產業報國正當時 中國制造憑實力
——記鋯鉿分離新方法發明人、上海哈峰新材料科技有限公司董事長朱興峰

文/劉　濤

產業報國正當時 中國制造憑實力
——記鋯鉿分離新方法發明人、上海哈峰新材料科技有限公司董事長朱興峰

文/劉濤

核能工業是軍民結合型工業，不但在國防上具有重要的地位和作用，同時在國民經濟發展中的地位也舉足輕重。核能工業涉及到多種稀有材料的研究、生產、加工等領域，幾乎都需要頂尖的科技成果和科技創新作為支撐。

在上海，就有這么一支創新團隊，他們專門用來研究鋯和鉿的分離技術，并已于2013年取得了此項技術的國際專利。這個團隊就是上海哈峰新材料科技有限公司，團隊的領頭人名叫朱興峰。

鋯鉿分離新方法發明人、上海哈峰新材料科技有限公司董事長朱興峰在活動上講話。

革命性意義的鋯鉿分離法

2015年9月23日，上海嘉定喜來登酒店，激動人心的鋯鉿分離技術產業化新聞發布會就在這里舉行。當上海哈峰新材料科技有限公司董事長朱興峰走上講臺的時候，全場一片沸騰。“未來三年，上海哈峰新材料科技有限公司將把握‘一帶一路’、長江經濟帶、上海自貿區建設等國家戰略帶來的新機遇，在江蘇啟東投資100億元，興建一個占地3400畝、年產規模達200000噸鋯、3000噸鉿的鋯、鉿生產基地。”朱興峰的這番話再次點燃了全場的熱情。

經過四年的艱苦攻關和大量實驗，他帶領的哈峰科研團隊終于成功發明了氧化鋯/氧化鉿混合物火法分離法并申報國家專利。該方法有效地提高了鋯、鉿新材料規模化生產能力，降低了生產成本，增產增效的同時又實現了綠色環保和清潔生產，不僅縮短了與國際核建技術的差距，更為我國核電建設引擎制造產業升級奠定了堅實的基礎，具有革命性意義。

鋯、鉿分離方法新技術發明成功的消息也引起了業界極大的興趣，國外也對此項目的發展表現出極大熱情。產業報國正當時，朱興峰拒絕了世界上幾個國家巨資購買他的專利技術的請求。他認為，自己的技術應為中國的核工業、中國的制造業助力，為民族富強貢獻力量。

不可或缺的科技創新

在自然界中，鉿常與鋯共生，二者均是重要的戰略材料。在核能工業中，鋯因其中子吸收截面小，在高溫、高壓以及水中有優良的耐蝕性，在核反應堆內又有良好的抗輻照性能，因而經常被用做核反應堆的燃料包殼材料和堆芯結構材料。鉿具有可塑性、易加工、耐高溫、抗腐蝕的特性，鉿的熱中子捕獲截面大，是較理想的中子吸收體，可用做原子反應堆的控制棒和保護裝置。

除了核能工業的需要外，二者還有其他方面的用途。鉿粉可做火箭的推進器，鉿的合金可做火箭噴嘴和滑翔式重返大氣層的飛行器的前沿保護層。鉿合金可制造工具鋼及電阻材料，在電器工業上可制造X射線管的陰極。在耐熱合金中，鉿可以用做添加元素。

一般工業用鋯，無需分離鋯、鉿，鋯中鉿質量百分數一般為1%-2%。而作為核工業所用核級鋯，必須進行鋯、鉿分離，產出核級鋯和核級鉿。鋯、鉿分離技術卻是一大技術難題。

“我國的鋯、鉿分離技術，始于20世紀60年代。”朱興峰介紹說，“為滿足國家原子能海綿鋯的需求，曾形成生產能力，其后由于軍工對鋯、鉿需求減少，現在我國核電用的鋯管及鋯合金材料受限于分離技術，產品種類開發方面與國外相比還有差距，這一礦物材料的應用，至今仍依賴于進口。”因此，鋯、鉿分離技術科學研究是國家核工業發展必不可缺的科技攻關和科技創新。

