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我國是鉀資源稀缺國，如何提高鉀肥自給率，關(guān)系到農(nóng)業(yè)發(fā)展命脈乃至國計民生。應(yīng)用鹽湖鉀鎂資源高效與可持續(xù)開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)，在青海鹽湖集團(tuán)公司建設(shè)的兩條100萬噸級鉀肥工業(yè)化生產(chǎn)線投產(chǎn)后，我國鉀肥的自給率將有望超過50%；開發(fā)過程中產(chǎn)生的水氯鎂石廢棄資源也成為鹽湖邊的搖錢樹，實現(xiàn)了資源化循環(huán)利用。該技術(shù)因使我國鉀鎂資源開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，而以高分獲得了2011年度國家科技進(jìn)步二等獎。
我國是化肥的生產(chǎn)和使用大國。在農(nóng)作物三大營養(yǎng)素氮、磷、鉀中，我國氮、磷均富余，而鉀卻是16種稀缺元素之一，鉀肥對外依存度曾高達(dá)70％以上，極大影響了國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全。華東理工大學(xué)副校長于建國教授介紹說，我國每年需要近1000萬噸鉀肥，其中察爾汗鹽湖出產(chǎn)320萬噸，羅布泊鹽湖出產(chǎn)約80萬噸，剩下的缺口基本都依賴進(jìn)口。如果青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)正在建設(shè)的第二條百萬噸級鉀肥生產(chǎn)線明年投產(chǎn)，那么國內(nèi)鉀肥市場就有一半以上可以自給。
在我國，鉀的富礦資源大都以氯化物的形式，存在于柴達(dá)木盆地的鹽湖中。因為鹽湖的結(jié)晶物以氯化鈉為主，在提取氯化鈉后，要從氯化鉀、氯化鎂等的鹵水溶液中分步提取出高純度的氯化鉀是一個高技術(shù)難題。
從1999年起，華東理工大學(xué)于建國教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊，先是參與了青海鹽湖工業(yè)用于氯化鈉分離的浮選藥劑研發(fā)，攻克了困擾鉀肥生產(chǎn)中光鹵石的原料雜質(zhì)分離技術(shù)難題，滿足了氯化鉀對光鹵石的品位要求。后與青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)的李小松團(tuán)隊開展產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，參與鉀肥冷結(jié)晶裝置的進(jìn)一步改造，通過基礎(chǔ)理論研究與實驗，對百萬噸鉀肥工藝中直徑12.2米、高14.8米、容量1300立方米的氯化鉀結(jié)晶器實施技術(shù)改造，取得了顯著的節(jié)能降耗效果。數(shù)據(jù)顯示，如今青海鹽湖每生產(chǎn)1噸鉀肥，可比原先節(jié)約0.4噸淡水、7.3立方米天然氣，氯化鉀純度從傳統(tǒng)工藝的95%提高到國際級的98%。由于鉀肥經(jīng)濟(jì)價值較高，近三年來，該項目累計新增產(chǎn)值4.8億元，增加利潤2.58億元；完成專利申請9項，其中國際PCT專利2項，已授權(quán)國家發(fā)明專利4項。
在鹽湖鉀資源的開發(fā)過程中，會生成大量水氯鎂石。如何在高效提取氯化鉀的同時，使氯化鎂資源也得到有效開發(fā)，從而實現(xiàn)鹽湖資源的循環(huán)利用？產(chǎn)學(xué)研合作團(tuán)隊克服重重困難，自主開發(fā)了年產(chǎn)1500噸的無水氯化鎂工業(yè)示范裝置，并于2007年在鹽湖集團(tuán)公司實驗成功，產(chǎn)品無水氯化鎂含量達(dá)到99%以上。該技術(shù)的成功開發(fā)，為以往被廢棄的每年數(shù)億噸含鎂資源變廢為寶，開拓了新路。這一世界級的工業(yè)難題被攻克，使中國成為了繼挪威、澳大利亞之后，少數(shù)幾個掌握此項工業(yè)技術(shù)的國家之一。
談及該項目的成功，于建國表示，在研發(fā)過程中，科研團(tuán)隊必須對研發(fā)工作的長期性和艱巨性有清醒的認(rèn)識和充分的準(zhǔn)備，技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目要有“十年磨一劍”的準(zhǔn)備和堅持不懈的毅力。同時，創(chuàng)新技術(shù)的轉(zhuǎn)化必須緊緊依靠設(shè)計院，實現(xiàn)工程師與教師、工藝開發(fā)與工程設(shè)計的早期結(jié)合，抓好兩支隊伍，一是技術(shù)前沿領(lǐng)域共同研究隊伍，二是能攻克技術(shù)難關(guān)、解決重大難題的工程隊伍，以使兩支隊伍合力共進(jìn)。他說，鹽湖鉀鎂項目的成功，說明中國有人才更有潛力，只要體制機制理順，中國的化學(xué)工程技術(shù)完全可達(dá)到世界領(lǐng)先水平。