近日，工業和信息化部正式發布2025年度重點產品、工藝“一條龍”應用計劃方向清單，鄭州大學關鍵金屬冶金團隊首創的無氨氮鉬冶金產業化技術入選。

“酸性革命”：顛覆百年冶煉傳統

何為鉬？鉬是關系國計民生的戰略金屬，2025年其相關物項已被商務部納入出口管制范疇。作為“高溫硬核選手”，它藏在我們生活和國之重器的方方面面，卻總被忽略。手機屏幕的第一層鍍膜，就是用鉬靶材濺射而成，扮演著關鍵導電層和阻擋層的角色；在工業加工中精準切割鋼材的線切割絲，也是鉬絲“挑大梁”，憑借2600℃以上的耐高溫特性，在電火花中穩穩“繡花”。生產太陽能光伏板的核心材料單晶硅時，需依靠鉬制坩堝與爐體承載高溫熔融的硅液，方能拉制出合格硅片；玻璃制造中，鉬電極作為加熱體直接插入熔融玻璃，因不與玻璃互溶，守住了玻璃的純凈透亮。在關鍵的領域，它更是“剛需擔當”——軍工裝備的核心部件、核反應堆的核燃料包殼材料，還有航空發動機部件，都離不開鉬或其合金的高強度、耐高溫加持，堪稱“隱形的戰略支撐”。

以前，河南雖坐擁全國30%以上的鉬精礦資源和每年6000噸的鉬粉需求，卻面臨“前端有礦、后端有需、中間冶煉斷檔”的尷尬局面。全省高純三氧化鉬產能僅占全國的2%，大量鉬礦只能低價外銷，而下游企業卻要高價進口冶煉產品。團隊核心成員李永立博士回憶，大家下定決心“必須打破這個V型產業短板！”

然而，鉬的提純之路充滿挑戰。其熔點高達2600度以上，常規熔爐根本無法承受如此高溫以實現直接熔化提純，只能用“濕法冶金”——讓它溶解在溶液里，再通過凈化、結晶把純鉬“撈”出來。酸性溶液和堿性溶液，對鉬來說就是兩種完全不同的“修煉環境”。近百年來，鉬行業一直沿用傳統的堿性氨水體系，但這一浸出工藝暴露出諸多難以破解的痛點：氨氮污染嚴重，與環保發展理念相悖；資源回收率偏低，造成寶貴礦產資源浪費；產品純度不足，難以滿足高端領域的應用需求。破解行業難題，讓實驗室里的創新成果盡快“產業化應用”，成為科研團隊與產業界的共同追求。

“既然傳統工藝行不通，不如換個思路，從體系上突破。”面對行業困局，團隊大膽提出“無氨氮酸法冶煉”構想——摒棄氨水，改用酸性體系。團隊基于鉬在酸性溶液中的絡合特性，探索實現鉬的高效浸出和無氨反萃，在鄭州大學實驗室里，進行了一場“酸性革命”。

實驗室里的每一次突破都來之不易。從配方調試到小型實驗，科研團隊在燒杯、反應釜間反復摸索，終于驗證了技術可行性：浸出率從傳統工藝的90%—95%提升至98%以上；杜絕氨氮排放；每噸鉬冶煉成本降低2000—3000元；還能從尾礦中回收錸、銅等資源。

中試攻堅：從實驗室到百畝產業園

科研人員深知，“紙面上的技術”離生產線還有萬里之遙。“科技創新不能閉門造車，產業創新更不能缺芯少魂。”關鍵時刻，李永立團隊帶著實驗方案進駐鄭州市高新區的一家企業，在生產車間搭建起臨時實驗室，利用企業生產場地與設備完成了3次放大實驗，并在一年內順利完成核心專利申請，為技術產業化筑牢了知識產權屏障。

令人動容的是，2022年11月27日，無氨氮鉬冶金中試項目審議答辯日與李永立的孩子出生日期恰好相同。在醫院產房里，他用手機錄制答辯視頻，身邊是待產的妻子。“一邊是科研責任，一邊是家庭擔當，那一刻真正體會到什么是負重前行。”

習近平總書記強調，“強化企業科技創新主體地位，促進創新鏈產業鏈資金鏈人才鏈深度融合，推動科技成果加快轉化為現實生產力”。其為關鍵核心技術從實驗室走向生產線、實現產業化落地指明了方向。

中試是技術落地的“關鍵跳板”，需要資金、場地與政策支持。鄭州大學與三門峽市政府共建的中原關鍵金屬實驗室，給予項目1400萬元中試資金支持，三門峽市更是提供2200平米標準廠房和“一站式”審批服務，讓中試線建設一路綠燈。

