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從100元到80萬元 如何讓凹凸棒石“點(diǎn)石成金”

來源:中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)—《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》    04-07 06:36
提起江蘇省盱眙縣,最讓人印象深刻的莫過于小龍蝦,卻鮮有人知,這里大量儲(chǔ)備著一種被譽(yù)為“千用之土,萬土之王”的凹凸棒石資源。本是一種稀有非金屬礦產(chǎn)資源,經(jīng)過納米技術(shù)處理和產(chǎn)品升級(jí),凹凸棒石成品售價(jià)最高約為80萬元/噸。目前,盱眙凹凸棒石產(chǎn)品已占據(jù)全球市場(chǎng)份額的48%;國內(nèi)市場(chǎng)中,75%以上食用油脫色劑和80%以上干燥劑也都來源于“盱眙造”。

從單純的礦石資源到身價(jià)百倍、千倍的納米材料產(chǎn)品,盱眙凹凸棒石產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷著怎樣的變遷?近日,《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》記者來到盱眙縣,探訪中國科學(xué)院盱眙凹土應(yīng)用技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化中心,看他們?nèi)绾巫尠纪拱羰?ldquo;點(diǎn)石成金”。

守富礦:“凹凸”資源尋蹤
追尋凹凸棒石的歷史,最早要從1862年俄國學(xué)者隆夫釬科夫在烏拉爾發(fā)現(xiàn)凹凸棒石黏土礦,并將其命名為坡縷石開始。但直到1982年,世界礦物命名委員會(huì)才將其確認(rèn)為凹凸棒石。
“凹凸棒石是一種具有棒狀晶體結(jié)構(gòu)的含水富鎂的鋁硅酸鹽礦物,棒晶長1至5微米,寬20至70納米,是天然納米結(jié)構(gòu)的礦物材料。”中科院盱眙凹土應(yīng)用技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化中心主任王愛勤介紹,由于凹凸棒石內(nèi)部多孔道,具有較大的比表面積、一定的離子交換性,因此被廣泛用作吸附劑、懸浮劑、催化劑載體和功能材料等領(lǐng)域。

1976年,我國著名專家許翼泉研究員等人首先在江蘇六合地區(qū)發(fā)現(xiàn)土狀凹凸棒石黏土大型礦床。自1979年起,我國先后對(duì)江蘇六合、盱眙等地的凹凸棒石黏土進(jìn)行調(diào)研,開展了系統(tǒng)的物化、工藝性能測(cè)試與研究。“最終我們發(fā)現(xiàn),盱眙的凹凸棒石最具工業(yè)化開發(fā)價(jià)值,儲(chǔ)量也最多,凹凸棒石黏土礦達(dá)8.89億噸,已詳細(xì)勘探資源為世界的48%、國內(nèi)總量的74%。”中國科學(xué)院盱眙凹土應(yīng)用技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化中心副主任鄭茂松說。

然而,守著富礦卻遲遲摘不掉“貧困帽”。自從在盱眙發(fā)現(xiàn)凹凸棒石礦藏資源后,這一產(chǎn)品長期處于粗放加工階段,附加值較低,產(chǎn)業(yè)鏈也有欠缺。20世紀(jì)90年代左右,美國曾大量進(jìn)口我國的凹凸棒石,“他們以每噸100元的價(jià)格把礦石拿過去,轉(zhuǎn)手以產(chǎn)品形式賣給我們,每噸價(jià)格高達(dá)2萬元以上”。王愛勤說,直到2010年底,盱眙縣的凹凸棒石產(chǎn)值還不到4億元。

