在我国钾盐工业发展的过程中,资源是最基础却也是最关键一环,说到资源就离不开矿藏勘探开发。在钾肥企业大举进军资源地之前,一定会有一拨人更早进驻,这就是勘探机构,他们既是资源开发的先锋队,又是项目建设的技术后盾。中蓝连海设计研究院(以下简称“连海院”)就是这样一支队伍,其前身是化工部连云港设计研究院,是原化工部直属综合性科研、勘察、设计单位。1998年12月,加入中国蓝星(集团)总公司,现已成为集科研、勘察、设计、监理、产学研相结合为一体的科技型企业、国家高新技术企业、国家AAA级企业信用单位。
肩负使命奠定化工矿山开发基础
1962年1月24日,新中国第一家专门从事化学矿山科研开发与工程设计的院所——化工部连云港化工矿山设计研究院正式挂牌,它肩负着国家开发建设化学矿山基地、为国民经济建设贡献力量的重任,经过几代连海人的艰苦奋斗、顽强开拓,为我国化学矿山发展与壮大写下了辉煌的篇章。研究院相继完成了技术开发、设计,并建成了世界上第一座胶磷矿选矿厂——湖北王集磷矿150万吨/年采选装置、贵州瓮福磷矿250万吨/年采选工程、湖北大峪口磷矿150万吨/年采选工程、广东云浮硫铁矿300万吨/年采选工程、青海盐湖100万吨/年钾肥工程、云南晋宁磷矿100万吨/年采选工程等,初步形成了我国磷、硫、钾等化学矿山基地与矿肥结合建设的格局。
自成立之日起,连海院就一直非常重视技术创新,努力提高工程设计水平,提高技术服务。由于我国磷、硫、钾等资源品位低、杂质含量高、赋存条件差等缺点,不能直接作为后续深加工或加工产品的原料,因此采选技术以及药剂合成技术决定了矿山开发建设的可行性。对此,连海院进行了一系列攻关,目前已在磷、硫、钾等化学矿资源选矿工艺开发、选矿药剂合成技术等方面,处于国内领先地位、国际先进水平。在磷、硫、钾等资源开发建设工程咨询与设计市场占有率在70%以上。设计了国内最大的氯化钾钾肥加工装置——青海钾肥厂100万吨/年氯化钾、磷矿单套采选装置——云南磷化集团450万吨/年选厂、硫铁矿单套采选装置——广东云浮300万吨/年选厂,以及亚洲最大的单套磷矿选矿厂——沙特阿拉伯1200万吨/年磷矿等。
在化学矿以及矿产品国家与行业标准上,连海院也做了大量工作。1973年,成立了化工部化学矿标准化技术委员会,现名为“化学工业化学矿标准化技术委员会”,制订了磷精矿和磷矿、硫铁矿、硼镁石、氯化钾、明矾石、天青石、蛇纹石等产品分析方法标准,以及产品质量标准和采样方法标准,同时编制了《化学矿标准目录》,形成了化学矿山体系标准。
为加强化学矿山的设计与科研基础建设,更好地服务行业,从上世纪70年代开始,依托连海院,全国化工矿山科技情报中心、全国化工矿山设计技术中心站、化学工业原料矿质量监督检验中心、化学工业化学矿标准化技术委员会、化学矿山环境监测站、化工部钾肥工程技术中心等相继成立,为我国开展化学矿山科研基础工作、工程设计以及矿山建设,提供了大量的技术服务。
持续创新支撑民族钾肥工业腾飞
作为综合性科研、勘察、设计单位,连海院在支持我国钾盐工业开发上承担了众多工作。众所周知,我国钾资源缺乏,仅有资源中钾含量低,伴生盐类多,生产难度大。但顽强的中国钾肥人却在人迹罕见的盐湖荒漠地区,创造了一个又一个奇迹,实现了中国民族钾肥工业从无到有、从有到优的腾飞,在世界钾肥工业中描绘出了中国钾肥工业的宏伟蓝图。这其中也有着连海人辛勤奋斗的身影。
青海省察尔汗盐湖位于柴达木盆地海拔高、气候干燥、自然条件恶劣,但盐湖地下的大型卤水钾资源矿床吸引了盐湖建设者。连海院自建院之日起,老一辈科技人员就从黄海之滨来到西部戈壁,克服高原缺氧、无成熟技术借鉴等各种困难,开始我国盐湖钾资源综合利用开发的艰难征程。从卤水开采、盐田日晒工艺、氯化钾加工工艺、关键设备开发等各个阶段,结合资源和当地自然气候特征,取得了一批批原创性科技成果。从上世纪60年代的单套1万吨/年浮选法氯化钾装置,到2003年建设完成的具有自主知识产权的青海盐湖100万吨/年氯化钾装置,都是连海人与几代“盐湖人”共同战斗创造的奇迹。
