新疆鋰工業“追夢人”
2023年08月07日 13:23 11235次瀏覽 來源: 中國有色網 分類: 重點新聞 作者: 賈新農

鋰在電池行業的應用,開啟了鋰資源應用的黃金時代,加速整個鋰產業鏈快速發展。曾經的“小金屬”搖身變為礦業界爭奪的”大金屬”。當下風靡“有鋰走遍天下,無鋰寸步難行”,足見對這種“白色石油”的拼搶熱度。
鮮為人知,新疆是中國鋰產業鏈的發源地,上世紀,鋰技術和鋰產品一直引領行業半個多世紀。
位于新疆阿勒泰地區富蘊縣的可可托海3號礦脈,是中國第一座開發的偉晶巖型鋰輝石礦。其含鋰礦石品位之高、結晶體巨大,世所罕見。有資料表明:3號礦脈是一座稀有戰略金屬的寶庫,其鈹礦儲量在單體礦山中世界第一;3號礦脈氧化鋰資源儲量為6萬余噸,是中國開發的第一座中型鋰礦,編號為“101號”(鋰輝石)產品曾支撐起中國鋰鹽工業一甲子風云。
作為可可托海3號脈產出鋰輝石礦石消耗的產業鏈下游企業,有“中國鋰鹽工業搖籃”之稱的新疆鋰鹽廠,是我國自力更生建立的首家冶煉企業。上世紀,被譽稱“中國第一,亞州之最,世界前三”,年產7000多噸產品,國內市場占有份額80%以上。
進入二十一世紀,新疆鋰工業隨著可可托海3號礦脈停止開采,原料來源短缺,外購精礦成本高企、工藝技術落后、市場局面打不開等因素,日漸式微,雖尚有金屬鋰及部分基礎鋰鹽產出,市場占有量萎縮。
從新疆鋰鹽上世紀五十年代建立,經過六十載發展,鋰工業技術推及發散到湖南湘鄉鋰鹽、贛鋒鋰鹽、天齊鋰鹽、寧德時代、比亞迪......一個世界級的中國鋰業鋰電集群正在搶占“21世紀綠色能源金屬”制高點。中國已建立了從鋰資源開發、基礎鋰鹽、鋰化合物、金屬鋰及其合金、鋰電正極材料、鋰電池到鋰電池回收利用完整的鋰“全生命周期”產業鏈。
據2022年中國鋰工業發展報告:中國已成為鋰資源消費第一大國,但鋰鹽生產能力有限,對原料依存度較高,65%的鋰原料需要進口。
近幾年,隨著國家一帶一路倡議的推進與新疆綠色礦業的推進,喀喇昆侖山腹地白龍山及大紅柳灘鋰礦資源的加速開發,新疆鋰工業在幾度沉浮中再次迎來全產業鏈振興的“窗口期”,疆鋰崛起只待時日。
鋰工業尋根溯源

新疆可可托海稀有金屬偉晶巖型礦床——可可托海3號礦脈
1954年根據黨中央、國務院關于建立中國自己核工業體系的要求,1957年代號115工程在烏魯木齊動工。此前,中國鋰工業尚是一片空白。115工程為發展中國核工業而建,它的礦石來源為距烏魯木齊600公里外的代號111礦——可可托海3號礦脈。
1958年12月15日,在凌冽的寒風中,坐落在烏魯木齊南郊的一座不起眼的紅磚廠房里熱氣蒸騰、機器轟鳴,全線流程貫通,投產成功,從此中國鋰工業翻開了新的一頁。1965年,二機部在部隊協助下將115廠生產的30噸軍工級單水氫氧化鋰秘密押運到四川821廠提取鋰6、鋰7,實為中國第一枚氫彈制取核聚變關鍵物質。
國家最高機密從“111-3-101—8859-320-115-821-221’一串數字中快速延伸,直到新疆羅布泊中國第一枚氫彈響徹寰宇的驚天一爆。

中國第一座稀有金屬機械化選礦試驗廠可可托海8859選礦廠
“驚天一爆開新天”的類似一幕肇始于1956年:金秋九月的新西伯利亞2號廠迎來了三位中國客人,蘇聯冶金工業部應中國請求安排了這次重要的參觀考察,但交待要對中國客人適度保密,不允許拍照和提供資料。
