科技日報   本報記者 張?zhí)N   2017-12-21

　　近半個世紀(jì)以前，連體嬰兒分離手術(shù)曾被視為“世界性難題”，幾十年間，隨著檢查儀器的現(xiàn)代化，麻醉、外科手術(shù)水平的提高，現(xiàn)如今，“連體嬰兒分離術(shù)”已廣泛應(yīng)用到世界各地；

　　而在金屬材料領(lǐng)域，也有一對不為人知的“連體嬰兒”亟待分離，他們相互依存共生共長達數(shù)千年之久，他們的“分離”術(shù)，成為全世界最難攻克的技術(shù)之一。

　　這對“兄弟”，便是鎂和鋰。

　　剛剛閉幕的第十九屆中國專利獎頒獎大會上，中國科學(xué)院青海鹽湖研究所研究員鄧小川代表研發(fā)團隊接過一座沉甸甸的獎杯，為世人揭開了攻克“從鹽湖鹵水中分離鎂和濃縮鋰的方法”這一世界性難題的神秘面紗，世界屋脊青海，為世界獻出了一份彌足珍貴的“提鋰”樣本......

　　鎂鋰“連體嬰”分離由來

　　高原寒冬，一眼望去，青海柴達木盆地冷的像一座”空城“。然而此時本應(yīng)停產(chǎn)的西礦集團青海鋰業(yè)有限公司車間內(nèi)，卻是一副副“擼起袖子加油干”的火熱場面。

　　這一火熱場面，源于電池級碳酸鋰供不應(yīng)求的市場現(xiàn)狀。得益于“高鎂鋰比鹽湖鹵水低成本鎂鋰分離”重大專利帶來的成果轉(zhuǎn)化，青海鋰業(yè)取得了2014年至2016年共產(chǎn)出碳酸鋰1.56萬噸、新增銷售額11.7億元、新增利潤5.2億元的喜人成就。

　　“高鎂鋰比鹽湖鹵水低成本鎂鋰分離”是何來頭，又為何要分離？對此，中國科學(xué)院青海鹽湖研究所研究員、鹽湖提鋰核心專利第二發(fā)明人鄧小川接受了本報記者專訪。“高鎂鋰比鹽湖鹵水綠色低成本鎂鋰分離是世界性難題，也是鹽湖提鋰工藝之關(guān)鍵和資源綜合利用瓶頸。2015年中國新能源汽車迅速發(fā)展，需求傳導(dǎo)至鋰離子動力電池、鋰電池材料直至碳酸鋰，而鹽湖中含有大量的鎂鋰鉀資源，鋰資源的提取又是實現(xiàn)資源綜合利用的關(guān)鍵核心技術(shù)。且國外鹽湖資源鎂鋰比低，提取難度不大，中國鋰資源儲量最大的青海鹽湖卻是鎂鋰比高，國外技術(shù)難以應(yīng)用，自主提鋰勢在必行。”

　　原來，90年代初，國外攻克了鹽湖提取碳酸鋰資源的技術(shù)，使得成本大幅度降低50%以上，國內(nèi)市場遭受重創(chuàng)，碳酸鋰價格大跌，國內(nèi)碳酸鋰市場倚賴進口的局面宣布到來。

　　直到20世紀(jì)末，由于國內(nèi)沒有掌握分離提取技術(shù)，不少礦產(chǎn)元素市場一直被國外壟斷，陷入了受制于人的尷尬境地。

　　從實驗室到戈壁灘的“鹽湖情懷”

　　目光鎖定青海，被譽為“聚寶盆”的柴達木盆地，是世界第三大、中國第一大鹽湖地區(qū)，蘊含極其豐富的鈉、鎂、鋰、鉀等礦產(chǎn)元素。目前，全球已查明的鋰資源儲量為3400萬噸，青海鹽湖鋰資源占全球鹽湖鋰儲量的30%左右，占我國鋰資源總儲量的71%，但多數(shù)鹽湖的鎂/鋰比值高達35~2100。

　　坐擁如此豐沛的鹽湖鋰資源只得望“鋰”興嘆，如何突破技術(shù)瓶頸，令化學(xué)性質(zhì)非常相近的鎂鋰成功“分離”，從而實現(xiàn)高品質(zhì)鋰資源的“物盡其用”，這是擺在政府及科學(xué)家面前的一道難題。

　　在幾代鹽湖科技工作者長期研究積累的基礎(chǔ)上，90年代初，時任中國科學(xué)院青海鹽湖研究所所長的馬培華及其提鋰團隊在高寒缺氧、孤寂蒼涼的青海鹽湖“無人區(qū)”，面對極艱苦的戈壁工作、生活環(huán)境，歷經(jīng)近20年的基礎(chǔ)研究、科技攻關(guān)和應(yīng)用實踐，系統(tǒng)研究了復(fù)雜鹽溶液體系鎂鋰分離的基本物化機理，構(gòu)建了選擇性分離提鋰的新模式，開發(fā)了“選擇性離子遷移”高效膜分離綠色新方法及裝置，首次創(chuàng)立了我國高鎂鋰比鹽湖提鋰及資源綜合利用技術(shù)體系，取得了一系列重大創(chuàng)新成果，解決了高鎂鋰比鹽湖提取鋰鹽這一全球性難題，與國內(nèi)外同類技術(shù)相比具有綠色、高效、低能耗、低物耗，產(chǎn)品成本低，純度高等優(yōu)點，達到國際領(lǐng)先水平。

　　這一核心技術(shù)，填補了全球高鎂鋰比鹽湖綠色、低成本工業(yè)化提鋰的空白。

　　“目前，青海鹽湖資源開發(fā)程度和技術(shù)成熟度在中國是最高的?！编囆〈ㄟ@樣形容。

　　無疑，在打造“生態(tài)強省”的高原青海，清潔高效提鋰密切契合了新形勢下的生態(tài)戰(zhàn)略要求。