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【新時代 西部情】與土坡、地窖為伴，20年無人區(qū)尋覓真“鋰”
從零開始探尋“真鋰”
青海省格爾木市，素有“中國鹽湖城”的美稱。格爾木市的東臺吉乃爾鹽湖區(qū)（以下簡稱“東臺”），海拔2700米，方圓幾百里荒無人煙，是名副其實(shí)的無人區(qū)。這里的鹽湖，湖面浩瀚，一平如洗，天空之鏡，美輪美奐。
在這壯美如畫的地方，鄧小川和他的團(tuán)隊有一項十分艱巨的任務(wù)——從鹽湖中提取“鋰”這一新能源領(lǐng)域的重要資源。鋰，是一種銀白色的金屬元素，質(zhì)軟，是密度最小的金屬，被譽(yù)為“21世紀(jì)的能源金屬”，在電池、陶瓷、玻璃、冶金、核工業(yè)及光電等行業(yè)應(yīng)用廣泛。鹽湖提鋰技術(shù)是當(dāng)前國際資源競爭的核心技術(shù)之一。全球可供開采的鋰資源儲量約1300萬噸，我國以逾350萬噸的儲量位居全球第二，但受技術(shù)、環(huán)境制約，年開采量僅占全球年開采總量的5%，鋰產(chǎn)品市場一度被國外公司壟斷。
早在1994年，中國科學(xué)院青海鹽湖研究所時任所長馬培華研究員率先提出鹽湖提鋰的戰(zhàn)略價值。當(dāng)時，以美國為主的一些國家，突破了鹽湖提鋰的技術(shù)難題，將鹽湖提鋰成本降低到礦石提鋰的一半?！斑@給我國礦石提鋰市場帶來致命的打擊，一些企業(yè)面臨倒閉”，鄧小川說，鋰的提取有礦石和鹽湖兩種，當(dāng)時國內(nèi)市場以礦石提鋰為主。“隨著外國在鹽湖提鋰上的技術(shù)突破，迫使我們必須開展自主產(chǎn)權(quán)的技術(shù)研發(fā)”。
“我們完全從零開始。”鄧小川回憶到，我國的鋰資源主要賦存于鹽湖，青海已探明的鹽湖鋰儲量占全國的83.4%，“但苦于沒有技術(shù)支持，青海鹽湖鋰資源只能安靜地躺在那里，或者在鹽湖其他資源的開發(fā)利用中被白白浪費(fèi)掉”。
更大的技術(shù)困難不是“鹽湖提鋰”，而是在“高鎂鋰比”的鹽湖中提鋰。在鹽湖資源中，鋰有一個“孿生兄弟”——鎂，它們倆像“連體嬰兒”一樣難舍難分?！拔覀兊墓ぷ骶褪且獙⑦@對‘連體嬰兒’分離開來，讓它們各自發(fā)揮自己的功用”，鄧小川開玩笑地說。然而，與國外高品質(zhì)的鹽湖鋰資源不同，青海的鹽湖鋰資源中鎂/鋰比值非常高。有資料統(tǒng)計顯示，國外鹽湖鎂鋰比例為6:1，而我國鹽湖鎂鋰比例為40:1，青海部分鹽湖鎂鋰比例甚至高達(dá)2100:1。
如何做好這臺“嬰兒分離”手術(shù)，攻克高鎂鋰比提鋰技術(shù)，成了“鹽湖提鋰”團(tuán)隊的歷史重任。
“剛開始，我們的研究工作是保密的”，在“鹽湖提鋰”團(tuán)隊工作了18年之久的朱朝梁回憶說，“我們在所里后院搭了一個簡易實(shí)驗(yàn)棚，建成一個小型碳酸鋰生產(chǎn)車間”。剛工作的朱朝梁很少和外界往來，每天就待在車間里，將各種數(shù)據(jù)記錄下來登記造冊，“幾年下來，光厚厚的大冊子就記了六七本”。
2002年底，“鹽湖提鋰”團(tuán)隊的第一次生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)成功了！朱朝梁清楚地記得，他和鄧小川在車間守了整整三天三夜，把生產(chǎn)環(huán)節(jié)的每一個步驟都仔細(xì)檢查核對。到第三天凌晨，第一車碳酸鋰“出料”了，他們興奮地尖叫起來！“本想買一掛鞭炮放，可推門一看，外面白茫茫的一片雪?！敝斐赫f，這場“瑞雪”讓他記憶深刻，也是他工作十幾年來最開心的時刻。
第一車碳酸鋰出爐
