìn)一步通過(guò)濕法冶金制取混合氯化稀土。結(jié)果原先工藝的目的沒(méi)有達(dá)到，而中間產(chǎn)品卻成了工藝的主要產(chǎn)品，于是包頭稀土就有了第一項(xiàng)提取工藝。第二項(xiàng)提取工藝就是濕法冶金，科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)化所和包頭冶金研究所提出的稀土精礦碳酸鈉焙燒工藝。1965年“4·15”會(huì)上討論后推薦了該工藝，1966年決定在包頭冶金研究所8861廠(按即后來(lái)的包鋼稀土三廠)進(jìn)行擴(kuò)大試驗(yàn)。成立了以包頭冶金研究所、長(zhǎng)春應(yīng)化所為主、北京有色院、上海躍龍化工廠、北京有色設(shè)計(jì)院參加的會(huì)戰(zhàn)隊(duì)，經(jīng)過(guò)半年多的試驗(yàn)，達(dá)到預(yù)期指標(biāo)后投入生產(chǎn)。該流程[注]全國(guó)第二次“4·15”會(huì)議推薦的試驗(yàn)流程，量由包頭治金研究所等單位組成的“4·15”會(huì)戰(zhàn)隊(duì)，在8861試驗(yàn)廠進(jìn)行“碳酸鈉焙燒精礦一硫酸浸出，用P204萃取分離鈰的流程”擴(kuò)大試驗(yàn)，取得較好指標(biāo)并用于該廠生產(chǎn)，這是包頭稀土濕法提取用產(chǎn)的第一個(gè)流程。的特點(diǎn)適合單一稀土的生產(chǎn)，從硫酸浸液中用P204萃取四價(jià)鈰(Ce)，得到純氧化鈰(CeO2)和無(wú)鈰稀土([7]，頁(yè)24)。由于當(dāng)時(shí)單一稀土市場(chǎng)還沒(méi)有打開(kāi)，到1973年稀土三廠又改用濃硫酸焙燒法，因?yàn)樵诖蚧鹗袌?chǎng)的刺激下混合氯化稀土很好銷(xiāo)售，濃硫酸法又經(jīng)過(guò)幾次變革。最初是硫酸浸出液復(fù)鹽沉淀，堿轉(zhuǎn)化，鹽酸溶解制取氯化稀土。該流程比較長(zhǎng)，長(zhǎng)春應(yīng)化所提出了濃硫酸低溫焙燒，伯胺萃釷，萃取法制取氯化稀土，有色院提出了硫酸強(qiáng)化焙燒法。1979年有色院進(jìn)行了高品位精礦的氯化試驗(yàn)，包頭冶金研究所和躍龍化工廠進(jìn)行了高品位精礦的堿法工藝試驗(yàn)([7]，頁(yè)44)。1980年基本上形成了這五大提取工藝流程：純堿焙燒法，濃硫酸低溫焙燒法，濃硫酸高溫焙燒法，高溫氯化法和燒堿分解法。

霍：您所談這五種工藝適用于不同品位的精礦和不同產(chǎn)品的需求，方毅同志稱(chēng)它們?yōu)橄⊥撂崛」に嚨摹拔宥浣鸹ā保?qǐng)您談?wù)剬?shí)際應(yīng)用情況？

馬：其實(shí)，生產(chǎn)中長(zhǎng)期采用的是燒堿分解法和濃硫酸高溫焙燒法。燒堿法的突出優(yōu)點(diǎn)是勞動(dòng)條件好，廢渣量小。缺點(diǎn)是對(duì)精礦要求品位高，含鈣要低。而當(dāng)時(shí)高品位精礦產(chǎn)量少，一般只用55%左右的精礦，使用范圍受限。而濃硫酸高溫焙燒法也就是大家說(shuō)的三代酸法則成了一枝獨(dú)秀，該方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，流程短，成本低，工廠最實(shí)用，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

