近日，2023年度全国职工优秀技术创新成果获奖项目揭晓，北方稀土冶炼分公司（华美公司）张文斌创新工作室完成的“稀土碳酸盐连续化生产节能降碳技术”项目，由于填补了碳酸稀土工业化生产过程中连续沉淀的空白，且该项目应用于生产后，环境效益、经济效益、社会效益显著，斩获第七届全国职工优秀技术创新成果一等奖，这是我市、也是自治区首次在该活动中荣获一等奖。
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“沉淀”二十载
“稀土碳酸盐连续化生产节能降碳技术”项目，着眼于传统碳酸盐沉淀工艺存在的问题，创造性将轻稀土碳酸盐连续化生产工艺和碳酸氢铵-氨水的混合沉淀剂技术进行耦合，自主研发建设了万吨级规模的轻稀土碳酸盐连续自动化生产线，大大减少了废水和二氧化碳的排放。其实，早在2003年，该项目的主导者张文斌就已经开始谋划这项技术的可行性了……
稀土碳酸盐是制备稀土氧化物的前驱体，一直以来，传统的碳酸稀土沉淀工艺采用单一的碳酸氢铵沉淀剂，生产过程中全部为人工操作，恶劣的生产环境和高强度的劳动不仅使制造的稀土碳酸盐产品指标均一性差，而且单级沉淀工艺过程中多次反应、沉淀，产生了大量的二氧化碳和氯化铵废水，需要企业每年耗费大量资金处理。这个生产过程中遇到的难题，一直记挂在张文斌的心上。2003年，他萌生出一个念头：既然传统碳酸氢铵沉淀工艺存在这么多缺点，能不能把这个过程改为连续串级沉淀工艺？
把一个想法变为现实需要多长时间？张文斌和他的团队用了20年。生产过程没有先例可以借鉴的，他们就自己开发；工艺设备没有符合要求的，他们就自己研发；工艺流程没有成熟的配比，他们就拿出空闲时间，一遍遍地调制、测试、记录配比数据，摸索出了一条溶液净化、在线浓密、连续过滤的连续化沉淀工艺。
从2003年-2010年的小试（小量实验室试制阶段），到2010年-2013年的中试扩试（验证小试工艺是否成熟合理，研究工业化可行阶段），再到2013年-2016年的生产线建设投产，获得阶段性成功，张文斌团队不断攻坚克难，创造着一个又一个的奇迹。如今，在北方稀土冶炼分公司（华美公司）已经有6条万吨级规模的轻稀土碳酸盐连续自动化生产线，产能和设备利用率同过去相比提高了43%，每年可产生经济效益1.1亿元，张文斌团队还在继续优化工艺，不断提高着设备利用率。
创新无止境
“我是2008年开始参与项目的，当时项目已经进入到小试的收尾部分。我们曾为了掌握第一手数据，连续两个多月没有回家，将所有实验数据进行分析。”团队成员、实验员徐占宇回忆道，“单级沉淀工艺是敞开式的生产线，一直涌出的刺鼻氨气不断冲击着每一个成员的身体和意志。”就是在这样艰苦的环境下，大家常常会因为一个创新点、一个思路进行讨论，面红耳赤中产生思维碰撞的火花。
科学研究没有终点，只有连续不断的新起点。团队成员、专业技术主管张永华说：“近期，我们还优化了碳酸氢铵+氨水混合沉淀剂浓度配比，同时结合连续进料、连续产出的串级沉淀工艺，萃取生产线产出的氯化稀土溶液无需配制直接进入沉淀系统，进一步提高了资源的高效循环利用。与去年相比，有效减少二氧化碳排放8%左右。”
“我们团队中既有化学、物理化学、机械自动化等不同专业的成员，也有老中青不同年龄的成员，但工作起来，大家没有专业、年龄、职务之分，凡是对工作有益的思路、方法都可以讨论。”张文斌解释道。自从张文斌创新工作室成立以来，立足于解决项目中遇到的实际问题，持续开展攻关研究。先后有30名左右的成员曾经参加到项目的研究中，除了目前还在工作室的13人，其余成员已经进入到北方稀土的各个部门，将勤于探索、勇于创新、善于攻坚的团队精神传递开来。
绿色效益高
“稀土碳酸盐连续化生产节能降碳技术”成功应用上线后，这柄稀土领域节能减排的“利剑”显现出了优秀的“绿色属性”。徐占宇介绍说：“稀土碳酸盐连续化生产节能降碳技术实现了生产的绿色化、连续化、自动化，生产效率节节攀升，环保效益显著，每年减排二氧化碳50%以上、减排生产废水15%，减少生产用水66000立方米。如果这项技术能够推广至全行业，预计年可节约标准煤13.4万吨，到2030年预计二氧化碳减排量可达100万吨以上。”
绿色效益还带动经济效益和社会效益全面增长。改进后的沉淀工艺实现了氨资源的循环利用，解决了氨水过剩问题，保证了生产稳定顺行，产出的镧铈碳酸稀土、镨钕碳酸稀土粒度直接由原先的5微米至90微米，稳定到35微米至40微米，其品质之高、性能之稳，深受客户认可。而且生产所需职工也由原先的近400人，减少到如今的70多人，职工每年可减少碳酸氢铵搬运量30%。
据了解，“稀土碳酸盐连续化生产节能降碳技术”获得发明专利2项，实用新型专利5项，发表论文2篇。荣获首届包头市职工优秀创新成果一等奖。在2023工业绿色发展大会上，该项目成为稀土行业、内蒙古自治区唯一入围“原材料工业20大低碳技术”的项目。形成的技术成果已经在包钢灵芝稀土、甘肃稀土等大型稀土企业得到了成功应用，成果评价专家认为整体技术达到国际领先水平。
谈到团队一路过关斩将、攻坚克难的心路历程，张文斌表示，成绩的取得属于团队的每一名成员，荣誉的背后离不开各级工会的大力支持，“下一步，我们将继续发扬求真务实、勇于创新的精神，延伸生产流程的自动化和智能化，用技术创新把职工从繁重体力劳动中解放出来，为推动稀土行业高质量发展再立新功。”
（记者：王嘉伟；编辑：吴存德；校对：王振伟；审核：王雪仙）