小試與中試的成功只是萬里長征的第一步。真正的考驗(yàn)是建立企業(yè)生產(chǎn)線。
“鹽湖提鋰”團(tuán)隊的第一條3000噸生產(chǎn)線就建在東臺鹽湖區(qū)。
那時，從西寧驅(qū)車到東臺需要十幾個小時。鄧小川和他的“鹽湖提鋰”團(tuán)隊經(jīng)常輾轉(zhuǎn)西寧、格爾木、東臺三地，既要克服高原缺氧等艱苦的自然環(huán)境，更要突破白手起家的建廠窘境?！拔覀冏钤缫慌ぷ魅藛T進(jìn)駐東臺什么都沒有，沒路，沒水，沒電，沒房……”鄧小川回憶說，一位從杭州請來的老專家，一到東臺就高原反應(yīng)，躺了幾個小時才慢慢緩過來。
朱朝梁也記得第一次去東臺的情景：十六臺半掛車?yán)◤S設(shè)備從格爾木出發(fā)，在無人煙的荒漠上不?！岸等θΑ?，因?yàn)闆]有路，掛車司機(jī)只能憑著感覺向東臺進(jìn)發(fā)，等到達(dá)東臺已是半夜時分。
然而，到了目的地他們才發(fā)現(xiàn)，半掛車上的大型設(shè)備根本無法運(yùn)下來?！靶姨澙纤緳C(jī)有經(jīng)驗(yàn)，他們沿著半掛車做了一個小斜坡，讓設(shè)備從斜坡上緩緩滑下來。”在東臺，土坡、地窖、彩板房、搓板路，成了朱朝梁最親切的工作環(huán)境。
東臺海拔高、干旱嚴(yán)重，淡水資源稀缺，生活用水得從格爾木長途運(yùn)送過來。由于當(dāng)?shù)氐乇頊囟雀?，鹽分含量大，儲水罐放在室外極容易氧化生銹。為了保存寶貴的淡水，隊員只好把儲水罐埋在地下，做成“水窖”。住宿條件同樣艱苦，鄧小川還記得，“他們第一批入駐東臺的人只能睡帳篷，后來才有了簡易的彩板房。在那里住一晚就一床、一身的灰塵，一兩周才有時間返回格爾木洗個澡?！?/p>
“惡劣的自然環(huán)境都可以克服，最大的困難是研發(fā)生產(chǎn)設(shè)備”。由于“高鎂鋰比鹽湖提鋰技術(shù)”的工業(yè)化生產(chǎn)在國內(nèi)是一個空白，所以，如何找到適宜的裝置及其材料，成為鄧小川最頭疼的問題。
“我們原先安裝的裝置在工廠試驗(yàn)中存在泄漏，必須找到合適企業(yè)生產(chǎn)的替代材料”。為了找到優(yōu)質(zhì)材料，鄧小川和團(tuán)隊成員在兩個月的時間內(nèi)多次往返西寧、蘭州，以及東部沿海城市，“最后在浙江的一家工廠，通過物理復(fù)合做了七層材料，最終把分離裝置的材料問題解決了”。
那段時間，鄧小川還遭遇一場事故。“由于忙著輾轉(zhuǎn)各地尋找材料，身體透支，不小心遭遇車禍，導(dǎo)致四節(jié)頸椎骨折，并形成顱內(nèi)出血，一度收到病危通知?！?/p>
受傷的鄧小川備受煎熬：一邊傷勢嚴(yán)重需要治療靜養(yǎng)，一邊工程緊急需要解決困難。醫(yī)院治療40多天后，鄧小川又在家靜養(yǎng)了兩個月，“只能天天打電話與臺站聯(lián)系”。后來有個關(guān)鍵技術(shù)問題解決不了，鄧小川硬是帶著頸托趕往臺站。
“就這樣挺了過來！”
2007年國慶，東臺第一條3000噸鹽湖提鋰生產(chǎn)線預(yù)備投產(chǎn)。當(dāng)時，已任民建中央常務(wù)副主席的馬培華先生專程從北京趕到東臺，他要和鄧小川的“鹽湖提鋰”團(tuán)隊一起見證第一車國人自己提取生產(chǎn)的鹽湖碳酸鋰。然而讓人遺憾的是，因?yàn)楣艿辣褑栴}，鄧小川并未實(shí)現(xiàn)正常投產(chǎn)，“想要的儀式感也泡湯了”。
鄧小川幾乎一夜急白了頭，“馬先生回北京后，團(tuán)隊成員基本一周沒合眼”，一直連續(xù)作戰(zhàn)，更換調(diào)試設(shè)備，重新投產(chǎn)。終于，“第一車碳酸鋰”在馬培華回京一個多星期后出爐了。