霍：您認(rèn)為我國(guó)稀土提取工藝技術(shù)是否是最先進(jìn)的？還需在哪方面改進(jìn)？

馬：我個(gè)人認(rèn)為，在20世紀(jì)八、九十年代，對(duì)包頭50%的稀土精礦而言，沒(méi)有比它更好的工藝，國(guó)外也沒(méi)有，那它就是最先進(jìn)的提取工藝技術(shù)。當(dāng)然該工藝面對(duì)現(xiàn)今環(huán)境保護(hù)的嚴(yán)格要求，存在三廢治理的問(wèn)題，但要改變的主要不是工藝本身，而是必須改變?cè)?。隨著選礦技術(shù)的進(jìn)步，包鋼選礦廠已具有65%高品位稀土精礦的生產(chǎn)技術(shù)，這必將會(huì)推陳出新適應(yīng)它的新工藝，但三代酸法至今還在使用，發(fā)揮著重要作用。

霍：我國(guó)的稀土分離技術(shù)先進(jìn)嗎？是我們自主創(chuàng)新的成果嗎？

馬：我國(guó)的稀土分離技術(shù)是先進(jìn)的，不是外國(guó)人送的，完全是我們自主創(chuàng)新來(lái)的，外國(guó)根本不賣(mài)我們技術(shù)。我記得，1988年10月東京召開(kāi)第一次中日稀土技術(shù)交流會(huì)，“在交流會(huì)之前，日本稀有金屬新聞7月16日刊登了一篇《稀土日中交流會(huì)議日方如何對(duì)待？》的文章，介紹了日本通產(chǎn)省兩名官員召集日本釔公司、三德金屬、信越化學(xué)的三名代表參加的座談會(huì)，研究了這次稀土?xí)膶?duì)策，堅(jiān)持三條原則：中國(guó)提供原料，日本精制；堅(jiān)持在需要地點(diǎn)精制的立場(chǎng)；不能向中國(guó)提供分離技術(shù)。在晚間招待會(huì)上日本一家稀土公司的負(fù)責(zé)人對(duì)中國(guó)翻譯說(shuō)，日本不會(huì)向中國(guó)轉(zhuǎn)讓分離技術(shù)的，否則他們的稀土工廠就要關(guān)門(mén)”([3]，頁(yè)517)，其實(shí)當(dāng)時(shí)我們并不需要日本的分離技術(shù)，1988年，我們已經(jīng)形成了自己的分離技術(shù)體系。

