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礼赞新中国 出彩大中原·三门峡篇丨原料变材料 转型升级忙

2024-09-28大河网-河南日报

  中原关键金属实验室。

  科研人员在铜箔谷实验室工作。

  “中国铜箔谷”华鑫铜箔生产车间。 本版图片均为杜杰 摄

  宝武铝业生产车间。

  □本报记者王小萍赵力文

  在中原大地的西部,三门峡这座古老而又年轻的城市,先后经历了以三门峡水利枢纽建设为标志的“一次创业”、以大规模矿产资源开发为标志的“二次创业”,成为河南重要的黄金产业、铝产业、煤产业基地。近年来,三门峡市开启向创新型城市蝶变的“三次创业”,以新材料产业为核心引擎,驱动着资源型城市的转型升级之路,从“中国铜箔谷”到材料新城,三门峡正绘制出一幅幅壮丽的产业转型画卷。

  全力打造材料新城

  三门峡拥有丰富的自然资源,被誉为“黄(黄金)、白(铝)、黑(煤炭)”三大资源宝库。最新数据显示,三门峡市已发现各类矿产资源66种,探明储量的有46种,其中金矿、铝土矿、锰矿等储量居全省乃至全国前列。这些丰富的资源为三门峡发展新材料产业奠定了坚实基础。

  经历几十年的粗采粗炼后,三门峡的“富矿”所剩不多,对于庞大的冶炼工业集群,没了“精料细粮”后,怎么炼、炼什么、给谁炼?怎样对传统支柱产业进行脱胎换骨式的改造提升?成了生死攸关的考题。

  地处秦岭末端的三门峡地质年代久远、地层发育较全、岩浆活动频繁,不仅富集金、铜、铝等“大块头”,还遍开锂、铍、镓、锗、碲等“稀有金属之花”。在中国矿业期刊刊发的《我国战略性新兴产业矿产厘定和“十四五”需求分析》所涉55种战略性新兴产业矿产资源中,三门峡有16种。随着半导体产业快速发展,小金属有了大作用,高纯度小金属已成为现代材料行业发展的重要方向。

  面对资源型城市常见的“资源诅咒”,三门峡没有止步于传统的矿产开采,而是向“新”发力,向“质”跃升,向“优”求效,走出了一条独具特色的产业创新之路。

  立足资源和基础原材料优势,沿着“原料变材料、材料变器件、器件变装备”的发展路径,三门峡市坚持“集群引领、整体提升、优势再造、主体支撑、要素赋能”,持续培育“8+6”产业集群和12条重点产业链,推动传统产业提质升级、新兴产业培育壮大、未来产业破冰抢滩,加快构建“万亿引领、千亿提升、百亿新兴”的现代化产业格局,全力打造在全国有影响的材料新城和高端制造之城。

  目前,黄金产业形成了“采选—冶炼—精炼—加工—交易”全产业链,铝产业形成了“铝矾土—氧化铝—电解铝—铝精深加工”全产业链,铜基新材料产业培育打造了一批单项冠军、头雁企业和国家级“小巨人”企业,形成了镓基、锗基、硅基、稀贵、稀散金属等前沿新材料产业基础。

  铜箔产业领跑全国

  走进三门峡铜箔企业生产车间,机器轰鸣中,一卷卷薄如蝉翼的铜箔正被快速生产出来。这些铜箔,不仅是手机、电脑等电子产品的关键部件,更是新能源汽车、医疗设备等领域不可或缺的材料。

  利用富产的55万吨阴极铜,三门峡20多年来潜心培育铜产业。如今,全市已经形成了完整的铜箔产业链,高端铜箔产量占全国市场的40%。灵宝市作为“中国铜箔谷”,铜箔年产能已达7.5万吨。其中,宝鑫电子生产的4.5微米单卷7万米超长极薄铜箔,技术水平全国领先。依托科技创新,宝鑫电子可生产3.5微米极薄锂电铜箔材料,打破了国外垄断。朝辉铜业可生产厚度4~100微米、最大宽幅660毫米的各类箔材,是目前全球主要压延铜箔研发及生产制造企业之一,其产品已经应用到中国空间站“天和”核心舱。

  铜箔产业的蓬勃发展,离不开科技创新的支撑。三门峡市通过实施一系列智能化、绿色化改造项目,推动铜箔产业向高端化、智能化迈进。同时,依托河南省高精铜箔产业研究院等科研机构,铜箔产业的技术水平和创新能力不断提升,为三门峡打造材料新城提供了有力支撑。

  与金矿伴生的铜,实现了原料变材料。而黄金产业也在发生着嬗变,过去冶炼弃之不用的废渣提取出了各种稀贵金属。

  2018年,国投金城冶金公司“复杂难处理金精矿多金属综合回收”项目建成,靠着全球最先进的“底吹三连炉”工艺,公司金、银、铜回收率可达98.5%以上。剩余的1.5%怎么处理?通过“三连炉”造锍捕金系统,可有效回收铂、钯、镍、硒、铅、砷、锌等十余种有价元素,每年可增收5000万元。

  河南中原黄金冶炼公司拥有目前亚洲最大的单体黄金冶炼厂,在研发支出连年保持10亿元左右的高投入基础上,不仅冶炼规模扩大、金银铜等主打产品纯度提升,还能综合回收铂、铼、硒、镍、铑等16种稀有金属。这些小金属虽然产值不大,但占了全厂利润的40%。

  铝基材料迈向高端

  除了铜箔产业,三门峡的铝基材料产业同样发展迅速。作为铝土矿资源大市,三门峡市现有规模以上铝基材料企业24家,产能达到氧化铝560万吨、电解铝24万吨、铝精深加工45万吨。