據了解，目前世界上核級鋯、鉿分離與制取法大致為火法分離法和濕法分離法，其中美國的MLBK—HCNS法，是目前占全球2/3海綿鋯生產所采用的方法。另外，世界上核級鋯、鉿市場份額被幾個國家所占，法、美、俄等是世界上主要的生產大國，如法國的塞佐司公司的核能海綿鋯的產量約為2000噸/年，德國等歐洲國家也形成了相應的鋯加工產品的生產能力。

助力鋯鉿核能材料國產化

打破歐美的技術壟斷迫在眉睫。作為國內為數不多的從事鋯、鉿分離技術的研究團隊，朱興峰面對的壓力可想而知。

不過，他們最終頂住了壓力，實現了突破。

從2011年始，研究團隊在鋯、鉿分離技術上孜孜以求，刻苦攻關，終于發明出“氧化鋯/氧化鉿混合物的火法分離方法”，并于2013年12月申報專利。2015年10月28日，國家知識產權局授予朱興峰發明專利證書（證書號：第1830391號）。

朱興峰的分離方法是將氧化鋯/氧化鉿混合物、炭和純溴在650℃下反應一小時，得到鋯、鉿的溴化物，將鋯、鉿溴化物加入到熔鹽混合物中進行精餾分離，精餾塔塔底在357℃保持兩小時，得到非目標物。在357℃保持5小時后，收集到目標物高四溴化鋯。釜內殘留物保存起來，在相同的設備中進行精餾分離，加溫到400℃，保持5個小時以上，獲得四溴化鉿。然后通過鎂分別置換所述的四溴化鋯、四溴化鉿得到純鋯和純鉿。

與傳統的分離方法相比，該方法分離效果好，設備投資經濟，易于產業化。“此外，由于鋯、鉿分離新技術分離鋯、鉿的原材料能夠在整個工藝中根據需要循環使用或生成副產品，不僅提高了原材料使用率，同時也使環境效益得到提升。”朱興峰表示。

毫無疑問，此發明技術不但填補了國際空白，還為鋯鉿核能材料的國產化作出了極大貢獻。

另外，由于鉿合金是目前世界上航空發動機渦輪葉片最優秀的不可替代的耐高溫耐磨材料，鋯鉿分離技術產業化還將使全世界的鉿的產能提高到3000噸/年，而目前的產能尚在300噸/年以下。這就意味著，該技術對世界航空發動機制造業是一個顛覆：利用鉿可以制造出世界上最先進的航空發動機。

一個化工謎的蛻變與升華

朱興峰是個化工迷。生于上個世紀60年代的他，高考化學取得了92分的好成績，卻未能如愿進入理想的化工大學。

1981年，朱興峰畢業于江蘇省洛社師范學校數化專業，后繼續在無錫教育學院（現合并于江南大學）學習，并于畢業后從事教育工作。然而，由于割舍不掉對化工的熱愛，他依然再次選擇從事化工工作。

從1991年至2011年，朱興峰先后在無錫興中化工實業公司、浙江海寧市通元化工廠、上海瀚威化學發展有限公司等任職，一直從事市場研發和化工新技術的研發。大半生走來，勤奮的朱興峰，認真鉆研技術，先后研發出200多個品種的化工產品，涉及醫藥、農藥、染料及新材料等多個領域。

2011年，朱興峰與鋯、鉿分離技術結緣，2013年取得專利，2015年實現產業化。“氧化鋯/氧化鉿混合物的火法分離方法”專利申請技術及相關專有技術所有權無形資產的在評估基準日的評估值為93.9822億元。

4年的時間，朱興峰完成了化蛹成蝶的蛻變，也為我國核能工業的發展增添了濃重的一筆。未來，上海哈峰新材料科技有限公司將在他的帶領下，向世界展示中國制造業更加強大的實力。