鋰云母是新能源產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的關(guān)鍵原料。多年來，傳統(tǒng)提鋰工藝存在回收率低、氟污染嚴(yán)重、窯爐結(jié)圈等行業(yè)難題，制約了本土鋰礦的綠色規(guī)?；_發(fā)。2017年，長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司啟動鋰云母提鋰工業(yè)化攻關(guān)項目，一支以青年為主的技術(shù)隊伍扎根生產(chǎn)一線，依托院內(nèi)專家技術(shù)支撐，歷經(jīng)上百輪現(xiàn)場調(diào)試，僅用兩年即完成成套工藝的工業(yè)化落地，成功破解多項行業(yè)痛點(diǎn)，打造出綠色高效的鋰云母提鋰成套生產(chǎn)技術(shù)，以中鋁創(chuàng)新筑牢國內(nèi)鋰資源開發(fā)根基。

青年聚力  專家掌舵  錨定工業(yè)化方向攻堅

這支攻關(guān)隊伍以青年技術(shù)骨干為主體，整體結(jié)構(gòu)年輕化、專業(yè)化；長沙有色院教授級高級工程師全程提供技術(shù)支撐，形成了“專家把關(guān)技術(shù)、青年攻堅一線”的高效協(xié)作模式。

2017年項目啟動之時，國內(nèi)尚無大型鋰云母提鋰工業(yè)化產(chǎn)線。傳統(tǒng)硫酸鹽焙燒工藝短板突出：鋰綜合回收率偏低、氟化氫腐蝕設(shè)備、回轉(zhuǎn)窯頻繁結(jié)圈停機(jī)、凈化流程冗長、環(huán)保達(dá)標(biāo)難度大。業(yè)內(nèi)普遍判斷，一套成熟可量產(chǎn)的改良工藝至少需要3至4年才能落地。

結(jié)合長期鹽法焙燒工程研究積累，項目組定下2至3年攻關(guān)目標(biāo)，聚焦固氟、降能耗兩大核心生產(chǎn)難題，力求打通穩(wěn)定工業(yè)化生產(chǎn)全流程。青年技術(shù)人員長期駐守生產(chǎn)現(xiàn)場，反復(fù)調(diào)整輔料配比、焙燒溫度、窯爐運(yùn)行參數(shù)，定期組織工藝復(fù)盤，及時修正方案偏差。

“工程技術(shù)不能只停留在圖紙設(shè)計層面，所有工藝參數(shù)都必須經(jīng)過產(chǎn)線實(shí)操檢驗(yàn)，研發(fā)的最終目的是從根源解決企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際難題。”近日榮獲“第三屆湖南省勘察設(shè)計協(xié)會優(yōu)秀青年工程勘察設(shè)計師”稱號的項目總設(shè)計師陳玉萍對此深有感觸。

百輪現(xiàn)場調(diào)試  兩年跑出工藝落地“加速度”

工業(yè)化工藝改良沒有捷徑。從2017年立項優(yōu)化到2019年首條產(chǎn)線投產(chǎn)，項目先后開展了上百輪現(xiàn)場調(diào)試。生產(chǎn)過程中難題層出不窮：固氟指標(biāo)不達(dá)標(biāo)、鋰回收率達(dá)不到預(yù)期、窯內(nèi)物料黏結(jié)、浸出液雜質(zhì)超標(biāo)……每一次生產(chǎn)異常，都意味著整套工藝參數(shù)需要重新調(diào)整。

面對一輪又一輪的調(diào)試失利，長沙有色院團(tuán)隊技術(shù)人員認(rèn)真復(fù)盤分析，把每一次生產(chǎn)問題轉(zhuǎn)化為工藝優(yōu)化的依據(jù)。經(jīng)過持續(xù)迭代改良，項目配套開發(fā)了復(fù)合固氟生產(chǎn)方案，從源頭根治氟污染與設(shè)備腐蝕兩大行業(yè)頑疾。2019年，采用隧道窯焙燒改良工藝的工業(yè)化項目投產(chǎn)，穩(wěn)定產(chǎn)出合格的電池級碳酸鋰，從立項到落地僅耗時兩年，較行業(yè)預(yù)期周期縮短一年以上。

