图片新闻----中国科学院青海盐湖研究所

2021-05-21

电合成重铬酸钠清洁生产关键技术研究获得重大突破

近日，由青海盐湖所董亚萍、冯海涛研究团队承担的“电合成重铬酸钠闭路循环工艺关键技术及5万吨产业化”项目在青海省甘河工业园区青海博鸿化工科技股份有限公司试车成功，获得结晶形貌良好的二水重铬酸钠结晶产品，产品主含量≥99.7%，达到工业重铬酸钠优级品标准。这标志着青海盐湖所电合成重铬酸钠绿色循环新工艺关键技术研究获得重大突破，也预示着青海博鸿化工科技股份有限公司迈入铬盐生产国际先进企业行列。　　近日，由青海盐湖所董亚萍、冯海涛研究团队承担的“电合成重铬酸钠闭路循环工艺关键技术及5万吨产业化”项目在青海省甘河工业园区青海博鸿化工科技股份有限公司试车成功，获得结晶形貌良好的二水重铬酸钠结晶产品，产品主含量≥99.7%，达到工业重铬酸钠优级品标准。这标志着青海盐湖所电合成重铬酸钠绿色循环新工艺关键技术研究获得重大突破，也预示着青海博鸿化工科技股份有限公司迈入铬盐生产国际先进企业行列。 
　　铬化工行业在我国经济和社会发展中有着不可替代的特殊地位，以重铬酸钠、铬酸酐、三氧化二铬、硫酸铬、氧氯化铬和金属铬为主的铬化工产品与国民经济15%的商品息息相关，在皮革、印染、医药、防腐、电镀、耐火材料等领域有着广泛应用。然而基础铬盐产品生产中存在的高污染、难治理及对环境产生的长期破坏性等难题，是铬化工企业的生存、发展的致命隐患，铬化工生产“源头治理”是解决铬盐生产“瓶颈”的根本举措。 
　　青海盐湖所董亚萍、冯海涛研究团队在前期研究基础上，自2007年开始全面系统研究电化学法制备铬盐技术。先后解决了电合成重铬酸钠闭路循环工艺，充分利用工艺副产的氢氧化钠、氢气和氧气，达到零排放的要求；建立了准确检测原料和产品中微量离子种类、含量的测试方法，结合原料自身的物化性质，提出原料液净化方案以及杂质指标的控制要求，达到最佳的工艺考核指标；解决了阳极和离子交换膜材料的耐受性和效率问题；建立了实时监测的重要工艺参数和联锁控制机制，为“电合成重铬酸钠闭路循环工艺关键技术及5万吨产业化”的成功实施奠定了坚实的技术基础。同时，研究团队不断深化电化学法制备系列铬盐产品的研发工作，并与铬盐企业建立长期、稳定、有效的合作关系，将近年来研发的系列铬盐工艺技术逐步推广应用，在离子膜电解法制备重铬酸钠技术的基础上成功研发出基于电化学法的整套铬盐清洁生产技术，主要包括电化学氧化铬铁制备铬酸钠联产三氧化二铬和三氧化二铁工艺，离子膜电合成重铬酸钠工艺和离子膜电合成铬酸酐工艺等。 
　　该项目由是青海博鸿化工科技股份有限公司实施。项目总投资约2.9亿元。从2015年7月开始建设，5年来公司克服融资和人才流失等困难，于2020年12月建成并试车成功。  
　　目前，董亚萍、冯海涛研究团队正在就进一步提升电流效率、增加核心电解耗材的使用寿命、降低生产成本，不断优化工艺控制指标开展后续跟进及深入研究，必将为引领我国铬化工清洁生产技术、改变中国铬盐生产格局提供技术支撑。 
 
　　 
　　生产厂区夜景
　　 
　　安装离子膜 
　　 
　　单台电解槽总览 
　　 
　　自动控制中心 
　　 
　　结晶产品存放区 
　　 
　　研究团队主要人员合影 
 
 
 
 
 
 

2021-01-18

中国（青海）锂产业及动力电池高峰论坛在西宁举行

根据《中国科学院办公厅关于加强春运期间武汉新型冠状病毒感染的肺炎防控的有关通知》要求，青海盐湖所全力做好新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控工作，有效切断病毒传播途径，众志成城抗疫情：坚定信心，同舟共济，科学防治，精准施策。