  其中,宝武铝业作为三门峡铝基材料产业的领军企业,年产30万吨铝合金精深加工生产线已于2020年年底投产运营。该生产线主要生产高、精、尖铝板带产品,广泛应用于汽车、航天航空、军工等领域,部分产品填补了国内市场空白。

  去年,宝武铝业开发的5182-RSS和6014-T4P汽车铝板在华为智选车业务首款轿车智界S7上成功实现批量应用,全车有多个铝板零件,全由宝武铝业提供,宝武铝业已成为该车型项目的铝板供应商。宝武铝业ABS汽车板取得国内外多家汽车主机厂批量订单,主要零部件稳定供货国内多家重点用户。

  宝武铝业汽车板材生产突破,是三门峡铝基材料产业迈向高端的缩影。三门峡市通过推动铝产业链向下游延伸,不断提升铝材产品的附加值和市场竞争力。同时,依托中原关键金属实验室等科研机构,加强铝基新材料的研发和应用推广,为铝基材料产业的持续健康发展提供了有力保障。

  材料集群全面开花

  在三门峡,新材料产业的蓬勃发展,不仅是铜箔和铝基材料领域。随着科技创新的深入推进,三门峡已形成了以金属新材料为核心的新材料产业集群。

  镓被称为第三代半导体的“明星材料”,大自然中含量极低,主要藏身在铝土矿中。在传统冶炼中,经常被当成污染物处理掉。三门峡依托丰富的铝土矿产资源,形成了东方希望渑池镓业、新途稀有材料和承明光电等3家镓基材料相关企业,产业链初具规模。

  东方希望(三门峡)铝业公司经过自主研发,以氧化铝生产过程中的母液为主要原料,通过螯合树脂得到高纯度的镓,率先攻克提取金属镓的技术难题,金属镓和高纯镓产能均位居全国前列。去年产出76吨99.9999%的镓,不仅创造了2亿元的产值,也让企业找到了转型发展的新赛道。

  承明光电把金属镓用“炼金术”变成三甲基镓等光电半导体新材料,实现了从原料按“吨”卖到新型材料按“克”卖的转变。

  中国科学院院士何满潮带领26人的研发团队研发NPR钢新材料,被誉为“地表最强橡皮筋”,在能源矿山、交通隧道、抗震建筑和桥梁工程等领域有广阔应用前景。这项成果迅速在三门峡产业化,年产5万吨NPR新材料项目成功投产。

  郑州大学与三门峡共建的省实验室——中原关键金属实验室中试基地落地三门峡。第一个实现中试项目,由中国工程院院士赵中伟领衔的无氨氮钼冶金项目,聚焦高纯钼的清洁生产,致力于摆脱氨氮对于钼行业的百年束缚。

  2024年2月27日,三门峡经济开发区超纯矿物材料产业园内,河南高纯矿物科技有限公司年产1万吨电子级高纯石英砂项目开工建设。

  此外,三门峡市还在新型动力及储能电池材料、新型电子元器件材料等领域取得了显著进展,不仅推动了三门峡市经济结构的优化升级,也为全市高质量发展注入了新的活力。

  展望未来,三门峡市将继续加大科技投入力度,推动创新平台建设和高层次人才引进工作,加快新材料产业培育发展,推动黄金、铝、煤及煤化工、铜基材料等四大千亿级传统产业提质升级,加快超纯矿物新材料产业化应用等项目落地见效,为三门峡市新材料产业的持续健康发展提供有力支撑。相信在不久的将来,三门峡市将在新材料产业的道路上越走越远,这座古老而又年轻的城市,将以材料新城为引领,不断突破自我,探索未知,书写出新时代的工业传奇。

  专家点评

  因地制宜打造材料新城

  □中国工程院院士、中原关键金属实验室主任何季麟

  关键金属材料是近年来从国家发展战略高度提出的新概念,是依据矿物资源特征、关键性能特征、军事与新兴产业应用特征和供应风险程度特征而确立的一类金属材料。关键金属材料是新型工业化的重要支撑,是国家大力发展的战略性新兴产业之一,也是加快发展新质生产力、扎实推进高质量发展的重要产业方向。

  三门峡市在关键金属领域有着突出的资源优势,有扎实的产业基础和广阔的发展前景,如铜箔、高纯镓等材料产能居全国第一,黄金、铝材等材料产能居全省第一。郑州大学联合三门峡市政府共建了中原关键金属实验室,围绕关键金属与材料领域,开展原创性理论、颠覆性应用技术、国家层面“卡脖子”技术研究,着力打造国内乃至国际领先的关键金属材料实验室,服务国家发展战略。依托三门峡矿产资源优势,加强与晋陕豫金三角区域产业深度融合,与三门峡市政府共同推进中试基地建设,更好地服务河南省的关键金属产业。目前,已基本建设完成中试基地项目4个,即无氨氮钼清洁冶金与高纯材料一体化中试项目,年产17吨超高纯镓、铟、硒材料中试生产线项目,钼粉高质化与高效化制备关键技术与装备开发中试项目,高效精密超硬刀具项目。

  三门峡市要把新材料产业作为事关大国崛起的“战略重器”和“换道领跑”的宝贵资源,落实国家的战略部署,用好国家的相关政策,强化研发与应用衔接,提高整体保障能力,提升水平和精准度,建立和完善新标准,攻坚克难,力争取得新突破,为加快建设材料新城增添新动能。

编辑:路娇

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