霍：請(qǐng)您詳細(xì)介紹一下我國(guó)稀土分離技術(shù)自主創(chuàng)新的發(fā)展歷程，以及稀土分離技術(shù)的重大突破。

馬：我國(guó)稀土分離研究從建國(guó)初期就開(kāi)始，1958年從獨(dú)居石中分離出15種高純單一稀土元素。1960年，長(zhǎng)春應(yīng)化所和上海冶陶所合作從包頭稀土硅鐵合金中分離出鑭(La)、鈰、鐠(Pr)、釹、釤(Sm)和銪的純氧化物，當(dāng)時(shí)采用的分離技術(shù)主要是離子交換和分步結(jié)晶等。進(jìn)入60年代以后，溶劑萃取在工業(yè)上獲得了廣泛的應(yīng)用，它比離子交換法有更多的優(yōu)越性，生產(chǎn)規(guī)模大，便于連續(xù)化生產(chǎn)。由于包頭稀土大量開(kāi)采，稀土萃取分離的研究格外活躍，每個(gè)研究單位都有很多人在研究，一個(gè)元素一個(gè)課題，關(guān)鍵是要選擇一種性能優(yōu)良的萃取劑，選擇性好，水溶性小，成本低。因此科學(xué)院上海有機(jī)研究所，專(zhuān)門(mén)針對(duì)稀土研究出了各種各樣的、幾十種之多的分離萃取劑。我國(guó)著名有機(jī)化學(xué)家和稀土專(zhuān)家袁承業(yè)[注]袁承業(yè)(1924—2018)，我國(guó)著名有機(jī)化學(xué)家，生于浙江上虞，1948年畢業(yè)于國(guó)立藥學(xué)專(zhuān)科學(xué)校(現(xiàn)中國(guó)藥科大學(xué))，1955年獲蘇聯(lián)科學(xué)副博士學(xué)位，1958年建立并領(lǐng)導(dǎo)了核燃料萃取劑研究組，解決了我國(guó)國(guó)防工業(yè)的急需。20世紀(jì)70年代結(jié)合我國(guó)有色金屬的綜合利用研制成功分離稀土及鈷鎳的多種萃取劑。1997年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。院士等在稀土萃取劑的研制和生產(chǎn)方面做出了重要貢獻(xiàn)。20世紀(jì)六、七十年代出現(xiàn)了精彩紛呈的稀土萃取分離工藝：P204硫酸體系萃取鈰，P350硝酸體系分離鑭[8]，N263-TBP-DTPA絡(luò)合萃取分離鐠和釹，P204鹽酸體系分離釤和釓(Gd)，環(huán)烷酸鹽酸體系分離氧化釔(Y2O3)等。單一的稀土分離工藝缺點(diǎn)就是回收率不高，但能得到高品位。進(jìn)入70年代，串級(jí)萃取理論[注]萃取串級(jí)理論是一種研究物質(zhì)分離的科學(xué)，兩種物質(zhì)(包括各種形式)由于性質(zhì)不同在一定的分離體系中都有一定的分離效果。把每次分離效果的大小用分離系數(shù)來(lái)表示，只要分離系數(shù)不等于1(等于時(shí)表示沒(méi)有分離效果)，就可以通過(guò)多次分離把兩種物質(zhì)(或組分)完全分開(kāi)。萃取分離時(shí)把每次分離(在一定的設(shè)備中)稱(chēng)為一級(jí)。多次分離就是把單級(jí)設(shè)備串聯(lián)在一起，叫串級(jí)萃取。研究?jī)煞N物質(zhì)組分在串級(jí)苯取時(shí)各級(jí)中的分配規(guī)律。(見(jiàn)馬鵬起著冶金工業(yè)出版社2012年出版《稀土報(bào)告文集》128頁(yè))開(kāi)始應(yīng)用，稀土研究院首先進(jìn)行了P507鹽酸體系7種輕稀土元素的全萃取分離試驗(yàn)([7]，頁(yè)50)，1982年通過(guò)了冶金部鑒定。1987年稀土研究院在江西尋烏完成了南方離子礦15個(gè)稀土元素的全萃取分離工藝鑒定([7]，頁(yè)75)。我國(guó)稀土分離技術(shù)進(jìn)入了新階段，從多種萃取劑多種體系進(jìn)步到一種萃取劑一個(gè)體系，完成全部稀土的高純度高回收率的分離。這不能不說(shuō)是一個(gè)了不起的技術(shù)跨越，應(yīng)該歸功于串級(jí)萃取理論的應(yīng)用。

霍：據(jù)您的講述我國(guó)之所以能夠完成全部稀土的高純度高回收率的分離，是由于串級(jí)萃取理論的應(yīng)用，您對(duì)串級(jí)萃取理論也很有研究，請(qǐng)您談?wù)劥?jí)萃取理論的發(fā)展歷史？

馬：首先說(shuō)明串級(jí)萃取理論是徐光憲[注]徐光憲(1920—2015)，浙江紹興上虞人，物理化學(xué)家、無(wú)機(jī)化學(xué)家、教育家，2008年度“國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”獲得者，被譽(yù)為“中國(guó)稀土之父”“稀土界的袁隆平”。先生研創(chuàng)的，我只是與這一理論有些關(guān)聯(lián)，我只能根據(jù)文獻(xiàn)說(shuō)說(shuō)這一理論形成的簡(jiǎn)要過(guò)程。1972年，我(馬鵬起)進(jìn)行了P204鹽酸體系從SmGd富集物中制取純氧化釤和純氧化釓的研究驗(yàn)證阿爾德斯的萃取計(jì)算理論，寫(xiě)有《萃取計(jì)算及其應(yīng)用》一文，發(fā)表于《稀土與鈮》1975年第一期[9]。為了進(jìn)一步驗(yàn)證該計(jì)算理論，1973年稀土院在包頭稀土冶煉廠進(jìn)行了P350萃取分離La的改進(jìn)工業(yè)試驗(yàn)，把回收率由原80%提高到98-99%，這一工藝是上海躍龍化工廠的生產(chǎn)工藝，再次驗(yàn)證了阿爾德斯計(jì)算理論，試驗(yàn)報(bào)告發(fā)表在1974年的《稀土與鈮》[8]，根據(jù)這一理論和試驗(yàn)結(jié)果，1978年稀土研究院在包鋼稀土三廠完成了包頭輕稀土的全萃取分離工藝的半工業(yè)試驗(yàn)，1985年利用全萃取分離工藝建設(shè)了江蘇第一個(gè)稀土廠即常熟的江南稀土材料總廠。在同一期間，北京大學(xué)徐光憲先生也開(kāi)始萃取計(jì)算理論方面的研究，也研究了阿爾德斯理論，1976年公開(kāi)了當(dāng)時(shí)北大工農(nóng)兵學(xué)員的教學(xué)講義《萃取最優(yōu)化方程》，同年，在上海躍龍化工廠舉辦了稀土工廠技術(shù)人員的培訓(xùn)班，教大家如何應(yīng)用到稀土分離工藝中，1978年萃取串級(jí)理論發(fā)表在《稀土》雜志上，1987年編入由徐光憲和袁承業(yè)合著的《稀土溶劑萃取》一書(shū)中，從而真正形成了具有中國(guó)特色的稀土串級(jí)萃取理論。在這該書(shū)第六章中也寫(xiě)明在阿爾德斯理論基礎(chǔ)上研發(fā)的(“為了克服萃取工藝試驗(yàn)中的盲目性，大大縮短試驗(yàn)周期，我們?cè)贏lders分餾萃取理論的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn)和研究，提出稀土串級(jí)萃取理論和最優(yōu)化工藝參數(shù)的計(jì)算方法，用這些理論公式和計(jì)算方法作指導(dǎo)，我們成功地用20級(jí)絡(luò)合交換萃取體系分離鐠和釹，兩頭獲得99.9%純度的產(chǎn)品，目前，這一方法正在全國(guó)稀土萃取工業(yè)中推廣應(yīng)用，并已初見(jiàn)成效?！?[10]?？茖W(xué)發(fā)展總是在前人研究的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新不斷發(fā)展的，串級(jí)萃取理論對(duì)我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大作用和影響。