2020-02-04

青海盐湖所举办庆祝“三·70”文艺汇演

9月20日，由青海盐湖所党委主办，所工会承办的庆祝“三·70”文艺汇演在学术报告厅举行。全所职工和学生精心准备的集合唱、独唱、舞蹈、诗朗读为一体的十四个节目同台竞演，在新中国成立70周年、中科院建院70周年、青海解放70周年之际，用歌舞表达盐湖科技工作者对祖国的美好祝愿，展现盐湖人奋发有为的精神风貌。　　9月20日，由青海盐湖所党委主办，所工会承办的庆祝“三·70”文艺汇演在学术报告厅举行。全所职工和学生精心准备的集合唱、独唱、舞蹈、诗朗读为一体的十四个节目同台竞演，在新中国成立70周年、中科院建院70周年、青海解放70周年之际，用歌舞表达盐湖科技工作者对祖国的美好祝愿，展现盐湖人奋发有为的精神风貌。
    文艺汇演在机关分会的舞蹈《欢乐颂》中拉开序幕，伴随着欢快、激昂的乐曲声，全所职工及学生享受着锅庄舞带来的快乐，展现了新一代盐湖人的风采。

    我们的祖国，历史悠久，大河奔流，人民勤劳。盐湖科技工作者用诗朗诵赞美伟大的祖国，歌颂伟大的祖国，用雄姿英发和万丈豪情抒发报效祖国、奋斗一生的目标。 台上，音乐飞扬，台下，光影闪烁，追梦的路上，盐湖人永怀赤子之心。

       
    水墨洒脱，国粹丹青，钱桂敏老师的京唱气势磅礴，语惊四座，赢得全场的阵阵掌声。

    董生发老师现场客串的两首独具特色的“花儿”歌曲，为喜庆的文艺汇演增添了一道别样的风景。

   建国70年来，在祖国广袤的大地上，留下了盐湖地质工作者奋斗的足迹，盐湖资源的勘探和开发，凝结着他们的智慧，在盐湖科学发展的历史上，书写了灿烂的篇章。青年盐湖科技工作者表示将传承老一辈盐湖人的精神，在野外、在实验室不断攻关，为盐湖科技事业添砖加瓦。

    各分会纵情高歌，歌唱我们伟大的祖国，共筑中国梦。

    光影闪烁中，动感的舞姿势如雨花，霎时绽放撒遍整个舞台。

    文艺汇演在全体人员合唱《歌唱祖国》的歌声中落下帷幕。

 
 
 
 
 
　　

2019-09-24

王敏荣获2018中国科学院年度感动人物荣誉称号

1月21日下午，中国科学院召开“讲爱国奉献、当时代先锋——2018中国科学院年度人物及团队发布会”，6位个人、2个团队获得这一荣誉，这也是中国科学院首次评选表彰这一殊荣。青海盐湖所王敏研究员荣获“年度感动人物”荣誉称号。    1月21日下午，中国科学院召开“讲爱国奉献、当时代先锋——2018中国科学院年度人物及团队发布会”，6位个人、2个团队获得这一荣誉，这也是中国科学院首次评选表彰这一殊荣。青海盐湖所王敏研究员荣获“年度感动人物”荣誉称号。 　　王敏，青海盐湖所党委委员、学术委员会主任、资源化学实验室主任，长期从事盐湖钾、锂、硼、镁资源综合开发利用及产业化研究工作，近五年申请和授权国家发明专利60余件，发表论文30余篇，SCI/EI收录10余篇；参与制定的《硼镁肥料》国家标准、《储能用太阳能熔盐》团体标准已颁布，参与制定的《太阳能熔盐(储能用)》国家标准通过评审，参与《工业硼酸》、《工业硼化物》、《碳酸锂》国家标准的修订工作；培养多名研究生；2010年获青海省“巾帼建功”标兵称号，2011年获省科学技术进步奖一等奖，2014年获优秀科技论文奖，2014年个人事迹得到国庆黄金档湖南卫视《绝对忠诚》的报道，2016年获中科院科技促进发展奖，2016年获海西州科技进步二等奖；为盐湖事业作出了突出贡献。她长期坚定执着地从事柴达木盆地盐湖资源研发，促进盐湖锂产业化项目的顺利实施，实现了万吨级盐湖提锂项目的达标达产。 　　年度人物及团队评选活动是中国科学院贯彻落实《中共中央组织部中共中央宣传部关于在广大知识分子中深入开展“弘扬爱国奋斗精神、建功立业新时代”活动的通知》，深入推进“讲爱国奉献、当时代先锋”主题活动的一项重要内容。通过大力挖掘选树身边人的先进事迹，激励更多的科技工作者开拓进取，争当先锋，让爱国奋斗精神成为全院的时代风尚、价值追求。        青海盐湖所党委号召全体党员、干部职工向先进学习，与榜样对标，紧密联系研究所改革创新的工作实际，弘扬爱国奋斗精神，建功立业新时代，不忘初心，牢记使命，为科技创新发展不断做出新的贡献。     中国科学院党组副书记、副院长侯建国在发布会上表示，全院广大科技工作者要向老一辈科学家学习，向年度人物和年度团队学习，向身边的先进典型学习，不忘初心，牢记使命，在党和国家最需要的地方建功立业，为实现“四个率先”目标要求、为建设创新型国家和世界科技强国不断作出新的、更大贡献。颁奖现场              