那么,深耕凹凸棒石資源的難點(diǎn)何在?原來,天然形成的凹凸棒石棒晶大多以鳥巢狀或柴垛狀聚集,如果不對(duì)其進(jìn)行拆分解離,就不具備納米材料的特性。“多年來,國內(nèi)外研究者采用高速攪拌、超聲、碾磨和冷凍等多種傳統(tǒng)方式進(jìn)行處理,只能實(shí)現(xiàn)部分解離,同時(shí)還會(huì)損傷晶體固有的長徑比,影響其納米性能的應(yīng)用,凹凸棒石的關(guān)鍵共性技術(shù)始終沒有取得突破,成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一道世界性難題。”王愛勤說。
與此同時(shí),盱眙凹凸棒石產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還缺少研發(fā)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)支撐。“雖說從2006年起,這里每年都要舉辦一次中國凹凸棒石高層論壇,一大批專家先后來盱眙進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作,但這仍難以滿足企業(yè)的個(gè)性化技術(shù)需求。”不僅如此,王愛勤認(rèn)為,當(dāng)?shù)厝匀狈σ粋€(gè)公共測(cè)試和服務(wù)平臺(tái)來聚合資源,如何高值利用凹凸棒石資源,成為地方政府和業(yè)界共同關(guān)注的焦點(diǎn)。

建平臺(tái):突破技術(shù)瓶頸
當(dāng)創(chuàng)新照進(jìn)現(xiàn)實(shí),一個(gè)專業(yè)性凹凸棒石研發(fā)和應(yīng)用平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。2010年6月,中國科學(xué)院與盱眙縣人民政府聯(lián)合共建了“中國科學(xué)院盱眙凹土應(yīng)用技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化中心”,這也是目前中科院設(shè)立的唯一一個(gè)縣級(jí)研發(fā)中心。
中心自建立之初,就采用“大平臺(tái)”合作模式,先后引進(jìn)中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所、中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所等單位。“引進(jìn)的團(tuán)隊(duì),彼此不能‘打架’,而要互補(bǔ)。”王愛勤說,盱眙縣每年給每個(gè)入駐中心的單位劃撥50萬元,支持他們的運(yùn)行;此外,每年還出資200萬元設(shè)立開放課題,由研發(fā)中心主導(dǎo)研發(fā)方向,入駐單位則根據(jù)企業(yè)需求來確定研究課題,資產(chǎn)所有權(quán)歸各個(gè)單位,儀器設(shè)備等資源則實(shí)行相互開放。

“中心從來都不考核論文,只考核研究人員最終獲得的發(fā)明專利,考核他們能夠?yàn)槠髽I(yè)解決什么問題。”王愛勤指出,研發(fā)中心始終秉承著“聚集人才、突破技術(shù)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)”的目標(biāo),“企業(yè)不斷向研發(fā)人員反饋問題,現(xiàn)實(shí)需求就是我們科研的方向”。

目前,中心已建成應(yīng)用基礎(chǔ)研究、高值化利用研究和凹凸棒石及其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、分析測(cè)試技術(shù)研究的產(chǎn)學(xué)研良性發(fā)展模式,并以高水平研究開發(fā)隊(duì)伍建設(shè)和交叉學(xué)科研究平臺(tái)的搭建為核心,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、對(duì)凹凸棒石產(chǎn)業(yè)有重大推進(jìn)作用的關(guān)鍵先進(jìn)技術(shù)研究成果。
針對(duì)凹凸棒石棒晶拆分解離的“世界性”難題,王愛勤及其團(tuán)隊(duì)歷時(shí)5年,發(fā)展出“對(duì)輥處理—制漿提純—高壓均質(zhì)—乙醇交換一體化工藝”,在保持凹凸棒石固有長徑比的前提下,于2015年成功實(shí)現(xiàn)了棒晶束的高效解離,使棒晶達(dá)到納米級(jí)分散。鄭茂松表示,這標(biāo)志著制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展多年的關(guān)鍵共性問題取得突破,實(shí)現(xiàn)了凹凸棒石從礦物材料到納米材料的華麗轉(zhuǎn)身。