行前,中國冶金部副部長劉彬、有色局局長郭超和技術處處長陳達其實早有心理準備,在西方美英等國家技術封鎖的情況下,關于鋰鹽工業的資料幾乎為零,社會主義兄弟蘇聯老大哥、東德和捷克允許考察已經是非常友好了。為核工業體系建設,同時派出的各路考察團都有一個使命,盡可能多地憑腦子多聽多記。
北京有色金屬綜合研究所(后為北京有色金屬研究總院)和北京有色冶金設計院早在1956年就開始為籌建新疆鋰冶煉廠而做實驗室試驗,后冶金部又組織新疆有色金屬公司等四家單位組成聯合試驗組,利用山東501廠(山東鋁廠)氧化鋁半工業試驗工廠的設備。試驗用的來自可可托海產的鋰輝石有兩種:一種是50噸高品位的,含氧化鋰5.4%;一種是10噸低品位的,含氧化鋰3.6%。半工業試驗的結果令人欣喜,全流程主要工序的技術指標達到預期。經蘇聯專家奧·尤·伊凡諾維奇對試驗結果的分析和問題解答,建立第一座鋰鹽工廠的條件已經成熟,隨即冶金部以密技字935號委托設計任務書的形式,要求有色冶金設計總院盡快完成工程代號(124-57)工程設計。
與此同時,115廠礦石原料的來源地,代號為(87-58工程)可可托海3號礦脈露天采礦場設計進入倒計時。蘇聯設計的井下開采出礦量受限,已不能滿足國家對鋰產品的迫切需求。8859試驗選礦廠取得的工業試驗數據,為8766機械化選礦廠建設提供了理論和工業化可行性。
在可可托海,鋰輝石又被職工稱為“粉石”,這種石頭常常呈白色,有的發紅,大多為板塊狀,很脆,易斷裂,3號礦脈里有的單個晶體可達十一二米,含氧化鋰品位5%—7%。8766選礦廠2號優先選鋰系統,是中國第一條機械化選鋰系統,所選出的2號產品鋰精礦通過車輛送到115廠,以濕法冶煉方式產出碳酸鋰、氯化鋰、氫氧化鋰等產品。
1963年,新疆鋰鹽廠(115)接到國家指令,要求務必在兩年內完成軍工級單水氫氧化鋰合格產品的生產。產品“攻關組”夜以繼日,突破一個個技術難點,終于在1965年制取出合格產品。
“當時產品是二機部和部隊來廠押運走的,總共有30多噸,裝滿了七八輛軍車,大家不知道這些產品要運到哪里,也不敢多問。”新疆鋰鹽廠副廠長高福山回憶說:“我是負責銷售的,只有我去過位于四川的核原料提取工廠,821廠在大山深處,后來產品提完核聚變物質又運回來了,順帶送給廠子一車橘子,30多噸產品又銷售到了天津的鋰電池廠,產品銷售了兩次,大家都很高興,覺得辛苦挺值。”
1967年10月16日,在中國第一顆原子彈成功爆炸2年零8個月后,中國第一顆氫彈響徹寰宇,早于法國成為第四個實現氫彈爆破的國家。“知道這個消息后,局里開會傳達了國家專委發來的一份機密感謝電,對新疆有色局表示感謝!”高福山又說:“上世紀八十年代國防科工委給我頒發了一枚 ‘獻身國防科技事業’ 勛章,石穎總工被評為 ‘國防科工先進工作者’ ,這些榮譽是獎給全體鋰業開發者的。”
創業者的追趕


1984年,時任中共中央政治局委員、國務院副總理方毅為新疆有色金屬公司題詞“振興鋰業”
1981年冬,中國鈹鋰技術貿易考察團首次赴美國和加拿大考察。從1957年到1981年的24年間,中國鋰工業經歷了從無到有、從小到大的艱難創業。考察團中有4人來自新疆,這次考察他們離開封閉的大山走出國門,來到鋰工業的策源地,觀察鋰工業的前沿技術。改革開放,打開國門給了他們難得的機會。這對來自中國鋰工業發源地的周寶光和新疆鋰鹽廠總工程師游清治來說,無疑是大開眼界,他們不停地問、不停地記,想把心中帶去的不惑一一咨詢。
振興中國鋰業,路在何方?目之所至,似乎給了他們答案,追趕世界先進水平時不我待。