“結(jié)果超出我們的預(yù)計”，鄧小川驕傲地說，“鎂的分離率達(dá)到95%以上，直接超過了我們之前的中試數(shù)據(jù)。”
遠(yuǎn)在北京、已任民建中央常務(wù)副主席的馬培華先生第一時間致電慰問。他心心牽掛的“大事”終于做成了。
2012年，團(tuán)隊又幫助企業(yè)順利建成年產(chǎn)10000噸碳酸鋰及資源綜合利用生產(chǎn)線，進(jìn)一步完善了生產(chǎn)工藝和加工技術(shù)。
“只有在這里，我們才能做些事情”
對“鹽湖提鋰”團(tuán)隊而言，扎根鹽湖是使命，更是擔(dān)當(dāng)。
“我能深感馬培華先生早期對鹽湖提鋰的戰(zhàn)略期待”，朱朝梁說，“馬先生不止一次跟我們說，要集全所之力干成‘鹽湖提鋰’這件事”。在馬培華看來，“鹽湖提鋰”是前無古人、后無來者的歷史機(jī)遇，更是鹽湖所千載難逢的重大使命。
“時代交給我們這項重任，我們必須把它扛在肩上”。鄧小川是和馬培華先生有著30多年交情的團(tuán)隊核心。早在1987年，鄧小川從華東化工學(xué)院化工機(jī)械專業(yè)畢業(yè)，就毅然決然地奔赴青藏高原，并在鹽湖所一干就是30多年。當(dāng)時，與鄧小川同一批來青海工作的有幾十個人，而今堅持留下的已屈指可數(shù)，但鄧小川卻一直扎根了下來。“只有在這里，我們才能做些事情”，鄧小川輕松地說，但話語背后卻是巨大的使命擔(dān)當(dāng)。
“我沒辦法丟下這里的工作，鹽湖需要我，我也需要鹽湖?！焙芏嗳硕疾焕斫忄囆〈楹文茉跂|臺這個“天上無飛鳥，地上不長草”的地方待那么久。但在鄧小川看來，這是一個根本不能用世俗眼光加以評判的問題?！扒嗪Ｊ俏覈}湖資源的戰(zhàn)略高地，我們只有站好這班崗，發(fā)揮好自己的應(yīng)有作用，才能為我國能源戰(zhàn)略安全做一點(diǎn)力所能及的貢獻(xiàn)?！编囆〈êV定地說。
樊發(fā)英是“鹽湖提鋰”團(tuán)隊的新人。2015年，她從北京化工大學(xué)博士畢業(yè)來到青海鹽湖所工作。作為北化的高材生，她原本有更多的擇業(yè)機(jī)會，但最終她還是回到西寧加入了“鹽湖提鋰”團(tuán)隊。入職第一次考察就在東臺，盡管是土生土長的西寧人，樊發(fā)英還是被眼前的荒涼驚呆了！“整整一天，我只看見一個活物，是一只盤旋在空中的烏鴉?！比欢?，正是這次東臺之行，讓樊發(fā)英更堅定了加入“鹽湖提鋰”團(tuán)隊的決心。
“老一輩科研工作者在如此艱苦的條件下做了那么偉大的工程，給我們青海帶來了十分巨大的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)和社會效益。作為青海本地人，我更有責(zé)任接過前輩們的重?fù)?dān)，把鹽湖事業(yè)繼續(xù)做好！”在樊發(fā)英看來，每去一次東臺，都是對人生觀、價值觀的一次凈化。
“鹽湖是青海最重要的資源，要制定正確的資源戰(zhàn)略，加強(qiáng)頂層設(shè)計，搞好開發(fā)利用。”這是習(xí)近平總書記2016年在青?？疾鞎r的重要講話。在鄧小川看來，這也是總書記對“鹽湖提鋰”團(tuán)隊的更高要求。
“鋰是不可再生的資源，鹽湖是大自然賜予我們的瑰寶。我們搞鹽湖提鋰當(dāng)然不能搞獨(dú)門絕技，應(yīng)堅持綜合開發(fā)”，鄧小川說，除了鋰資源的提取，他們團(tuán)隊還在研究鎂、硼等特色資源的綜合開發(fā)利用。“我們要從鹽湖中提取重要的稀有資源，但最后要給鹽湖留下能夠延續(xù)生命的水。不論走多遠(yuǎn)，都要把鹽湖生態(tài)環(huán)境保護(hù)放在第一位”。