霍：您對(duì)串級(jí)萃取理論的應(yīng)用評(píng)價(jià)非常高，就串級(jí)萃取理論所產(chǎn)生的影響您具體說(shuō)說(shuō)？

馬：該理論在上世紀(jì)八、九十年代全國(guó)推廣后，我國(guó)單一稀土的生產(chǎn)進(jìn)入全新時(shí)期，幾乎所有的稀土都要進(jìn)行萃取分離，幾乎所有的稀土產(chǎn)品都是單一稀土產(chǎn)品，很多還是高純產(chǎn)品。萃取就是一種分離和提純雙重功能的方法，也是串級(jí)萃取理論的特點(diǎn)之一，通過(guò)參數(shù)純化倍數(shù)a和b調(diào)整工藝[11]，可以達(dá)到我們所需要的純度，這也是串級(jí)萃取理論的奇妙之處。單一稀土產(chǎn)品使稀土得到更加合理的利用，使我國(guó)稀土出口產(chǎn)品從初級(jí)產(chǎn)品轉(zhuǎn)向深加工產(chǎn)品，大大提高了出口產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，倡導(dǎo)推行串級(jí)萃取理論的徐光憲院士為中國(guó)稀土事業(yè)作出了重大貢獻(xiàn)，獲得2008年度國(guó)家科技最高獎(jiǎng)。具有中國(guó)特色的串級(jí)萃取理論的重大貢獻(xiàn)絕不僅止于稀土產(chǎn)業(yè)，也是對(duì)科學(xué)理論、科學(xué)技術(shù)的貢獻(xiàn)，它不僅用于稀土分離，還可以用于選礦、冶金等任何物質(zhì)分離[12]，有待我們?nèi)パ芯亢桶l(fā)掘，其影響和意義是深遠(yuǎn)的。

霍：您最后總結(jié)一下分離技術(shù)對(duì)我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)的影響？