2019-01-21

青海盐湖所在抗腐性氯氧镁水泥应用研究中获得新突破

中国是一个农业大国，盐湖钾资源是重要的战略资源，然而盐湖地区提钾副产氯化镁严重制约着当地资源平衡和可持续发展。副产的氯化镁主要以水氯镁石的形式堆放或以老卤的形式排放返回盐湖，这不仅造成了盐湖镁资源的巨大浪费，更为严重的是影响了湖区资源赋存状态和开发环境，成为制约盐湖钾、锂、硼等资源的高效可持续开发的“瓶颈”。　　中国是一个农业大国，盐湖钾资源是重要的战略资源，然而盐湖地区提钾副产氯化镁严重制约着当地资源平衡和可持续发展。副产的氯化镁主要以水氯镁石的形式堆放或以老卤的形式排放返回盐湖，这不仅造成了盐湖镁资源的巨大浪费，更为严重的是影响了湖区资源赋存状态和开发环境，成为制约盐湖钾、锂、硼等资源的高效可持续开发的“瓶颈”。 　　目前，盐湖氯化镁主要用于生产氢氧化镁、金属镁及镁合金、镁化合物晶须等，但是年利用率不足100万吨。而盐湖氯化镁无需精加工可直接用于氯氧镁水泥（MOC），因此，以MOC为胶凝相的混凝土可“直接”消耗“富存”氯化镁，广泛应用到建筑和交通领域。尤其，在盐湖当地应用MOC混凝土于路面可凸显其抗盐卤、抗冻等性能优势。在西部盐湖地区研究MOC混凝土在路面工程中的应用不仅 “变废为宝”，为解决氯化镁的大宗利用问题提供了一条有效的途径，而且“因地制宜”，为盐湖地区道路设施建设提供了一种优良的建筑材料。 　　针对上述问题和意义，盐湖资源化学实验室肖学英研究团队通过浸泡（老卤、原卤和海水）实验，发现三种浸泡方案中的MOC试件的抗压强度和抗折强度都有很好的保留。MOC试件在特定水环境浸泡180天后， 5·1·8相的含量相较于空气中养护同龄期试件高，证明了MOC试件在老卤和原卤中浸泡后强度保留相大于100%的结果。从微观结构分析和力学性能测试验证了MOC砂浆及混凝土表现出较好的抗盐卤腐蚀性。结合室内试验研究团队成功将MOC混凝土应用于高寒、高盐渍地区工程建设中。从实际应用看出，MOC混凝土在西部高寒、高盐渍地区有很大的发展前景和潜力，这不仅推动了盐湖镁资源的可持续开发利用，而且为高寒、高盐渍地区建筑材料的应用拓宽了思路。详细内容参见《盐湖研究》2018年第3期“研究亮点”7-13页。 MOC试件在4种不同卤水环境中浸泡的强度保留相 MOC混凝土力学性能变化曲线 卤水调节系统    

2018-11-09

对氢氧化铝基锂吸附剂从卤水中吸附锂的机理新认识

锂是一种具有强电化学活性的金属元素，是国民经济和国防建设中具有重要意义的新型能源和战略资源，被称为“推动世界进步的能源金属”。卤水锂资源占全球锂资源总量约2/3，以含锂卤水为原料制备锂产品比用锂矿石为原料制备锂产品成本低，含锂卤水提锂越来越受关注，近年卤水提锂技术取得明显革新与进步，卤水提锂企业也取得了可观的经济效益。　　锂是一种具有强电化学活性的金属元素，是国民经济和国防建设中具有重要意义的新型能源和战略资源，被称为“推动世界进步的能源金属”。卤水锂资源占全球锂资源总量约2/3，以含锂卤水为原料制备锂产品比用锂矿石为原料制备锂产品成本低，含锂卤水提锂越来越受关注，近年卤水提锂技术取得明显革新与进步，卤水提锂企业也取得了可观的经济效益。
　　在高盐卤水中微量锂与钾、钠、镁、钙等常量元素伴生，对于锂含量低、镁锂比高的盐湖卤水，直接应用沉淀法等方法难度大、成本高，而吸附法是比较现实可行的方法之一。氢氧化铝基锂吸附剂是采用吸附法从盐湖卤水中提锂时唯一得到产业化应用的吸附剂，该吸附剂的吸附速率和吸附容量适中，选择性和循环使用性能较好，制备成本低。虽然氢氧化铝基锂吸附剂在盐湖卤水提锂中已经得到了产业化应用，但对吸附机理并不十分清楚。
　　盐湖资源化学实验室吴志坚研究团队针对氢氧化铝基锂吸附剂的制备、吸附性能、吸附机理和吸附分离工艺开展了工作，综合分析了氢氧化铝基锂吸附剂的制备、吸附和脱附性能、吸附剂吸附与脱附后的结构与形貌变化，深入分析了吸附机理。锂离子很可能是以裸离子的形式进入氢氧化铝层内的八面体空腔内而被吸附，为平衡电荷，氯离子进入层间。筛分效应和锂离子与其它离子水合作用的差异是吸附剂对锂有较好选择性的主要原因。虽然Mg2+与Li+的裸离子半径很接近，但Mg2+所带电荷是Li+的两倍，两种离子与水分子之间的作用存在明显差异。Mg2+与水分子之间形成了结合更紧密的络离子[Mg(H2O)6]2+，而Li+与水分子之间只能形成水合数为5的水和离子，Mg2+水合作用的自由能比Li+的要大4倍。在被吸附的过程中，Li+比Mg2+更容易摆脱水分子而被吸附。详细内容参见《盐湖研究》2018年第3期“研究亮点”1-6页。