彼時,美國鋰公司LCA和福特礦產公司FOOTE是西方世界最大的兩家鋰工業企業,也是全世界從含鋰礦石及鹵水中提取鋰產品的最主要廠家。他們能生產多品種鋰鹽和金屬鋰,除滿足美國國內需求外,還供給歐洲和日本。金屬鋰制取以及鹵水提鋰工藝當時在中國還不成熟。
周寶光曾是礦石鋰產出地可可托海礦務局的負責人,也是一位選礦專家,他以專業的眼光和不安于現狀的心洞察新世界。“在終端產品上,品質相當,只是在制取技術上與原料上差距不小。”周寶光與遠在大洋彼岸的選礦專家李金海交流了他的看法。

中國第一座鋰冶煉廠——新疆鋰鹽廠(115廠)
回想起那時的艱辛,中國鋰礦石選礦專家、從可可托海走出的中國工程院院士孫傳堯感慨萬千:1959年冶金部機密59號文,敲定要在可可托海開發鋰資源,我們這批23個東大學生去時,小選廠8859在生產,大選廠8766正在建設中。實習時我被分到了小選廠,有一次,看到北礦院的工程師呂永信跳入冰冷的池中攪拌礦漿,我腦中突然浮現起鐵人王進喜那張照片,沒想到,這里也有這么好的工程師。
后來,孫傳堯和他的同學余仁煥,共同完成了中國第一座稀有金屬機械化綜合選礦生產中,至關重要的1號優先選鈹系統和2號優先選鋰系統的工業實驗和生產調試任務。
從礦石中分離雜質,提取出合格品位的鋰精礦,他們做到了。在當時,品位如此低的原礦能選出如此好的精礦指標,在國內絕無僅有。于是,來自可可托海的02號產品(鋰精礦)便源源不斷地運送至新疆鋰鹽廠。
此時,上世紀五十年代來自山東501廠的技術員石穎已成為新疆鋰鹽廠的總工程師,他對鋰鹽的生產工藝了如指掌。一到廠里,只要穿上工作服,他就忘記了一切。1974年,中國有色總公司委派他到湖南湘鄉鋁廠籌建第二座鋰鹽廠,圓滿完成任務后,他本可在湖南安度晚年,當聽說新疆鋰鹽廠上了條新硫酸法生產線后,石穎興奮不已。這條先進生產線較老工藝(石灰石燒結法)流程更短、更經濟,但回收率一直上不去。收到這封新疆有色公司組織部長李玉岐的信,石穎睡不著了。石穎毅然回到新疆后,帶領“鋰二代”夜以繼日守在生產線上,緊盯一個個數據,廠里人都知道,一大早,石總準來要數據詢問設備運轉情況。他對新工藝切實可行的改進,使回收率提高到84%,成功解決了工藝設計的缺陷,4年虧損一朝破解。
新疆鋰鹽彼時依靠可可托海八七選廠與柯魯木特選廠鋰精礦的充足供給,產能與效益如日中天,形成年產8000噸產能,達到“國內第一,世界第三,世界領先”地位,綜合回收率保持在80%以上。誰料,恰是一枝獨秀與一業獨大卻孕育著危局。
時間走到1994年,世界經濟進入趨緩回調階段,較鹵水提鋰,礦石提鋰成本高企已是不爭的事實,更糟糕的是市場收窄,什么都賣不動,鋰鹽廠產品積壓,工資都發不下來。此刻已任新疆有色金屬公司總經理的周寶光眼看積壓在深圳倉庫的2000余噸氫氧化鋰犯愁,他指示,進出口公司按市場價貸款全部收購,不致生產企業資金鏈斷裂,引發動蕩。
艱難尋鋰路

新疆鋰鹽廠與澳大利亞礦企達成鋰精礦供貨協議
居安思危,危從機來。為解決鋰鹽原料前端接續問題,新疆有色公司5年前已布局四川馬爾康與青海柴達木含鋰鹵水。1988年冬,時任新疆有色公司經理陳諄詩向阿勒泰礦礦長徐登峰傳達了公司黨政聯席會議的決定:公司決定與四川馬爾康礦產公司正式建立聯營關系,合同期25年,擬開發馬爾康黨壩鄉阿拉伯村的礦脈,礦石量約150萬噸,開發前景看好。擬建日處理200噸采選廠,設計采選能力為6萬噸/年,年產鋰精礦9550噸,總投資1311萬元。
