"鋰"想豐滿之路——鹽湖股份公司鹵水提鋰技術(shù)創(chuàng)新工作紀(jì)實(shí)
察爾汗鹽湖的氯化鋰儲(chǔ)量高達(dá)1200萬(wàn)噸。在國(guó)內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的大背景下，鹽湖提鋰產(chǎn)業(yè)近年來(lái)也備受關(guān)注，而承載這一產(chǎn)業(yè)的核心主體——鹽湖在技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新上到底經(jīng)歷了哪些歷程？
鹽湖股份十幾年的艱辛歷程，就是鹽湖人將鹽湖鹵水提鋰技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化、專業(yè)化、精細(xì)化、特色化和新穎化迭代創(chuàng)新的過程。步入收獲期的鹽湖股份，憑借一腔產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó)的熱情，攻克了40余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，獲得了授權(quán)專利30余項(xiàng)。鹽湖股份從0至1萬(wàn)噸，連續(xù)走了11年；而從1萬(wàn)噸到3萬(wàn)噸，僅僅走了4年。也正是矢志在技術(shù)創(chuàng)新的路上攀登了15載，這才“化繭成蝶”，成為了全國(guó)鹵水提鋰行業(yè)的翹楚，成為了名列全國(guó)鋰行業(yè)三甲的中堅(jiān)企業(yè)，在實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展的同時(shí)，守護(hù)著國(guó)家新能源、新材料行業(yè)的安全發(fā)展。
提鋰之艱
察爾汗得天獨(dú)厚的鋰資源，早在“七五”期間，就得到了國(guó)家部委和省委省政府的高度重視，從國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目《鹽湖鹵水綜合利用提取氯化鋰中試》，到青海省科技廳20N6年重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目《年產(chǎn)200噸碳酸鋰工業(yè)試驗(yàn)》，再到2009年“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃《萬(wàn)噸級(jí)吸附法生產(chǎn)碳酸鋰產(chǎn)業(yè)化示范工程技術(shù)研究》，鹵水提鋰技術(shù)研發(fā)始終獲得了國(guó)家和青海省的大力支持。
追溯鹽湖提鋰的成長(zhǎng)歷程，著實(shí)是一段有故事的技術(shù)逆襲之旅。從國(guó)家“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“鹽田法制取水氯鎂石及硼鋰富集研究”開始，鹽湖股份公司就把鹽湖提鋰的基礎(chǔ)研究提上了日程，并通過產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)，不斷探索推進(jìn)。2007年，鹽湖鹵水提鋰從中試試驗(yàn)走向工業(yè)化，雖然經(jīng)歷了短暫技術(shù)困境，通過十余年堅(jiān)持不懈，技術(shù)積淀創(chuàng)新，依然搭上方興未艾的新能源和新材料開發(fā)大潮。
眾所周知，察爾汗鹽湖氯化鋰儲(chǔ)量雖高，但卻屬于高鎂鋰比（500:1）、低濃度鹽湖鹵水，而鎂、鋰的分離是世界級(jí)難題，是以察爾汗的鋰資源被判定為沒有工業(yè)化前景，甚至是無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的“廢棄”珍貴資源。這也是歷時(shí)40余載始終未實(shí)質(zhì)向前邁出工業(yè)化步伐的重要原因。圍繞著青海鹽湖資源開發(fā)的眾多企業(yè)都守著一份價(jià)值不菲的鋰資源，卻苦于無(wú)法將資源轉(zhuǎn)化為可資利用的產(chǎn)品，這也注定了鹵水提鋰技術(shù)是一個(gè)漫長(zhǎng)累進(jìn)的過程，而且每向前一步就必須做好失敗的準(zhǔn)備。
面對(duì)這種情況，鹽湖股份積極尋求適合超高鎂鋰比低鋰鹽湖鹵水提鋰技術(shù)，當(dāng)時(shí)國(guó)際只有少數(shù)幾家企業(yè)擁有，面對(duì)“資源壟斷+技術(shù)壁壘”，2010年，鹽湖股份引入吸附劑技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鹵水提鋰技術(shù)的突破。此后6年，藍(lán)科鋰業(yè)通過對(duì)原設(shè)備和工藝的諸多改造，終于，十年磨一劍，實(shí)現(xiàn)了提鋰從0到1的實(shí)質(zhì)性突破，又借助于得天獨(dú)厚的地理與氣候優(yōu)勢(shì)，形成了顯著的成本優(yōu)勢(shì)。
提鋰之新
“鹽湖提鋰每一段工藝技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)化，我們都走了很長(zhǎng)的路?！眳⑴c提鋰技術(shù)創(chuàng)新的核心研發(fā)人員深有感觸的說。
鹽湖股份公司通過十年的持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米層狀吸附劑及吸附-膜分離耦合提鋰成套技術(shù)，開發(fā)了適應(yīng)于超高鎂鋰比氯化物型鹽湖鹵水提鋰的成套吸附工藝和新型吸附塔，實(shí)現(xiàn)了從低鋰、超高鎂鋰比察爾汗鹽湖鹵水體系鋰與其他雜質(zhì)離子的高效分離，提高了吸附效率，降低了生產(chǎn)成本。與國(guó)內(nèi)外鹽湖鹵水提鋰技術(shù)比較，該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、成本低、產(chǎn)品純度高、工藝穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，已獲國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)11件。