完善技術(shù)創(chuàng)新鏈,朝著產(chǎn)業(yè)發(fā)展縱深邁進(jìn)。中心進(jìn)一步開發(fā)了凹凸棒石納米無機(jī)凝膠、油品高效脫色劑和納米導(dǎo)電材料等高值化利用產(chǎn)品,成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。截至目前,中心申請(qǐng)發(fā)明專利63件,培育國家高新技術(shù)企業(yè)10個(gè),轉(zhuǎn)化科技成果4項(xiàng),累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售收入18億元,制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)和國家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng),并有效促進(jìn)了凹凸棒石產(chǎn)業(yè)技術(shù)服務(wù)體系的形成和發(fā)展。

拓產(chǎn)業(yè):多元應(yīng)用掘金
有人把凹凸棒石比喻成“味精”,只要添加少許,就能“點(diǎn)石成金”。它不僅是化工、建材、造紙等領(lǐng)域不可或缺的加工伴侶,還能被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)保和食品等諸多領(lǐng)域。
王愛勤舉例說,一直以來,各種霉菌毒素困擾著畜牧業(yè)發(fā)展,不僅導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失,還會(huì)隨食物鏈進(jìn)入人體,嚴(yán)重危害人體健康。中心創(chuàng)造性地研發(fā)了凹凸棒石玉米赤霉烯酮吸附劑,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。“國外工藝對(duì)玉米赤霉烯酮只能做到20%至40%的吸附能力,而我們的技術(shù)能夠達(dá)到90%以上,成功打破了國外產(chǎn)品在此領(lǐng)域的技術(shù)和市場(chǎng)壟斷。”王愛勤說。該項(xiàng)目獲批江蘇省科技廳2016年度重大成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目,填補(bǔ)了我國高端霉菌毒素吸附劑自主研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域的空白。

采訪中,記者走進(jìn)江蘇神力特生物科技股份有限公司的生產(chǎn)車間。去年8月,國內(nèi)首條萬噸級(jí)的霉菌毒素吸附劑生產(chǎn)線在這里建成,預(yù)計(jì)可年產(chǎn)吸附劑1.2萬噸。然而過去10年間,這家公司只生產(chǎn)植物油脂脫色劑一種產(chǎn)品,工藝簡陋,資源消耗大,產(chǎn)品附加值低,經(jīng)營長期停滯不前。

“直到2013年,我們與中心建立了產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,取得了一系列突出成績。如今,公司已形成飼料原料、預(yù)混合飼料、復(fù)合飼料添加劑3大系列20多個(gè)生物凹土產(chǎn)品,吸引了300多家客戶,公司業(yè)績也從每年的800萬元提高到3000多萬元。”該公司董事長黃正君說,下一步,公司將針對(duì)不同毒素的峰值結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)產(chǎn)品的吸附孔道,推出廣譜型霉菌毒素吸附劑,不斷夯實(shí)科研和產(chǎn)業(yè)化成果。

在江蘇玖川納米材料科技有限公司,凹凸棒石則是一種可見光催化劑產(chǎn)品的重要組成部分——利用光照作用持續(xù)有效地降解室內(nèi)的甲醛、苯、氨等污染物,并能將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理。作為凹土復(fù)合藻類——富營養(yǎng)化水處理劑的添加成分,它現(xiàn)已被用于治理太湖藍(lán)藻水華。據(jù)公司總經(jīng)理陳偉介紹,該產(chǎn)品對(duì)硝酸鹽的去除率達(dá)80%以上,對(duì)磷的去除率達(dá)95%以上,同時(shí)具備高效清潔殺菌和滋潤護(hù)理的功能,可以加入護(hù)膚品及洗浴用品中。

“盱眙目前凹凸棒石產(chǎn)品的平均價(jià)格為每噸4000多元,價(jià)格最高的絕緣材料可達(dá)每噸80萬元。”王愛勤表示,通過構(gòu)建平臺(tái)、突破技術(shù)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)等方式,已助推盱眙縣建成凹凸棒石黏土加工企業(yè)55家,生產(chǎn)產(chǎn)品50余種,形成了產(chǎn)業(yè)集群。2016年,當(dāng)?shù)氐陌纪拱羰a(chǎn)值躍升至20億元。(經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者 郭靜原)

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