　　三水铝石八面体结构(a: (100)面投影，b: (001)面投影)
    图片引自：Isupov V P, Chupakhina L E, Mitrofanova R P, et al. Synthesis, structure, properties, and application of aluminium hydroxide intercalation compounds[J]. Chemistry for Sustainable Development, 2000, 8: 121-127.

　　吸附剂XRD图(a、b、c分别对应吸附前、吸附后、洗脱后的吸附剂)
　　图片引自：董茜, 李燕杰, 朴香兰, 等. 铝盐吸附剂从盐湖卤水中吸附锂的研究[J]. 稀有金属, 2007, 31(3): 357-361.

　　
　　
　　
　

2018-11-09

青海盐湖所积极探索水合盐相变储能材料工程应用新模式

我国是一个能源消耗大国，近些年由于化石能源的过度开采及使用，环境和生态问题日益突出，严重影响和制约着我国经济的可持续发展。因此，研究开发低污染排放、性能稳定的新能源及高效节能技术成为我国能源领域技术的关键。储能技术作为重要的节能技术，近年来引起各行业的广泛关注，其核心关键是成本低廉、性能稳定的相变储能材料。盐湖资源化学实验室周园研究团队通过综合研究提升水合盐相变储能材料性能及拓宽应用范围。　　我国是一个能源消耗大国，近些年由于化石能源的过度开采及使用，环境和生态问题日益突出，严重影响和制约着我国经济的可持续发展。因此，研究开发低污染排放、性能稳定的新能源及高效节能技术成为我国能源领域技术的关键。储能技术作为重要的节能技术，近年来引起各行业的广泛关注，其核心关键是成本低廉、性能稳定的相变储能材料。
水合盐相变储能材料作为一种固--液相变储能材料，具有原料丰富、储热密度高、环保、价格低等优点，在太阳能的高效利用、工业余废热的利用、跨季节储热采暖、智能温室、食品储存保鲜、轻纺行业等方面有着广阔的市场前景及经济效益。但水合盐相变储能材料在实际应用过程中会遇到过冷、相分离、非协调性熔解、热传效率低（热导率低）、体积变化、循环稳定性、结晶速率慢以及热化学稳定性等问题。
　　针对上述问题，盐湖资源化学实验室周园研究团队通过综合研究提升水合盐相变储能材料性能及拓宽应用范围。基于密度泛函理论对溶液结构进行分析计算，得出对影响熔盐相变温度的改变的主要因素是添加剂中阳离子；通过将Al2O3纳米粒子引入到CaCl2·6H2O相变材料体系中，采用SrCl2·6H2O和Al2O3纳米粒子作为成核剂，证实利用纳米粒子成核剂“协同效应”可实现降低或消除过冷；将石墨烯作为添加剂，可提高水合盐相变材料的热导率且提升其热稳定性和循环稳定；通过真空吸附、表面包覆构筑CaCl2·6H2O/硅藻土/石蜡微纳核壳结构相变储能材料，验证了微纳核壳结构的“限域效应”和“核壳效应”对材料相变性能和热稳定的协同提升。这种研究思路对于水合盐相变储能材料的开发具有重要意义。详细内容参见《盐湖研究》2018年第2期“研究亮点”9-15页。

纳米粒子对CaCl2·6H2O相变材料过冷度的影响

六水氯化钙，复合材料和包覆的复合材料在循环中焓值变化 (a)相变焓值 (b)相变温度

2018-08-28