該技術(shù)解決了傳統(tǒng)吸附劑合成方法的鋰離子活性位分布不均勻、吸附性能不穩(wěn)定等難題，降低了吸附劑生產(chǎn)成本；開發(fā)的吸附劑再生技術(shù)解決了吸附劑污染失活，保證了吸附劑長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行；首次將吸附法與膜耦合處理工藝應(yīng)用于鹽湖提鋰領(lǐng)域，開發(fā)出解析液鎂鋰分離的新技術(shù)，通過物理方法在不帶入其他雜質(zhì)離子的情況下實(shí)現(xiàn)了鎂鋰的高效分離，解決了化學(xué)法除雜引入新的雜質(zhì)離子及鋰損失高等關(guān)鍵技術(shù)難題；解決了傳統(tǒng)鎂鋰分離高物耗、高能耗、“三廢”排放多、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等，大幅降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品純度。
這項(xiàng)技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了鹽湖提鉀后的資源二次利用，使從超高鎂鋰比的察爾汗鹽湖鹵水中提取鋰資源成為現(xiàn)實(shí)，還為我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。2019年5月通過了石化聯(lián)合會(huì)組織的科技成果評(píng)價(jià)，榮獲了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。以中國(guó)工程院院士金涌、中國(guó)無(wú)機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)王孝峰領(lǐng)銜的專家組一致認(rèn)為，“該技術(shù)在超高鎂鋰比鹽湖鹵水提鋰方面指標(biāo)先進(jìn)，創(chuàng)新性強(qiáng)，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。”
在此基礎(chǔ)上，2017年鹽湖股份公司建設(shè)了國(guó)內(nèi)首條 吸附法提鋰產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)高鎂鋰比提鋰技術(shù)空白。曾多年從事鹵水提鋰研究的中華全國(guó)總工會(huì)副主席馬培華聽聞鹽湖攻克鹵水提鋰技術(shù)難題并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，他難以置信親赴藍(lán)科鋰業(yè)公司考察了生產(chǎn)線，最終為鹽湖人豎起大拇指，“沒想到你們真的成功了！”
其后，鹽湖股份公司在鹵水提鋰技術(shù)上走的更遠(yuǎn)，打破目前主流的吸附法、萃取法及膜法之間的壁壘，藍(lán)科鋰業(yè)提鋰裝置以吸附法為主，將膜法“嫁接”到把500：1鹵水提濃成為6：1高鋰鹵水環(huán)節(jié)，把萃取法“嫁接”到沉鋰母液環(huán)節(jié)，兩種技術(shù)的有機(jī)融入使得資源回收率得到大幅提升。此舉也堅(jiān)定了鹽湖人提鋰技術(shù)創(chuàng)新的方向，合理吸收各種提鋰工藝的優(yōu)勢(shì)，再將之整合到鹽湖提鋰技術(shù)中，這種集成創(chuàng)新的思維已經(jīng)成為了未來(lái)提鋰技術(shù)創(chuàng)新的主流方向。
提鋰之想
除了資源與成本外，鹽湖股份打造更強(qiáng)大的科技平臺(tái)。2016年，通過戰(zhàn)略合作協(xié)議引入清華大學(xué)的納濾膜技術(shù)、高效光熱技術(shù)并投入生產(chǎn)。2021年，與北京化工大學(xué)聯(lián)合共建“鹽湖鎂鋰資源綜合利用聯(lián)合研究中心”研發(fā)平臺(tái)，開展“高性能層狀鋰吸附劑開發(fā)”項(xiàng)目。
與國(guó)內(nèi)眾多科研院所及單位合作，形成戰(zhàn)略聯(lián)盟，發(fā)揮科研院所及戰(zhàn)略聯(lián)盟單位的智力資源優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)公司科技研發(fā)事業(yè)。2021年4月19日，鹽湖股份公司與中國(guó)科學(xué)院鹽湖研究所、華東理工大學(xué)、中化地質(zhì)礦山總局密切合作，簽訂合作協(xié)議，建設(shè)中試基地，并舉行揭牌。中試基地建成后將從資源互補(bǔ)、產(chǎn)業(yè)融合、科技融通、人才互動(dòng)等領(lǐng)域加強(qiáng)合作，促進(jìn)鹽湖產(chǎn)業(yè)科技引領(lǐng)發(fā)展。與國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合申報(bào)2022年省級(jí)、內(nèi)部科研項(xiàng)目，如“碳酸鋰成品5G無(wú)人化導(dǎo)運(yùn)研究及示范化應(yīng)用”等25項(xiàng)，其中鋰產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目4項(xiàng)。
貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記提出的“加快建設(shè)世界級(jí)鹽湖產(chǎn)業(yè)基地”指示精神，與青海省科技廳共同凝練11項(xiàng)課題，以“揭榜掛帥”的項(xiàng)目組織方式面向全國(guó)公開征集揭榜單位及技術(shù)解決方案。截至目前收到141家單位意向報(bào)名，現(xiàn)階段就研究基礎(chǔ)、研究?jī)?nèi)容和相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行鉀、鋰、鎂及稀有元素分組討論和初步審查。
深耕勤種，終獲碩果。鹽湖股份公司將繼續(xù)從研發(fā)投入、人才引進(jìn)、項(xiàng)目管理等多領(lǐng)域開展對(duì)外合作，激發(fā)創(chuàng)新活力，創(chuàng)新體制機(jī)制，打造技術(shù)過硬的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，在深入研究基礎(chǔ)上和中試試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，不斷推進(jìn)鋰產(chǎn)業(yè)向鋰產(chǎn)品多元化邁進(jìn)。
來(lái)源：青海鹽湖股份