馬：由于我們?cè)谙⊥撂崛》蛛x技術(shù)上的進(jìn)步，推動(dòng)了我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1981年全國(guó)稀土礦產(chǎn)品產(chǎn)量為5100噸REO，稀土產(chǎn)品產(chǎn)量為4270噸REO，單一稀土產(chǎn)量為20噸REO。到1988年，稀土礦產(chǎn)品產(chǎn)量為2.964萬(wàn)噸REO，比美國(guó)最高年產(chǎn)量2.595萬(wàn)噸(按指1984年的年產(chǎn)量)的水平高出14%，稀土產(chǎn)品商品量為1.866萬(wàn)噸REO，其中單一稀土化合物和金屬為1157噸。從稀土產(chǎn)量上看，已經(jīng)是世界稀土生產(chǎn)大國(guó)了，不過(guò)還是以初級(jí)產(chǎn)品如氯化稀土、混合稀土金屬等為主。進(jìn)入90年代，單一稀土分離工廠不斷建成投產(chǎn)，產(chǎn)量快速增加。到1995年全國(guó)稀土礦產(chǎn)品產(chǎn)量4.8萬(wàn)噸REO，稀土產(chǎn)品為4萬(wàn)噸，單一稀土氧化物和金屬為8550噸。到2000年國(guó)內(nèi)稀土礦產(chǎn)品達(dá)到7.3萬(wàn)噸，稀土產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到6.5萬(wàn)噸，單一稀土產(chǎn)品為3.2萬(wàn)噸，占稀土產(chǎn)品的近50%，標(biāo)志著我國(guó)稀土工業(yè)從初級(jí)產(chǎn)品向高附加值產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變發(fā)生了根本性的變化。這時(shí)美國(guó)蒙頓帕斯分離廠已經(jīng)停產(chǎn)，精礦產(chǎn)量大為減少，1998年下降到1.6萬(wàn)噸。法國(guó)完全用中國(guó)氯化稀土代替了獨(dú)居石，日本基本上絕大部分從中國(guó)進(jìn)口，全世界的稀土產(chǎn)量和需求量大約在8萬(wàn)多噸。中國(guó)的產(chǎn)量，包括單一稀土產(chǎn)量都占到三分之二以上，應(yīng)該確立了中國(guó)稀土生產(chǎn)第一大國(guó)的地位。

4 我國(guó)稀土應(yīng)用技術(shù)的特色和在新領(lǐng)域的擴(kuò)展

霍：請(qǐng)您談?wù)勎覈?guó)稀土應(yīng)用技術(shù)是怎么發(fā)展起來(lái)的？又有哪些具體的舉措？

馬：包鋼高爐一開(kāi)，稀土隨之滾滾出來(lái)，怎么用？不知道。我們就發(fā)起一場(chǎng)聲勢(shì)浩大的“推廣稀土應(yīng)用”運(yùn)動(dòng)。成立了有政府部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)的稀土推廣應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)小組，國(guó)務(wù)院還專(zhuān)門(mén)成立了“國(guó)務(wù)院稀土領(lǐng)導(dǎo)小組”。目的就是把我國(guó)豐富的稀土資源開(kāi)發(fā)利用起來(lái)，開(kāi)始企業(yè)不會(huì)用，我們就派技術(shù)人員去教他們?cè)趺从茫阊芯?，做試?yàn)。企業(yè)沒(méi)經(jīng)費(fèi)，試用的稀土不要錢(qián)，動(dòng)員各行各業(yè)都來(lái)用稀土，在國(guó)外，哪個(gè)國(guó)家會(huì)這么做？

霍：就我國(guó)稀土應(yīng)用技術(shù)的成果，您能舉實(shí)例說(shuō)明嗎？

馬：我國(guó)稀土應(yīng)用成果真是百花齊放啊!稀土用在鋼鐵生產(chǎn)上，主要有低合金高強(qiáng)度鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼、高合金鋼和電熱合金等，軍工用的軋制稀土裝甲鋼板代替了蘇聯(lián)的高鎳鉻裝甲鋼板；在鑄造方面，無(wú)錫柴油機(jī)廠試制成功5300馬力大型柴油機(jī)球鐵曲軸，鞍鋼鑄管廠生產(chǎn)了1萬(wàn)噸球鐵管，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白；催化方面，蘭州煉油廠1976年建立了國(guó)內(nèi)第一家稀土催化劑車(chē)間；國(guó)內(nèi)稀土分子篩年產(chǎn)量達(dá)1400噸([3]，頁(yè)359)；玻璃拋光在北京608廠一年用3噸稀土拋光粉拋光75萬(wàn)副眼鏡片，玻璃著色，鑭玻璃鏡頭也開(kāi)始得到應(yīng)用，唐山建筑陶瓷廠在出口衛(wèi)生陶瓷和釉面磚中使用鐠黃顏料和氧化鈰釉；稀土在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，經(jīng)過(guò)幾年的大田試驗(yàn)，效果得到肯定，對(duì)小麥、棉花、大豆、花生等旱田作物增產(chǎn)8%-10%，水稻可增產(chǎn)5%-8%，烤煙、西瓜、紅薯一般可增產(chǎn)10%左右，有改善作物品質(zhì)的趨勢(shì)([3]，頁(yè)362)。稀土的發(fā)展在于應(yīng)用，應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展了，市場(chǎng)擴(kuò)大了，整個(gè)稀土產(chǎn)業(yè)也就發(fā)展了，應(yīng)用發(fā)展的重點(diǎn)是稀土功能材料，功能材料的重心是稀土永磁材料[13]。