1989年春節剛過,一路人馬由徐登峰帶隊從阿勒泰直奔馬爾康。另一路人馬向青海進發。如馬爾康礦達產后,無疑新疆鋰鹽廠鋰精礦又多了一條原料供給渠道。因此加快籌建進度,盡快見到效益,對地方與新疆有色來說,都是共同目標。
青春肯為蒼生寫,重振雄風不向西。位于川西高原重鎮的馬爾康那時還是典型的老少邊窮地區,地無三尺平,天無三日晴,在紅軍長征時期,在革命緊要關頭,在毛爾蓋召開的會議批判了張國燾西進的錯誤路線。歷史煙云散去,時移事易,1991年10月,日處理200噸的采選廠投產。投產后適逢國家鋰鹽市場萎縮,新疆鋰鹽廠也處于限產境地,難以為繼,之后1998年,新疆有色公司主動退出馬爾康礦業公司的聯營。
期間,為保證原料,1993年,時任新疆有色金屬公司總經濟師的肖柏陽受命前往澳大利亞Gwalia公司考察,幾番商洽,談下來的“澳礦”質優價廉,但上萬公里的運距著實無奈。
1994年至1999年,可可托海3號礦脈、柯魯木特礦相繼關閉,加之退出馬爾康礦合營,原本新疆鋰鹽四條供應渠道,三條、90%的原料斷檔,陡然只剩下澳大利亞Gwalia公司一家。原料產品兩頭在外,新興的國內鋰鹽企業競爭白熱化,尤其是原料供給的脖子被Gwalia卡住,艱難為繼,虧損加劇。2004年新疆鋰鹽廠因債務問題資產被銀行托管。青海鹽湖鹵水提鋰技術被國外嚴密封鎖,毫無半點進展。
新疆鋰鹽步入生死關口,路在何方?
揮師西昆侖
及至上世紀九十年代中期,眼見新疆鋰業日益萎縮的危局,石穎呼吁:“多渠道引進原料,時機成熟時,開采南疆大紅柳灘的鋰輝石礦。”
20年,彈指揮間,國際國內鋰業如日中天欣欣向榮,新疆鋰業卻難遏頹式。2021年全國碳酸鋰產量居前20位的無一家新疆企業,新疆有色僅存的金屬鋰企業——亞歐稀有,面臨著提鋰所需基礎鋰鹽的短缺。
誰料,物換星移,小眾鋰業會成為當今時代的大宗需求“香缽缽”。

新疆有色集團昆侖藍鉆大紅柳灘重介質試驗選廠
目光聚焦到2019年,新疆有色行業龍頭企業——新疆有色金屬工業(集團)有限責任公司斥資28億取得南疆瑪爾坎蘇和大紅柳灘兩個區塊的勘探權。這標志著“百萬噸國家級大型鋰資源基地”開發在即。
從20世紀六十年代大紅柳灘區域開始進行地質勘查到國家305項目,再到2008年國土資源部與自治區人民政府開展部省合作,啟動“358”項目,按照“主攻天山、深化阿爾泰、加快昆侖—阿爾金”的總體布局實施。2018年由中國地質調查局西安地質調查中心牽頭組織的“和田大紅柳灘南鋰鈹礦普查”取得重大突破,陜西地質調查院與新疆第六地質大隊,共圈定鋰鈹礦體90余條,更為可喜的是不僅巖石鋰資源豐富,還發現“苦水湖”中成分接近鹵水礦邊界品位,蘊含液體鋰礦、鉀礦、硼礦及其它稀缺礦,潛在經濟價值較大。僅這一區域的巖石鋰與液體鋰資源總量預計有300萬噸。
跨越一甲子余的探索,根植于新疆有色人心中振興鋰業的夢想開始萌動燃燒,新疆鋰業重塑的春天已然來臨。
新疆有色集團黨委書記、董事長張國華深知資源對企業生存發展的意義。“這個項目我們一直在跟蹤,新疆有色是干稀有起家的,要完成前輩振興鋰業的夙愿,沒有資源無從談起。”
天道酬勤,機會給有準備的人。為運籌和田大紅柳灘鋰業開發,新疆有色集團在投標三年前即開始謀篇布局,注冊成立新疆昆侖藍鉆礦業開發有限責任公司。公司董事長肖飛說:“面對高企的競拍價,集團領導表明了志在必得的信心,給我們吃了‘定心丸’。”