百噸級中試示范線的建設是一個系統性的大工程，涉及工業廠房、水電蒸汽等配套設施的協調、工藝流程設計、產業化團隊的組建等各項工作。“實驗室里搖燒杯，在生產線上面臨的是千倍放大的工程難題。”團隊成員回憶，中試階段僅管道設備與泵體的匹配調試就用了幾個月，溫度、流量的波動都會影響產品質量。為此，團隊組建了“科研人員+企業技工+管理人才”的復合型隊伍：科研人員駐場優化工藝參數，企業技工負責設備運維，管理團隊統籌生產調度，三方分工協作、高效聯動，秉持“邊調試、邊優化、邊改造”的實干節奏，終于成功產出第一批純度達4N5（99.995%）的高純鉬酸和三氧化鉬產品。

經中國有色金屬學會組織的成果技術鑒定，該“無氨氮鉬冶金新技術”被評價為“國內外首創、整體技術達到國際領先水平”。

全鏈深耕：構建產業新生態

技術突破的消息一經傳出，便吸引了產業界的廣泛關注，眾多企業紛紛拋來橄欖枝。2024年11月30日，鄭州大學團隊與河南金渠鉬業有限公司簽署6000萬元技術合作協議，實現了國企資本優勢與科研團隊技術優勢的深度合作。與此同時，李永立被聘為該企業科技副總，進一步推動技術與產業的深度融合。金渠鉬業投資5.5億元建設鉬基新材料產業園，生產線年產6000噸高純鉬產品，年產值可達15億元。

更令人振奮的是，技術轉化并未止步于冶煉環節。依托高純超細鉬酸的獨特優勢，團隊持續深耕，進一步研發出“清潔均相高純鉬基材料制備技術”，成功生產出4N級高純鉬粉及鉬合金粉。利用原料的超細特性，該技術將傳統工藝中15小時的還原時間縮短一半以上，還原溫度降低了100℃以上，產品可應用于靶材、核反應堆包殼材料等領域。

目前，團隊以技術入股形式與另一企業簽署2640萬元的成果轉化框架協議，雙方共建后端材料公司，全力推進高純及合金粉產業化，逐漸形成“礦石—高純氧化物—高端金屬粉”的完整產業鏈，實現從原料到高端產品的全鏈條布局。

在三門峽高新區新材料產業園內，一條高純三氧化鉬生產線正加緊安裝設備，鋼結構廠房拔地而起，管道線路縱橫交錯。“這條生產線的核心技術，從實驗室小試到產業化落地，僅用了5年時間。”李永立指著正在安裝的生產線介紹道，語氣中滿是自豪。生產線建成后將形成年產6000噸高純鉬產品的產能，預計今年上半年正式投產。

如今，在鄭州大學的實驗室里，科研人員仍在優化工藝參數；三門峽的鉬基新材料產業園中，生產線建設如火如荼；洛陽的下游企業已提前進行產品試用。從實驗室的“酸性革命”到鉬基新材料產業園的落地生根，從單一技術突破到全產業鏈布局，這條科技創新與產業創新深度融合的道路，正是黨的二十屆四中全會精神在基層的生動實踐。

“我們的目標是讓河南的鉬資源優勢，通過技術創新轉化為產業優勢，讓鄭州大學一流學科的‘黑科技’成為支撐實體經濟高質量發展的新質生產力，為我國鉬行業的高質量發展提供技術支撐。”李永立的話語，既道出了科研工作者的使命擔當，更勾勒出科技創新賦能產業升級的美好藍圖。

隨著2026年產業化基地的投產運營，河南將成為全國重要的鉬精深加工基地，從鉬礦開采到靶材、鉬絲、合金粉等終端產品的完整產業鏈將全面成型。

“鄭州大學關鍵金屬冶金團隊的探索之路，為高校一流學科建設如何服務地方經濟、破解‘卡脖子’技術難題，提供了可復制、可推廣的寶貴經驗。”材料科學與工程學院院長王海龍表示。同時，團隊的亮眼成果，也推動學科建設更上新臺階。截至2025年底，鄭州大學材料科學與工程學科國際排名達到新高，軟科世界一流學科排名全球第25位，ESI全球排名第28位（進入前0.17‰），US News學科排名全球第19位，堅實的一流學科實力將源源不斷地產出更多的科研成果，扎根中原大地開花結果，在科技創新的浪潮中，書寫出更多屬于鄭大人的時代篇章。（李艷麗 撰稿）

關鍵金屬冶金團隊