“青海盐湖百万吨钾肥项目”是2002年国家西部大开发首批标志性工程之一,该项目采用我国自主开发的“反浮选——冷结晶”技术,突破了国外技术的封锁,实现了工艺技术、药剂合成、主要设备、工程设计等诸方面的国产化。连海院作为项目主体设计院,从技术方案优化、设备大型化与国产化、节能减排、节省投资等方面,投入了大量的技术人才与力量,保证工程设计各个环节和方案的优化,使得该项目在短时间内顺利建成。
新疆罗布泊盐湖是继察尔汗盐湖之后,我国发现的又一个大型盐湖卤水钾资源矿床,其资源适合于生产硫酸钾钾肥,与察尔汗盐湖生产氯化钾恰好形成互补。罗布泊盐湖的开发与建设,始于本世纪初,从一开始的罗布泊盐湖卤水提取硫酸钾小试,到目前已经建成的120万吨/年硫酸钾一期工程,连海院承担了大量的技术开发、工程设计工作,其中承担的矿石采输及脱卤系统工程,做到了一次性开车成功,并已达标达产。
除了具体项目设计建设外,连海院还承担了一系列国家项目的科研攻关,如国家“十二五”科技支撑计划项目《利用泻利盐盐池低品位钾混盐矿生产10万吨/年硫酸钾镁肥工业性试验》的工程设计及开车调试服务,仅仅经过48小时连续试车调试服务,各项指标均达到或超过设计能力,目前已达标达产。在技术开发上,连海院也勇于探索,积极创新,自建院以来,开发出一批钾资源、钾盐矿开采加工工艺,并拥有多项专利、专有技术。其中《氯化物型含钾卤水制氯化钾新方法》专利,以及实用新型专利《盐化工反应器》,开辟了我国盐湖卤水生产工业级氯化钾产品的新思路,填补了我国工业级(高纯)氯化钾产品的空白。
此外,在开采设备上,还通过消化吸收再创新,实现了盐田钾盐矿水采船的国产化设计。中国的可溶性钾资源以盐湖卤水资源为主,较适用的盐田矿开采工艺为水采工艺,水采工艺关键设备是水采船,在实施青海盐湖百万吨钾肥工程过程中,通过引进建设,连海院承担了水采船以及配套工程的创新设计工作,并成为国内唯一一家能够承担大型水采船(机)工程设计的设计院。
借船出海助力企业找钾“走出去”
尽管由于青海、新疆两个钾肥基地的建设,我国钾肥保障程度逐年提高,但每年仍然需要从国外进口几百万吨钾肥来满足国内市场。近几年,受国内市场钾肥刚性需求的驱动,国内一些企业,采取“走出去”的战略,开发我国周边富钾国家以及世界其他钾资源丰富国家的钾资源。在“走出去”战略中,连海院也扮演了重要角色,已承担或完成工程咨询与设计乌兹别克斯坦、老挝、泰国、加拿大、刚果(布)等多个钾盐项目。
2010年年底,由中国中信建设有限责任公司承包建设、连海院承担工程设计的乌兹别克斯坦德赫卡拉巴德20万吨/年钾肥加工厂工业装置建成投产,标志着中国境外投资钾肥“走出去”战略取得了阶段性成功。在该项目的建设中,连海院技术人员结合自身在钾肥加工方面多年积累的经验,对国际上先进的钾石盐粗颗粒浮选技术进行了消化吸收再创新,圆满完成了工程化设计工作。
在老挝地下钾资源开发利用过程中,隶属连海院的原化工部钾肥工程技术中心,完成了选择性溶浸光卤石矿的技术开发等工作,为水溶性开采老挝地下光卤石矿提供了科学依据。连海院《盐岩矿层竖井》(CN201857971U)实用新型专利,解决了旱采老挝地下光卤石矿的采矿技术和安全问题。这样实用新型盐岩矿层竖井的结构更为合理,有效防止盐岩对井筒的腐蚀,同时很好地解决井壁漏水,防止地下水灌入井下对盐矿开采造成的危害等。
回顾连海院近半个世纪的建设与发展,连海院在化学矿山科研开发与工程设计领域硕果累累,为推动我国化学矿山建设、人才培养做出了不可磨灭的贡献,历史见证了他们的功劳。资源是有限的,创新是无限的,科学技术的进步是推动社会发展的永恒动力。连海人仍将继续肩负历史使命,加大科技投入,提高技术创新能力,为提高我国化学矿资源综合利用水平、发展循环经济和建设绿色矿山,奉献聪明才智和力量。