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    业界建言:用创新释放硼产业发展潜力
    发布时间:2023-12-25 浏览 80次

           12月18日—20日,以“创新驱动、绿色发展”为主题的2023全国硼产业发展大会暨行业年会在广东佛山召开。与会代表认为,我国硼产业潜力巨大,聚焦新能源、新材料等高科技领域的应用,创新驱动行业跨越式发展。

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      中国无机盐工业协会会长王孝峰出席会议致辞指出,当前,我国石化化工产业正处在以资源、需求为主要驱动力,产能快速增长的外延式发展阶段已接近尾声,进入以创新为主要驱动力,结构优化调整为途径的高质量发展阶段。数字化转型是重要举措,绿色低碳发展已成共识,完善创新机制,提升创新水平成为了全行业的新共识。

      无机盐行业现阶段的发展机遇,一是产能合作带来发展机遇,二是盐湖开发给无机盐行业带来发展机遇,三是新能源产业发展给无机盐行业带来发展机遇,四是电子信息产业的发展给无机盐行业带来发展机遇,五是自动化装备升级给行业带来了新的机遇,六是高质量发展给无机盐行业产品提出了新要求,七是安全环保给行业发展提出了新的要求,八是产业政策给行业、企业带来了发展机遇,同样也面临着资源供应、下游产品动力不足、国际化环境影响、竞争力、安全环保压力等挑战。同样,这也是我国硼产业的发展机遇。

      王孝峰强调,发展新材料,硼产业潜力巨大,全行业要加大科技创新投入,强化企业创新主体地位,加快构建重点实验室、重点领域创新中心、共性技术研发机构“三位一体”创新体系,推动产学研用深度融合。加快技术装备创新步伐,低碳创新、充分利用绿电减少碳排放,智能化数字化发展潜力很大,国际化是企业发展的必由之路,只有创新才能推动行业跨越式发展。

      硼是一种重要的化学元素,素有“工业味精”之称,如今被誉为“工业维生素”。硼工业是我国重要的原材料工业,化工、轻工、农业、医药、建材、冶金、机电、汽车、航空航天、能源及国防等国民经济各个领域提供重要的基础原料,在我国战略性新兴产业领域,如新材料、新能源、节能环保、生物医药及新一代信息技术等方面也具有十分重要的作用。

      据中国无机盐工业协会硼化工分会常务副会长韩光启介绍,我国硼矿资源主要分布在辽宁、青海、西藏、吉林等地,主要为辽宁的硼镁矿和硼铁矿,西藏的库水硼镁石矿和天然硼砂矿,青海的盐湖柱硼镁石矿及吉林的硼镁矿等。经过近60余年的发展,我国已基本建立起硼矿开采、硼矿加工、硼精细化工、硼新材料生产及硼综合利用等完整的工业体系。

      韩光启分析指出,随着后疫情时代的到来,我国经济必将迎来一场加快构建新发展格局,着力推动高质量发展的历史变革,将使我国硼产业发展面临新的挑战,同时也提供了新的发展机遇。全行业要适应变化了的政策环境,立足区域协调发展,更加重视技术创新,加快体制机制创新,立足两种资源、立足需求开拓市场,加强行业自律。要充分利用国内外资源,以市场需求热点为导向,结合国家重大战略需求,生产高附加值的硼产品和高端含硼新材料。我国传统硼工业受光伏、钢铁、陶瓷、玻璃等与房地产相关的产业影响较大,应紧紧盯住需求变化,做出前瞻性研判。重点发展硼铁矿产业化和综合利用、高品级硼砂硼酸产品、高端硼铁合金、核用军用碳化额制品、新型硼化物产品、硼泥综合利用产品、核用硼酸、陶瓷用釉、有机硼化物、硼酸盐晶体功能材料、各种硼产品衍生及下游产品等精深加工产品。有实力的企业和科研单位要联合开发含硼导热及耐高温材料、含硼新能源材料、含硼催化材料等高端含硼新材料。

      大连理工大学化工学院院长,教授叶俊伟指出,中国硼化工70年发展历程表明,我国硼工业有过辉煌时期。近年来由于我国硼资源品位低,入世后基础硼产品市场竞争力弱,硼产业结构需要由基础硼产品为主向精深加工转型。在国家创新驱动、结构优化、产业升级、低碳环保的大环境下,寻找硼行业可持续发展的动力至关重要。无机硼化物的产品结构调整和产业升级,应以市场为导向,结合国家重大战略需求,确立产、学、研、融相结合的技术创新战略体系,才能实现行业的产品和技术创新,促进行业的健康可持续发展。

      新能源、新材料等高科技领域应用是今后硼产业调整的主要方向。在“十四五”规划和其后的发展时期,中国硼产业在结合国家重大战略需求、以创新驱动为动力、实现行业结构调整和产业升级的过程中可分两步走:一是对有一定技术积累的技术和产品进一步加大科技投入,力争在“十四五”期间有所突破,达到以点带面的作用,为中国硼产业的结构调整起到引导和支撑作用,如硼资源综合利用、高纯无定形硼粉、专用六方氮化硼、硼10酸(富集硼酸)、极纯硼酸、生态硼肥、高端碳化硼、金属硼化物,高纯含硼电子气体等;二是在此基础上进行整合做强企业,同时做一些有前瞻性的技术研发和发展规划,结合国家重大战略需求,进行必要的技术积累,解决卡脖子问题,保证未来硼产业的可持续健康发展。

