央广网兰州3月27日消息(记者寇刚)“这是我们和北京航空材料研究院、镍钴共伴生资源开发与综合利用全国重点实验室联合开发的高温合金,厚度为0.266mm。”金川集团镍合金有限公司首席工程师董生茂向记者介绍,这种材料作为固定核电燃料棒的关键材料,已应用在“华龙一号”核电站,解决了该项目最后一项关键的“卡脖子”材料问题。

金川集团航拍图(央广网发 金川集团供图)

核心技术是求不来、买不来的。“十四五”期间,金川集团将科技创新从“发展引擎”提升至“生存根基”,向一系列长期制约我国高端制造业的“卡脖子”技术发起总攻。

从处理“复杂矿”到提取“极致纯”

金川的难,在于矿石之复杂,多金属共伴生,提取难度极大。但金川的强,也强在这份复杂中淬炼出的极致提纯工艺。在高端制造领域,纯度的每一丝提升,都意味着性能的几何级跃升。

院士工作站揭牌仪式(央广网发 金川集团供图)

“十四五”期间,金川集团累计建立4个国家级、12个省部级创新平台,首个院士专家工作站顺利落地。科研的目标,直指一个“纯”字。

2026年全国两会期间,全国政协委员、金川集团党委书记、董事长阮英接受采访时提到的一组数据,揭示了这场攻坚战的成果:金川已攻克靶向除杂等核心技术,建成高品质镍基新材料等项目,超高纯6N5镍钴、4N5无氧铜等产品填补国内空白。

6N5,意味着纯度达到99.9995%。这种材料的突破,直接服务于国家先进制程芯片制造、航空航天等高端领域。过去,这种超高纯金属依赖进口,供应链极易被“卡脖子”。如今,金川的突破,让国家镍钴先进功能材料和关键战略材料实现了自主可控。

金川集团生产的羰基镍产品(央广网发 金川集团供图)

这种“极致纯”的追求,同样体现在传统生产线上。在金川镍钴羰化冶金厂,拥有年产1万吨羰基镍产品的现代化生产线。羰基法生产的镍粉,因其高纯度和特殊形貌,广泛应用于粉末冶金、催化剂等关键领域。如今,这里的羰基镍粉、羰基镍丸等三大类、25种规格产品,正凭借卓越的理化特性,与行业头部企业在全球市场同台竞技。从复杂矿中精准提取出极致纯的材料,金川人用工艺的“火眼金睛”,让每一克资源都发挥出最大价值。

目前,金川已具备年产350吨系列高纯金属产品的能力,技术水平居国内第一、国际前三。

数据显示,较“十三五”末,金川集团科技投入增长103%,其中研发费用投入增长187%。“十四五”期间累计科研投入达26.5亿元,年均增长37.5%。重组全国重点实验室,牵头成立甘肃省首批创新联合体,承担国家和省级重大科研课题45项,实施重大及重点科研项目172项。

关键材料不再“仰人鼻息”

衡量一个企业创新能力的标尺,不仅是能产出多少吨产品,更是能破解多少“有没有”的问题。

2026年初,金川集团研发中心传出捷报:4N/5N高纯铼生产示范线首批金属铼粒产品成功产出,标志着金川在高纯稀散金属自主研发领域取得关键技术突破,实现从科研攻关到产业化应用的重大跨越。

高纯铼,这个名字对大多数人来说陌生,却是大国重器翱翔蓝天的“生命线”。作为制造新一代航空发动机单晶高温合金叶片不可或缺的核心元素,铼的独特性能让叶片能在超过1200摄氏度的极端环境下保持结构强韧与稳定。长期以来,超高纯铼的稳定供应是国际高端材料领域的重要战略制高点,也是我国产业链自主可控的关键环节。

金川集团国家重点实验室(央广网发 金川集团供图)

金川的突破并非一蹴而就。依托“镍钴共伴生资源开发与综合利用全国重点实验室”这一国家级平台,研发团队面向国家战略需求,聚焦稀散金属资源的高效综合利用,于2025年6月启动4N/5N高纯铼粒制备示范项目。项目团队采取“现场施工-合规手续-设备招采”三线并行的机制,在7个月内实现“当年立项、当年投产”,跑出了科研成果转化的“金川速度”。