產(chǎn)線投產(chǎn)只是優(yōu)化的起點(diǎn)。長沙有色院技術(shù)人員持續(xù)跟蹤裝置長期運(yùn)行工況，發(fā)現(xiàn)隧道窯產(chǎn)能提升空間后，隨即啟動窯型升級改造。通過重新核算物料配比、重構(gòu)分段焙燒升溫曲線，將核心焙燒設(shè)備迭代優(yōu)化為回轉(zhuǎn)窯，徹底攻克長期困擾行業(yè)的回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈難題，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線連續(xù)運(yùn)行時長、綜合處理產(chǎn)能雙重大幅提升。

工藝落地  激活本土鋰資源綠色開發(fā)動能

我國鋰云母儲量豐富，但受傳統(tǒng)工藝在環(huán)保與效率方面的短板限制，大量礦產(chǎn)資源難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；_發(fā)。這套改良硫酸鹽焙燒工業(yè)化工藝同步解決了低回收率、氟污染、窯爐停機(jī)、高能耗四大生產(chǎn)堵點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)化適配性極強(qiáng)，可適配不同品位的鋰云母原料，實(shí)現(xiàn)氟的穩(wěn)定固化以及鉀、銣、銫等有價金屬的同步回收， 同時降低能耗與鋰渣處置壓力，讓鋰云母資源價值充分釋放。

從產(chǎn)業(yè)層面來看，成熟成套工業(yè)化工藝能夠充分釋放本土鋰資源開發(fā)潛力，降低產(chǎn)業(yè)鏈對海外鋰輝石礦的依賴，穩(wěn)定動力電池上游原料供給，賦能新能源產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。“研發(fā)這套工藝的核心初衷，就是推動國內(nèi)鋰云母資源高效綠色利用，以自主工程技術(shù)帶動國內(nèi)鋰資源全產(chǎn)業(yè)鏈升級。”陳玉萍表示。

守正創(chuàng)新  持續(xù)推進(jìn)工藝迭代與人才傳承

談及下一階段技術(shù)優(yōu)化方向，陳玉萍信心十足：“我們定下兩大核心目標(biāo)：一是持續(xù)精進(jìn)工藝指標(biāo)，力爭將鋰綜合回收率穩(wěn)定提升至85%以上，同步下調(diào)焙燒溫度、降低生產(chǎn)能耗，持續(xù)壓縮生產(chǎn)成本，進(jìn)一步增強(qiáng)技術(shù)市場競爭力；二是拓寬技術(shù)應(yīng)用邊界，針對不同品位鋰云母定制專屬工藝參數(shù)，適配多元礦源，同步探索該工藝在其他含鋰礦物提鋰領(lǐng)域的應(yīng)用，擴(kuò)大技術(shù)覆蓋范圍。與此同時，我們將持續(xù)培育青年技術(shù)骨干，完整傳承項目技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與研發(fā)成果。”

她也寄語年輕科研工作者，材料研發(fā)從來不是一蹴而就的，沒有捷徑可走。初入行業(yè)的年輕人常會遭遇試驗(yàn)反復(fù)失敗、研發(fā)進(jìn)度遲緩、技術(shù)思路受阻等困境，唯有耐得住寂寞、扛得住失敗，不因短期失利動搖信心，腳踏實(shí)地深耕一線，才能產(chǎn)出具備產(chǎn)業(yè)價值的技術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)個人成長與行業(yè)發(fā)展雙向成就。

兩年駐場攻堅、百輪現(xiàn)場調(diào)試，從工藝方案迭代到全線穩(wěn)定工業(yè)化生產(chǎn)，這支青年攻堅隊伍將持續(xù)扎根工業(yè)技術(shù)服務(wù)一線，不斷打磨綠色低碳提鋰成套工藝，以自主工程創(chuàng)新釋放本土鋰資源開發(fā)潛力，為我國新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展持續(xù)貢獻(xiàn)中鋁智慧與中鋁力量。