盐湖不长草 却是实现理想的地方_1c新闻网 

当前位置:首页 > 探索 > 科学 > 正文

盐湖不长草 却是实现理想的地方

中国新闻网 2019-05-09 10:05

 
 
盐湖不长草 却是实现理想的地方  
——记2018中科院年度感动人物王敏  

盐湖不长草 却是实现理想的地方

王敏在实验室

■本报见习记者 任芳言 记者 陈欢欢

看工作照,王敏实在是太好认了。

多年从事盐湖资源开发研究,时常穿梭在大大小小的试验车间,一群戴安全帽穿蓝制服的人中,身形最小的就是她。

作为中科院青海盐湖研究所研究员,王敏来到柴达木盆地已经33年。这里有蓝盈盈的天和白茫茫的盐。由于富含不同比例的钠、钾、镁、锂等元素,湖水在阳光照射下显出层次丰富的绿。天地悠悠,更衬得人渺小。

盐湖的美触动人心,却也难以驾驭。但王敏知道盐湖的秘密,她懂得如何从这些壮美中提取资源,为人类所用。

常驻无人区、冲在工程一线解决难题、和不同行业打交道……王敏为研究好盐湖资源利用付出良多,只因多年前的一次感动。

高原宝镜的魔力

1986年,中国科学院青海盐湖研究所的几位科技工作者到北京化工学院(现为北京化工大学)放了一部招生宣传片。这改变了王敏的人生走向。

柴达木盆地曾是汪洋大海。几亿年间欧亚大陆板块相互碰撞,山川抬升形成盆地。水汽蒸发、海水退去,充满矿物的盐湖卤水沉积下来,几十种化学元素汇聚其中,形成巨大的化学体系。水中无游鱼,地上无草木,空中无飞鸟。盐湖虽有悠久的食盐开采历史,但由于技术原因,矿物盐资源开发历史却很短,这面巨大的宝镜仍待挖掘。

“我是青海人,那里更需要我。”看到这些,王敏暗下决心。

那年夏天,她在志愿表上一连写下5个“青海盐湖所”,轰动全校。

被录取后,王敏到青海盐湖所报到,拜入老一辈科学家杨存道门下。她从最基础的洗瓶子、摇瓶子开始,一点点学习实验操作规范。

“杨老师是一个非常严谨的人,对我们的要求也很严。”做实验、看数据、作分析处理……王敏在前辈引导下,打下了扎实的科研基础。

依照不同的主要化学成分,盐湖可分为碳酸盐型、硫酸盐型、氯化物型。按盐类矿产种类,则有天然碱湖、石膏湖、钾镁盐湖、硼湖等多种类型。从中提取出的钾、硼、锂、镁作为重要的工业原料,源源不断地向全国乃至全世界输送。

在盐湖所,王敏最初研究的是如何用酸化—萃取的方法从盐湖中提取硼资源,之后开始研究提取工业建设需要的钾和锂。

进所工作的第四年,王敏出了自己的第一次野外。在察尔汗盐湖,要完成万吨级别的硫酸钾提取产业化项目。

王敏回忆:“那时候一出去就是一两个月,跟着所里几位前辈研究员,每天琢磨如何把承担的工作做完,日子很充实也很忙碌。”

2007年,青海盐湖所在东台吉乃尔盐湖实现了锂资源的提取及综合利用,项目顺利建成投产,王敏便已成长为团队的主要成员。

用身体丈量

日子久了,王敏从跟在前辈身后的变成走在前头的。

从东台回来后,她带着自己组建的实验室,成了企业合作项目的带头人。

2012年前后,柴达木盆地中部的一里坪盐湖成了王敏团队频频到访的地方之一。这里锂资源储量丰富,但高效环保提取存在技术瓶颈。为了摸清这座湖的“脾气”,王敏一干就是六七年。

看元素周期表,第二行的锂和第三行的镁位置相邻,具有对角线关系,物理性质和化学性质都颇为相似——二者都易被氧化、和酸发生置换反应。而一里坪盐湖的典型特质之一恰恰是镁锂比高,镁锂不易分离。

王敏等人采取了梯度耦合膜分离的办法,利用不同膜孔径大小、截留分子量不同等特性,逐步把镁和锂分开。与传统方法相比,这样既不会产生污染,能耗也低。

不过,就算在实验室实现了提锂的工艺技术,项目成功投产还面临更艰巨的任务——要继续完成中试和万吨规模的产业化试验。

“产业化是不允许失败的。”王敏告诉《中国科学报》,小规模试验用到的是瓶瓶罐罐,而工程化意味着把试验的各个环节放大。设备、仪表、阀门,“任何一个细节都不能出问题,才能保证整个项目的成功”。

2018年,由王敏研究团队与五矿盐湖有限公司共同研发的“梯度耦合膜分离技术”再破工程化技术瓶颈,万吨碳酸锂产品成功下线。这意味着青海在盐湖资源综合利用,特别是盐湖提锂方面,实现了盐湖卤水镁锂分离过程的连续操作模式及分离过程的实时监测,推动盐湖化工向高效化、自动化和绿色化转变。

技术突破的背后,是王敏和团队成员用身体丈量出的日日夜夜。

在项目进驻之前,一里坪盐湖是不折不扣的无人区。