霍：目前我國(guó)稀土應(yīng)用技術(shù)已由傳統(tǒng)領(lǐng)域逐步擴(kuò)展到新材料，請(qǐng)您從這兩方面介紹一下稀土應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展情況。我們的稀土應(yīng)用技術(shù)是自主研發(fā)嗎？

馬：稀土應(yīng)用在傳統(tǒng)領(lǐng)域快速發(fā)展，主要是在冶金、機(jī)械、石油化工、玻璃陶瓷、農(nóng)業(yè)、輕工和紡織等方面。從1983年應(yīng)用量為2502噸到2000年增長(zhǎng)到1.435萬(wàn)噸，17年增長(zhǎng)近6倍，占國(guó)內(nèi)稀土消費(fèi)量的75%，傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用支撐了中國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從上世紀(jì)90年代以后，特別是進(jìn)入新世紀(jì)，稀土在新材料的應(yīng)用快速發(fā)展，主要有稀土永磁材料、稀土儲(chǔ)氫材料、稀土發(fā)光材料、稀土拋光材料、稀土催化劑材料等。這些都是世界上最先進(jìn)的稀土應(yīng)用方向[14]。稀土在新材料的用量從1990年的95噸(1.3%)增加到2000年的4850噸(25%)，到2010年又增加到5.38萬(wàn)噸，占稀土消費(fèi)量的61.85%。國(guó)內(nèi)稀土供應(yīng)量有近2/3是應(yīng)用于稀土新材料。特別是稀土永磁材料發(fā)展最快，我國(guó)稀土釹鐵硼永磁材料從1990年的180噸增加到2015年的12.6萬(wàn)噸，占全球的88%。90%以上的釹鐵硼企業(yè)都在中國(guó)，國(guó)外只有日本、德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家有少數(shù)幾家企業(yè)。所有這些應(yīng)用技術(shù)的開(kāi)發(fā)都是我國(guó)自己研發(fā)的，特別是稀土新材料技術(shù)，也完全是依靠我們自己的力量開(kāi)發(fā)創(chuàng)新支撐了中國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

5 我國(guó)稀土科學(xué)家、工程師和管理部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)的貢獻(xiàn)

霍：我國(guó)成為世界“稀土大國(guó)”，離不開(kāi)稀土科學(xué)家、工程師的研究與發(fā)明，離不開(kāi)管理部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)的重視和決策，您能詳細(xì)談?wù)剢幔?/p>

馬：白云鄂博巨大的稀土礦藏震驚中國(guó)科技界，科學(xué)家們的研究與發(fā)明引起國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)的重視。包鋼是我國(guó)第一個(gè)五年計(jì)劃中156項(xiàng)工程之一，建成投產(chǎn)后，開(kāi)采及冶煉出大量含稀土的尾礦或礦渣，如何利用，眾所矚目。當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)科學(xué)技術(shù)的國(guó)務(wù)院副總理、國(guó)家科委主任聶榮臻召集全國(guó)有關(guān)科學(xué)家和科技人員討論開(kāi)發(fā)方針，建議在包頭建立一個(gè)國(guó)家級(jí)的研究機(jī)構(gòu)，就是現(xiàn)在的稀土研究院[注]包頭(包鋼)稀土研究院的前身，包頭稀土研究院于1960年按照聶榮臻副總理指示由包鋼籌建，初名“包鋼冶金研究所”，1963年改名“包頭冶金研究所”，直屬原冶金工業(yè)部，1985年改名“包頭稀土研究院”，1992年適應(yīng)科研體制改革要求進(jìn)入包鋼(集團(tuán))公司，是全國(guó)最大的綜合性稀土科技研發(fā)機(jī)構(gòu)。。1964年，鄧小平同志視察了白云鄂博礦山，確定了“以鐵為主，綜合利用”的開(kāi)發(fā)方針。最重要的決策是科研先行，最早接收包頭稀土研究任務(wù)的是(中國(guó))科學(xué)院。國(guó)家科委把包頭資源綜合利用列為國(guó)家重大科技計(jì)劃項(xiàng)目，由國(guó)家科委牽頭，科學(xué)院、冶金部、有色總公司等參加，科研單位不斷增加，研究范圍不斷擴(kuò)大。到1978年全國(guó)科技大會(huì)以后，方毅副總理親自抓包頭資源的綜合利用，連續(xù)八年七下包頭，每年的會(huì)議都有一批科研成果誕生，我們國(guó)家對(duì)稀土科研的重視和熱烈程度是任何國(guó)家無(wú)法比擬的。1992年鄧小平同志又發(fā)出“中東有石油，中國(guó)有稀土，一定要把稀土的事情辦好”的號(hào)召。1999年以來(lái)，幾乎每一屆國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)都要視察包頭稀土并作出重要指示，建立了特殊的管理機(jī)構(gòu)，成立了國(guó)務(wù)院稀土領(lǐng)導(dǎo)小組，設(shè)立專(zhuān)家組，組長(zhǎng)是李東英院士。國(guó)家和有關(guān)省市都設(shè)立了稀土辦，為其他行業(yè)所無(wú)。

