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面临国家关于锂资源的战略需求,我国科学院青海盐湖研讨地点时任所长马培华的带领下,展开了“青海盐湖提锂及资源综合使用工业化演示工程”项目的研讨。
锂资源也是用于核能、军工的国家战略资源,锂资源储藏和提锂技能直接影响到国家的战略安全。
从全球储量规划来看,盐湖锂的储量要高于矿石锂的储量,并且盐湖锂资源首要散布在南美洲和我国的青藏高原地区,青海省的台吉乃尔盐湖和一里坪盐湖是柴达木盆地锂富集矿区。上世纪90年代,南美洲就现已成功开发了镁锂比值为6:1的盐湖提锂技能。
可是,相较于南美洲,我国盐湖的镁锂比值遍及过高,镁锂别离技能的难度很大。中科院青海盐湖所研讨员王敏告知《我国科学报》记者,东台吉乃尔盐湖的镁锂比值为40:1,一里坪盐湖的中心值高达100:1,察尔汗盐湖乃至挨近2000:1,“这是我国高镁锂比盐湖提锂技能上存在的一大世界性难题”。
怎么破局?时任所长马培华对沉淀法、煅烧法、盐析法、萃取法等化学法道路的技能缺点有着深入的领会。经过总结以往的经历教训,马培华认识到,要真实处理限制我国盐湖开发走向大规划综合使用的瓶颈问题有必要摒弃以往高物耗、高能耗、三废排放量多的化学进程,创始一种高效别离提锂形式。
但正是根据这些传统的办法,上世纪90年代末,马培华带领的科研团队探究出从高镁锂比盐湖卤水中低本钱、清洁提锂的办法离子挑选搬迁别离办法,也便是现在的离子挑选膜别离办法。随后,盐湖所与新西兰太平洋锂业合资成立了青海锂业有限公司,由盐湖所担任工作施行,预备做出一套完好的工业化样本再加以推行。
但这在其时引来了不少人质疑,盐湖地点工业化、工程化方面是不是具有满意的经历和资金,再加上其时同期起步的还有实力充足雄厚的中信国安和盐湖集团,这让项目的施行在其时一度饱尝争议。
后来,因为青海锂业在东台工业化项目建造进程中,项目的工业化进展也一度被逼阻滞。2005年,在西部矿业介入企业重组后,东台项目开端正式建造,在短短两年的时刻内,就完成了3000吨碳酸锂工业化项目的产品下线,出产出的碳酸锂主含量到达99.7%,到达了锂电池用的碳酸锂规范。
从建造到投产仅用了两年的时刻,但期间日日夜夜的奋战,关于东台项目团队来说,虽隔经年,却依然浮光掠影。
因为从高镁锂比盐湖卤水中高效提取锂的工业化出产在国内依然是空白,因而不管在实验室研讨、小试、中试,仍是工业化项目时,没有适用的设备设备是摆在中科院青海盐湖所研讨员、工业化项目提锂技能现场担任人邓小川面前的一大难题。
首要,怎么正确的挑选别离设备资料,邓小川和团队下足了功夫。别离设备对隔室的密封性要求很高,隔板资料既要有弹性,又要有塑性,并且隔板厚度要小于1毫米。可是,国外进口的设备价格昂扬,国内的工业资料和制作技能又过于单薄。整整两个月,邓小川和团队扑在坐落浙江省的一家国内厂家,经过物理复合足足做了七层资料,才把别离设备的表里走漏问题处理。经过中试工作,他们又发现国产别离设备在多个视点难以满意别离工艺的特别的条件,遇到了工业化技能瓶颈。他们只好置办进口设备,但进口设备相同存在走漏方针超越合同规定方针的问题。最终他们只能再经过商洽,替换隔板资料改善密封作用。
“记住2006年新年往后,我到外地出差,进行有关设备资料收购的商洽,成果产生事故,一度收到病危通知单。”邓小川说,他在病床上一躺便是两个月,“大部分的技能施行都由我担任,其他人没办法代替。整个项目因而耽搁,其时心里非常着急。”
项目工业化时工艺规划呈现一些显着的反常问题、首要进口设备和外围国内配套设备之间不兼容、装置出产车间时工程规划呈现误差、投料工作时管道爆裂一路走来,东台项目遇到了许多妨碍,但也正是这些困难,让他们得认为项目的正式投产堆集经历。
2007年国庆期间,马培华特地从北京赶回来,七天一向驻扎在现场,期望看到项目的正式投产。但不巧的是,调试中心呈现了问题,导致马培华没能见证第一批产品。可是他也给邓小川留下了指示:“第一次投料出来的产品要到达合格。”
为了这个方针,其时一切课题组成员大多数都一周没合眼。但现场测试出的料液成果也适当令人振奋。“成果超出了咱们的估计。”邓小川回想道,“镁的别离率根本到达95%以上,第一次拿到的数据中富锂料液的镁锂比竟到达0.2~0.3,这在百吨级规划的中试中都没得到这个数据。”
邓小川介绍说,盐湖研讨所东台基地的科研工作开发了高镁卤水中镁锂高效别离技能,使用碳酸锂制取工程技能取得产品纯度在99.5%以上的技能级碳酸锂。
此外,盐湖所还针对青海东台锂矿盐湖的化学组分和当地气候特色,体系地研讨了卤水中钠盐、钾盐、锂盐、硼酸盐的浓缩别离技能,有用地使用了盐湖卤水中的有利组分,完成了资源的可持续发展。
现在,一期12万平方米盐田的成功修建和盐田两年多的接连工作,为二期4平方千米盐田施工规划供给了许多能够学习的名贵经历。2010年,项目计划在东台区域进行二期扩建,建成2万吨碳酸锂的出产规划。
二期扩建是青海盐湖提锂及资源综合使用高新技能工业化演示工程建造项目中重点工程之一,也为项目的顺畅施行成功地迈出了第一步。
“当年和东台项目一起发动的三条道路的盐湖提锂工业化项目,现在只要东台项目工作杰出,经济效益明显,这足以证明最初的挑选是对的。”回顾过去,王敏不由感叹。