      中国科学院沈阳应用生态研究所,高级工程师江志阳介绍说,硼泥是利用硼镁矿石生产硼砂过程中产生的工业废渣,作为硼矿产业的副产物,硼泥近几年也备受到关注。因含硼无机盐生产工艺的不同,硼泥的化学成分会有所不同,但大部分的硼泥均以Mg、Si及B为主,同时还含有Fe、Ca、Na等多种微量元素,这些都是作物生长必需的营养元素,生态所科研团队将硼泥处理后制成含硼矿物肥料应用于作物生产,既实现了资源的重新利用,缓解环境压力,又满足了作物生长发育对不同营养元素的需求,具有很好的生态环境和社会效益。

      中国科学院青海盐湖研究所研究员李丽娟认为,国家“双碳”目标战略部署与保障其战略性矿产供应链安全,核能作为近零排放的清洁能源,将具有更加广阔的发展空间。随着核电工业的快速发展,核电级硼酸的市场需求也与日俱增,核级硼酸的纯度和杂质指标要求极高,目前国内生产的硼酸包括试剂级硼酸都不能达到要求,市场所需的高纯硼酸主要依赖进口。

      针对盐湖硼资源高效高值利用的技术瓶颈,设计合成与修饰具有新化学结构稳定的可循环高效硼萃取剂化学结构,突破高效分离理论,构建绿色低成本从盐湖卤水高效分离提取硼酸工艺流程,解决萃取工艺的放大效应,创新盐湖硼分离提取工业级硼酸产业示范关键技术,开发以盐湖工业级硼酸为原料的千吨级核级硼酸产业化制备技术,建立核级硼酸化学分析方法与产品标准,为盐湖硼资源高质量发展以及保障核电站稳定的运行提供了理论基础与技术支撑。

      据沈阳化工大学化工学院院长,教授王国胜介绍,以氧化石墨烯为原料,采用焙烧法制备片层状还原氧化石墨烯,以硼酸、氨水、片层状还原氧化石墨烯为原料,采用溶剂热法制备得到硼、氮掺杂的还原氧化石墨烯材料。B与N掺杂的还原氧化石墨烯明显改善了还原氧化石墨烯的电子传输性质,在电极的电活性面积、电化学响应性以及稳定性等方面都优于单一或者未掺杂的还原氧化石墨烯。且灵敏度高、检出限低、线性范围宽、循环稳定性好。将其用于血清中抗坏血酸的检测分析,精度接近99.8%,实现了抗坏血酸的超灵敏检测,有望在抗坏血酸传感器领域具有较好的应用前景。

      王国胜表示,硼元素在新能源储能(如超级电容器、锂离子电池、钠离子电池),生物医学检测(如纳米材料与器件,DNA检测、载药),能源开发(如电催化、电合成、光催化)等领域都有着极其重要的应用。硼B元素能够提高材料或者器件的电荷密度,未来可期!硼将由“工业味精”迎来能源材料新的使命,起到“画龙点睛”的作用。

    中科院青海盐湖所研究员李丽娟对盐湖硼资源的高效分离与高值利用提出了独到的见解。她重点阐述了盐湖资源分离提取方法、开发的技术生平和高端硼材料制备最新研究进展,并指出,盐湖资源的开发利用,锂、钾等元素资源固然重要,但不能忽视硼资源的分离和高效利用。

    丹东化工研究所有限公司倪禹行指出,硼化钛、硼化锆、氮化硼、碳化硼等难熔硼化物,在航天、核能、电力、电子、激光等民用和国防部门具有不可替代的作用,被用作耐高温材料、电极电导材料、耐腐蚀耐磨部件、高硬度高速切削刀具、涂层镀膜以及核工业特种材料。在展望了难熔硼化物的发展前景后,他也提醒业内同仁:目前硼化物与硼化物陶瓷属于高技术含量、高附加值产品,技术门槛高,市场需求变化较快,适合高技术企业采取多品种、小批量的模式进行生产。

    青海利亚达化工有限公司董事长李洪岭认为,我国硼工业未来的发展将以高质量发展为主题,以新型工业化为主线,牢牢把握“稳中求进、高质量发展”要求,加快制造业高端化、智能化、绿色化转型,提升产业链供应链韧性和安全水平,实现工业经济的有效提升和质量的合理增长。

    李洪岭指出,硼工业的绿色发展与数字化建设符合国家实施绿色升级改造的理念和导向,加快推进数字化转型已成为我国硼化工未来发展的必由之路,产业互联互通也是未来发展的必然趋势,企业需要突破产业链中的关键环节,加大技术创新的研发投入与数字信息化建设的投入,促进我国硼工业未来的健康发展。

      辽宁大学化工学院院长,教授张向东指出,六方氮化硼(h-BN),因其高热稳定性、良好的电绝缘性和独特的带隙等特性,成为能源领域人们主要关注的材料之一。在电化学储能系统中,氮化硼纳米材料因其具有的高比表面积、优异的导热性、化学惰性和热稳定性,作为电容器、锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池等电化学储能装置的电极材料或添加剂,可有效缓解电极材料的体积变化、热失控和自放电等问题,能够提高比容量、循环稳定性和倍率性能。氮化硼可以作为光伏电池、热电材料、燃料电池等能量转换装置的组成部分,提高其光电转换效率、热电转换效率和电化学转换效率,也能用于光催化CO?还原反应、电解水制氢的电催化剂或电催化剂的载体等。深入探索和开发h-BN的功能特性,对于推动能源领域的技术应用有重要意义。

    佛山新明珠集团吴小军、宁波包钢展昊新材料有限公司邹旭杰等来自生产企业的专家,对陶瓷、磁性材料等领域对硼产品的技术要求和市场需求情况进行了交流。随着传统产业的转型和新兴产业的发展,国民经济各领域对硼产品的需求将呈高端化和多样性的趋势,我国硼产品的发展前景可期。


     

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