柴达木盆地氯化镁废料变身高端材料
来源:源点新闻 | 作者:大镁 | 发布时间: 1天前 | 10 次浏览 | 分享到:

在柴达木盆地,大大小小的盐湖,如宝石般散落在瀚海滩。 这些自然形成的盐湖资源,为青海盐湖产业高质量发展提供强大而丰厚的资源依托。从上世纪50年代最先开发的钾资源,如今源源不断的钾肥输送至全国各地,保障我国粮食生产。 盐湖中的镁、钠、锂、硼等多种矿产资源,如何高效开发利用,让珍贵的盐湖资源在高质量发展的征程上扬帆起航,成为青海盐湖产业面对的一大考题。近日,记者前往西宁市甘河工业园区的中国科学院青海盐湖研究所甘河中试基地寻找答案。  


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青海艾特克盐湖科技有限公司生产车间 源点新闻记者 李增平 摄 


打破氢氧化镁国外垄断局面 

青海盐湖每生产1吨钾肥便伴随产生10吨氯化镁副产物,过去受技术限制,镁资源利用率长期不足2%,每年数千万吨堆积的镁盐难以再生产利用,成为制约盐湖产业良性发展的关键难题之一。 中国科学院青海盐湖研究所李丽娟研究员一直致力于盐湖资源的研究,密切关注盐湖镁的利用问题,盐湖镁基高值化功能材料的开发是她关注的课题之一。 


“氢氧化镁是阻燃剂中的‘明星’,小到手机壳、冰箱壳,大到通信电缆,其应用范围很广泛。”李丽娟介绍,高端的镁基水滑石热稳定剂,主要应用在透明PVC与氨纶类高分子材料中。我国是全球最大的PVC与氨纶生产国,但所用的高端水滑石主要依赖进口。 


为打破氢氧化镁被国外垄断的局面,李丽娟团队经过多年研究攻克了纳米与微纳米镁基功能材料过滤难的技术瓶颈与微量杂质高效分离技术难题,构建了智造高端氢氧化镁与多元水滑石关键技术的集成智能控制系统的产业化示范装置。在产业化过程中解决了产品粒度分布、形貌规整度、比表面积、纯度、过滤性能等关键技术,建立了绿色制造工艺。 


从化学物质在一个个烧杯中不断实验、形成理论,再到科研成果落地成为产业,中试基地就是推动科技成果从实验室走向生产线的关键环节。中国科学院青海盐湖研究所甘河中试基地正如一台精密运转的“创新引擎”,将昔日堆积如山的氯化镁废料转化为每吨价值万元以上的高端功能材料。  


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中国科学院青海盐湖研究所甘河中试基地 青海盐湖所供图 


从实验室到生产线的转化

 一摞摞打包好的产品,整整齐齐地摆放在车间内。位于西宁甘河工业园区的青海艾特克盐湖科技有限公司生产车间,数百袋青海产亚微米镁基水滑石稳定剂产品正整装待发。这些产品,将运往江苏成为高端PVC生产的重要添加剂。 


“一滴卤水经过很长的一个产业链条才能成为可用的亚微米镁基水滑石稳定剂产品,中试基地作为新技术新成果加速转化的前沿阵地,其职责也是尽快将科研成果转化为产品。”青海艾特克盐湖科技有限公司胡守昭说。 


青海艾特克盐湖科技有限公司专注于高端化学法超细氢氧化镁阻燃剂和亚微米镁基水滑石稳定剂的研发与生产。公司依托青海盐湖所的科研成果,精心打造了两条示范生产线,一条为年产1500吨的高端化学法超细氢氧化镁阻燃剂生产线,另一条为年产1000吨的亚微米镁基水滑石生产线。 


胡守昭介绍,目前,两条生产线均展现出卓越的稳定性与高效性,全面达到并超越预期设计产能。在产品线方面,高端化学法超细氢氧化镁阻燃剂已成功推出两款优质且差异化的产品,满足不同市场需求;亚微米镁基水滑石生产线与韩国客户共同合作,则凭借不同镁铝比、产品粒径、筛余物等的精准调控,成功开发出中高端性能的水滑石产品,展现出强大的研发实力,达到项目目标产品性能与市场要求。 


数据显示,科技成果通过中试,产业化成功率可达80%;而未经中试,产业化成功率只有30%。可以说,中试是科技成果转移转化的重要环节,对于降低科技研发成本、提高科技成果转移转化效率具有重要意义。随着盐湖产业飞速发展,对科技创新要求越来越高,青海盐湖所原有的中试车间已不能更好地满足全国盐湖盐矿资源综合利用工程化研究的需要,青海盐湖所及时出手,自筹资金在国家级经济技术开发区——甘河工业园区重新建设了占地43亩的甘河中试基地。 


开启盐湖资源产业化发展之路 

中试到底有何意义?青海盐湖所甘河中试基地也是一个项目检测器和试金石,技术成熟的项目才能最终出圈。 “中试基地就是一个将实验室中的科研成果,在这里放大利用浮选、结晶、蒸发、吸附等中试装置放大、验证和孵化,最终通过技术投向市场,开启产业化之路。”中国科学院青海盐湖研究所甘河中试基地业务主管刘广志说。 


科研成果在实验室到生产线存在一些差异,实验所用的原材料纯度往往很高,而且大粒径的原材料还会被磨成粉以提高反应速率。然而,在大批量的工业生产中,做到这些并不现实。 “过去,盐湖提锂工艺开发在实验室内一两年就能完成,可一旦投入生产,花十几年时间也不一定能做到顺利应用。”刘广志说。在“创新加速器”中试车间内,科研人员可以把实验室中瓶瓶罐罐内的反应,搬到放大的工业模拟反应器中。 


几年来,中试基地的成效如何? 目前,甘河中试基地采用开放共享模式,近五年来吸引了多家外部机构和企业合作,开展了60余项科研项目的中试及工程验证工作,中试成果被广泛应用于盐湖化工产线建设和技术升级改造。基于甘河基地中试及孵化工作,青海盐湖所实现了6项科技成果转化,合同金额达2918万元,涉及13件专利。科研成果荣获多项省级科技奖励,并有3项入选“中国好技术”项目库。


 同时,甘河中试基地围绕盐湖资源开发利用一体化发展路径,服务盐湖钾、锂、镁高值开发利用,依托国家、省市、中国科学院及企业委托科技研发项目,开展了一系列技术研发及成果孵化等中试扩试和成果验证工作,尤其在镁基功能材料、镁锂轻金属及合金材料、锂资源高效开发技术、盐湖稀散元素分离提取技术等领域取得了重大技术突破,有效助力世界级盐湖产业基地建设过程中的技术创新,为盐湖资源绿色高值开发与利用作出重要贡献。