稀土生物制造_清华大学

1. 痛点问题

传统的稀土元素开采和提取方法，主要依赖于酸碱及有机溶液等化学物质，这不仅造成了严重的环境污染，还面临分离效率低的理论瓶颈。

2. 解决方案

鉴于我国稀土矿藏常与微生物资源共生，利用生物技术进行稀土元素的提取具有显著优势。因此我们积极部署稀土生物制造技术的前瞻性研究，通过创新技术手段，实现高纯度稀土元素的绿色制造为我国稀土资源的高效、可持续利用提供新的技术支撑。

3. 竞争优势分析

目前，已有部分研究聚焦于基于稀土生物蛋白与天然稀土微生物的稀土生物合成分离系统。本项目开发的生物分离稀土元素技术可以实现对稀土元素的快速、高效、环保的提取和纯化，涵盖了从尾矿、废料中提取、分离、提纯到制备高纯度稀土金属的全过程。利用微生物富集技术，可以降低稀士资源开采难度和成本，提高稀土元素的开发利用效率。利用微生物分离技术，可以在稀土元素的开发利用、生态环保、科技创新等多个领域中带来新的可能性和机遇。

图1 微生物合成系统原位制备稀土磷酸盐、

高选择性稀土亲和蛋白和稀土蛋白酶的示意图

1. 市场应用前景

稀土元素在现代经济和社会发展中具有重要的战略意义和贡献，微生物分离技术将为稀土元素产业链提供可持续发展的新途径，并在多个领域具有广泛的应用前景和价值。

2. 发展规划

未来，计划打通稀土矿及废料的生物分离工艺，为稀土元素的绿色高效分离提供新技术，大幅提升回收利用效率和产品附加值。目标2年内实现10吨级生物法处理能力，10年内实现万吨级分离工程技术应用，减少90%上污染物排放，达到6N级以上超纯分离工艺。

从预期经济效益角度看，本项不仅在治污成本上具有一定的优势，能在生产稀土原材料的同时创造一笔巨大的“绿色财富”，在我国“双碳”战略大背景下，基于生物采矿技术的稀土元素开采分离方式上也具有重大的经济效益、绿色财富创造力与发展前景。