这不仅是纯度的突破,更是产业链价值的跃升。4N(99.99%)高纯铼拓宽了金川集团从伴生资源到高纯材料的价值转化路径,有力支撑了产业链向精深加工与高端应用延伸。过去被当作复杂矿中“边角料”的稀散金属,如今成了高端制造的“香饽饽”。

在高纯铼之外,金川的高端镍基材料同样在为国家战略“补短板”。以GH4169高温合金为例,这种在-253℃至700℃温度范围内具有优异综合性能的镍基高温合金,其650℃以下的屈服强度居变形高温合金首位,广泛应用于航空发动机涡轮盘、叶片、燃气轮机及核反应堆等关键部件。而核电用GH4169带材制备技术,正是由金川集团开发完成,为核能装备关键材料的自主可控提供了坚实保障。

从航空航天的高纯铼,到核电装备的高温合金带材,金川人用一项项“从0到1”的突破,打破了一个个技术壁垒。在镍钴新材料领域,金川镍钴持续加大航空航天专用镍、高温合金专用镍等高端产品研发力度,推动基础冶炼向精深加工跃升。其构建的“智能开采-精准选矿-绿色冶炼-特色加工”创新链,与产业链、产品链、资金链、价值链、人才链深度融合,形成了特色鲜明的“六链”协同创新体系,为技术突破和产业升级奠定了坚实基础。

每一项突破,都是在打破“有没有”的困局。从超高纯6N5镍钴到4N5无氧铜,从高纯铼到高温合金带材,金川集团“十四五”期间的关键材料攻关,让国家镍钴先进功能材料和关键战略材料一步步实现自主可控,不再“仰人鼻息”。

传统冶炼注入“数智”灵魂

走进金川的选矿车间,或许会颠覆你对有色冶炼的认知。过去老师傅们盯着皮带,靠肉眼识别矿石中的异物;如今,摄像头背后连着“AI大脑”。金川集团信息与自动化工程有限公司自主研发的视觉AI开放平台,让“皮带异物识别”从检测到报警全程仅需0.5秒。这套系统接入视频超400路,研发实用算法15类,稳定运行模型超200个,无论是捕捉铜箔表面微米级的针孔、划痕,还是镍冶炼皮带巡检,都能从容应对。

“数字化转型的核心,不是给设备装个屏幕就完事,而是把老师傅们几十年的经验,转化成可复制、可预测的工业模型。”金川信息与自动化公司技术总监王兆刚的这句话,道出了数智化转型的真谛。

金川镍钴选矿厂(央广网发 金川集团供图)

在镍冶炼厂,一线职工的创新同样迸发着智慧的火花。金川镍钴镍冶炼厂电解三车间是集团唯一同时拥有可溶阳极电解和不溶阳极电积两条生产线的电镍生产车间,承担着集团30%的电镍产量任务。不溶阳极电积镍生产线是集团核心自主技术,核心设备的检修维护没有可借鉴的经验,全靠自己摸索。车间职工铁根全带领团队自主研发了“空气缓冲装置”。他介绍道:“这项成果的应用大幅提升了加压釜作业率和电积镍的直收率,年创造效益1000余万元。”

目前,金川集团关键工序数控化率达到85%以上,设备综合效率提升18%,无人驾驶电机车、远程操控矿运卡车等装备规模化应用,运输效率提升20%。闪速炉实现了智能化冶炼控制,井下高危区域的巡检机器人全面替代人工,铜选分厂渣缓冷场引入的巡检机器人实现自动测温与报表生成。

在镍冶炼厂成品车间等6个省级数字化车间,大板镍车间已实现全流程智能闭环。这些“数智”灵魂的注入,不仅把工人从繁重的岗位上解放出来,更让传统工艺的稳定性和产品的一致性达到了前所未有的高度。

创新的答案,不再仅存于论文,更写在每一次工艺迭代、每一件高端产品的诞生之中。这五年,金川累计实施集团重大科技项目172项,攻克20项关键技术、开发26种高附加值产品,获得国家级、省部级科技奖励43项。

科技创新的引擎,正轰鸣作响,驱动着这艘工业巨轮破浪前行。

编辑:魏晋雪
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