現代新疆鋰業崛起的藍圖徐徐鋪展。70余年前,北京有色冶金設計院擔綱中國第一座鈹鋰鉭鈮機械化綜合選礦廠的設計,如今中國恩菲工程技術有限公司(前身為北京有色冶金設計院)中標大紅柳灘稀有金屬礦一期300萬噸/年工程設計。在“世界屋脊”極高山地、高寒區域(4481米—6260米)的喀喇昆侖山設計選廠,享有中國有色金屬行業綠色礦業設計領跑者的恩菲公司躊躇滿志:“建設高標準、智能化、世界一流的綠色礦山”的目標堅定執著。
“在自治區全力支持下,建立從采礦到選礦乃至冶煉和后端產品的深加工,一條完整的現代鋰工業產業鏈構想已初具雛形。”自治區將礦產資源列為重點發展的“八大產業集群”,綠色能源鋰的開發為新疆有色整體向綠色礦業轉型,帶來新機遇。悠久歷史、技術實力雄厚的新疆有色大有可為,必有作為。

2023年2月26日,新疆有色集團10萬噸鋰鹽項目在和田地區洛浦縣昆岡工業園開工,這標志著全球規模最大的鋰資源采選冶一體化項目啟動。
欣喜的是,新疆有色集團大紅柳灘鋰礦開發虹吸效應凸顯,將有望再度成為“中國鋰業高地”:2022年11月16日,新疆首條年產10萬噸鋰電負極材料生產線在克拉瑪依烏爾禾百口泉工業區落戶;2023年2月12日,江西江特電氣集團與葉城縣簽訂鋰電新能源產業合作框架協議,計劃建成500萬噸采選、5萬噸鋰鹽生產、20萬噸正極材料3個項目;2月21日,若羌瓦石峽南鋰礦探采權競拍;6月2日,國電新疆新能源發展有限公司投資120億的新能源動力電池和智能化儲能柜項目,在昌吉國家高新技術產業開發區開建。
2023年2月26日,在和田洛浦縣昆岡開發區,由新疆有色集團主導建設的一期規劃年產10萬噸基礎鋰鹽的“全球規模最大的鋰資源采選冶一體化”項目啟動。項目建成后,每年可產出80萬噸優質鋰精礦,為和田打造“綠色礦業高地”與民生福祉改善提供強勁支撐。
而今,從海拔1200到5300米,新疆有色人在“首創精神”的鼓舞下,率先采用“重介質短流程選鋰技術”,加快“碳捕集提鋰新工藝”研究,立足建設世界一流鋰工業基地。
2019年,我國將鋰列為國家24種關鍵戰略礦產之一。從西昆侖白龍山超大型鋰礦延續到四川西部的甲基卡鋰礦,構成了長達2800公里的古特提斯巨型偉晶巖鋰礦帶,這是中國最具開發價值的戰略礦產帶。目前,新疆有色集團在西昆侖已探明氧化鋰80萬噸,預計全部勘探完成后,僅硬巖鋰的氧化鋰儲量就有望達200萬噸,儲量位居亞洲偉晶巖型鋰輝石單體礦床第二。
2023年5月17日,自治區黨委書記馬興瑞調研新疆有色集團,在聽取張國華的項目匯報后,強調“要集中精力,加快開發大紅柳灘鋰礦,要做到綜合回收,為國家再立新功。”
大紅柳灘鋰礦采選冶一體化項目,作為自治區重點項目,新疆有色人將構筑已久的“振興鋰業”夢,化作澎湃激情,在古老高原、在大漠戈壁,以夢為馬,快馬加鞭投入到項目建設中。明年6月30日,第一批鋰鹽產品有望下線。
70年前,新疆有色的赳赳雄獅匯聚在阿爾泰山,為大國重器鑄劍,開創了中國鋰鹽工業從無到有的新紀元;70多年后,還是這支有色鐵軍揮師南疆,將“振興鋰業”的旗幟插上雪域昆侖。中國鋰業的新高地、中國西部乃至世界一流的稀有金屬資源基地正在南疆這片熱土孕育生長。
百年追夢,萬眾看今朝。新疆有色,代代弄春潮。立足資源稟賦,快速將資源優勢轉化為戰略優勢、經濟優勢,形成比較優勢,牽引構建完備的鋰全產業鏈,不負自治區黨委和人民政府給予的厚望,毅然擔綱保障國家資源供給與安全的千鈞重擔,是歷史賦予新疆有色人的新使命。
(文/賈新農)
責任編輯:王哲
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