如今，“鹽湖提鋰”團(tuán)隊已經(jīng)創(chuàng)造出十分巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。從2016年-2018年的三年間，團(tuán)隊技術(shù)轉(zhuǎn)化企業(yè)共生產(chǎn)碳酸鋰2.39萬噸，新增銷售額31.7億元，新增利潤16.02億元，其中，專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)達(dá)4000萬元，創(chuàng)下青海省“歷史之最”。2016年榮獲中科院科技促進(jìn)發(fā)展獎。2017年，核心專利“從鹽湖鹵水中分離鎂和濃縮鋰的方法”獲第十九屆中國專利獎優(yōu)秀獎。2018年，團(tuán)隊與青海東臺吉乃爾鋰資源股份有限公司簽訂“弘光專項”戰(zhàn)略合作協(xié)議，繼續(xù)加大“研企合作”，共同推動青海鹽湖鋰產(chǎn)業(yè)的升級發(fā)展。
鄧小川 1987年畢業(yè)于華東化工學(xué)院化工機(jī)械專業(yè)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位。1987-1998年，青海鹽湖研究所任工程師、所學(xué)術(shù)委員會委員、所中/初級職稱評定委員會委員。1999-2002年，青海鹽湖研究所任副研究員、課題組長、碩導(dǎo)、所學(xué)術(shù)委員會委員。2002-2013年，青海鹽湖所任研究員，課題組長，碩士生導(dǎo)師。2013-至今，鹽湖所鹽湖資源綜合利用工程技術(shù)研究中心副主任。
主要學(xué)術(shù)成就：1、攻克高鎂鋰比鹽湖鋰資源分離提取技術(shù)，推進(jìn)鹽湖鋰資源集約開發(fā)和鋰產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。鄧小川研究員團(tuán)隊有效解決了高鎂鋰比鹽湖低成本提鋰的世界性工藝核心難題，研制成功具有自主知識產(chǎn)權(quán)、國際領(lǐng)先水平的鹽湖鋰資源回收系列關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)萬噸級碳酸鋰生產(chǎn)，對我國鹽湖化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、推動鹽湖鋰資源可持續(xù)開發(fā)和高寒生態(tài)脆弱區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)起到引領(lǐng)示范作用。2、促進(jìn)鹽湖資源高值化加工和延伸產(chǎn)業(yè)鏈。成功開發(fā)系列高純鋰鹽、鎂鹽、硼酸、鋰電池正極材料技術(shù)，取得鹽湖硼鎂基功能微納米材料及其復(fù)合功能材料制備的系列先進(jìn)適用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鹽湖鋰、硼、鎂資源綜合開發(fā)和高值利用。
獲國家及省部級獎8項，發(fā)表論文100余篇，其中SCI與EI論文60篇；授權(quán)發(fā)明專利38項，其中3項專利實(shí)施轉(zhuǎn)化；指導(dǎo)研究生30余人；為國內(nèi)20余家企業(yè)提供技術(shù)支持和合作，向企業(yè)轉(zhuǎn)讓科技成果10余項，企業(yè)應(yīng)用課題組技術(shù)成果累計新增產(chǎn)值超過30億元。
