功能晶体用高纯稀土原材料走向国产化

近日，从包头稀土研究院传出消息，稀土研究院建成了国内首条年产吨级无水溴化镧、溴化铈中试生产示范线，“我们还申请了设备、工艺专利6项。”包头稀土研究院专家郝先库说。

随着合成大尺寸、高品质晶体技术的不断进步，光功能晶体已经广泛延伸到医疗、工业、科研、通信、电子、军事、制造业和航空航天等诸多领域。

据郝先库介绍，我国生产稀土光功能晶体的总体技术水平与国际先进水平仍有较大差距，其中一个重要原因是对稀土高纯原料生产的关键技术掌握不够。

稀土光功能晶体用高纯稀土原材料主要包含两大块，高纯稀土卤化物和高纯稀土氧化物。目前，晶体生长用高纯稀土卤化物超过80%依赖进口，价格昂贵。更为关键的是高纯无水稀土原材料对晶体成品的性能起到决定性作用，制约了我国功能晶体事业的发展。

“因此，开发光功能晶体用高纯稀土原材料批量化制备技术，对于打破国外垄断、促进我国高性能光功能晶体产业发展、提高稀土科技影响力、开发高附加值新产品等具有重大意义。”天津包钢稀土研究院办公室主任拜澎说。

包头稀土研究院历经7年致力于开发生产晶体级高纯稀土卤化物，先后攻克了无水LaBr3,CeBr3, LaCl3, CeCl3, YCl3,  YBr3等稀土卤化物的工业生产技术。

“现已搭建好年产量可达吨级实验线，可实现从氧化物到稀土卤化物水合物再到高纯无水稀土卤化物的完整合成工艺，可以稳定批量供应高品质产品。”郝先库说，产品纯度达到99.99%以上，水含量小于10ppm（百万分之一），氧含量小于20ppm（百万分之一），产品获得业内多家单位的试用和认可，产品品质达到国际先进水平，与进口产品性能相当。

此外，建成了国内首条年产吨级无水溴化镧、溴化铈中试生产示范线，突破了单炉次公斤级连续化、规模化制备技术，产品纯度大于99.99%，碳、硫、钙等杂质元素低于20ppm（百万分之一）。

在高纯稀土氧化物方面，公司现已建成一条年产300千克试验线，实验室初步开发出了氧化镱、氧化镥、氧化钆3种高纯稀土氧化物，品质优异，纯度达到99.999%以上，非稀土杂质铜、铝、锌、铁、钛等均小于1（百万分之一），根据客户试用产品回馈，产品达到晶体级应用要求。

“该项目填补了国内功能晶体用高纯稀土原材料产业空白，推动了高性能功能晶体产业和高附加值稀土产业发展。”拜澎说。