霍：我國(guó)成為世界“稀土大國(guó)”與稀土科研隊(duì)伍發(fā)展壯大分不開(kāi)，請(qǐng)做詳細(xì)介紹。

馬：20世紀(jì)80年代中期，美國(guó)依阿華州立大學(xué)教授、國(guó)際最有權(quán)威的稀土學(xué)者格希納特(K.A.Gschneidner)到包頭講學(xué)時(shí)就對(duì)我說(shuō)：“你們是世界上最大的稀土研究院了”，他對(duì)中國(guó)政府如此重視稀土研究感到驚奇。到了21世紀(jì)研究稀土的熱度沒(méi)有降低，反而更高了。現(xiàn)在的中國(guó)，幾乎所有的理工科大學(xué)、研究單位等很少有不研究稀土的，稀土被稱(chēng)為“科技的未來(lái)”，“21世紀(jì)的材料倉(cāng)庫(kù)”。由中國(guó)科學(xué)院院士倪嘉纘和著名稀土專(zhuān)家洪廣言編著《中國(guó)科學(xué)院稀土研究五十年》書(shū)中有這么一段話(huà)：“半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)科學(xué)院近三分之一的研究所，一大批著名科學(xué)家，近千名科技人員從不同學(xué)科領(lǐng)域開(kāi)展稀土研究”[15]。由于國(guó)家對(duì)稀土的高度重視，龐大的科技隊(duì)伍，強(qiáng)力的國(guó)有稀土企業(yè)，依托豐富的資源，經(jīng)過(guò)40多年的艱苦創(chuàng)業(yè)和刻苦專(zhuān)研的拼搏奮斗。到2003年，我們才成為真正意義上的稀土大國(guó)，稀土產(chǎn)量達(dá)到7.89萬(wàn)噸，稀土出口超過(guò)5萬(wàn)噸，國(guó)內(nèi)稀土應(yīng)用消費(fèi)近3萬(wàn)噸，幾乎讓國(guó)外所有稀土生產(chǎn)企業(yè)下課休息，獨(dú)霸世界稀土市場(chǎng)。這一中國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)的巨大成功完全是靠技術(shù)，是靠我們自己的技術(shù)獲得的。

霍：請(qǐng)您總結(jié)一下我們國(guó)家憑借什么會(huì)成為世界唯一的“稀土大國(guó)”？

馬：我個(gè)人以為“稀土大國(guó)”成功主要有三個(gè)因素：一是稀土資源優(yōu)勢(shì)，資源優(yōu)勢(shì)是“稀土大國(guó)”成功的必然因素。二是國(guó)家的重視和決策，高層領(lǐng)導(dǎo)看到稀土資源的優(yōu)勢(shì)和稀土對(duì)未來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要作用，就下決心用巨大的人力、物力來(lái)開(kāi)發(fā)稀土產(chǎn)業(yè)，是“稀土大國(guó)”成功重要因素。三是有一支龐大的科研隊(duì)伍，用創(chuàng)新的技術(shù)支撐了我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，是“稀土大國(guó)”成功的主要因素。也告訴人們，“稀土大國(guó)”是靠我們先進(jìn)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。

致謝非常感謝馬鵬起先生接受訪談，并多次修改訪談稿，提供原始圖片及相關(guān)資料。