说锂


    上海化研报有位叫锂言的作者,为文通达晓畅,让人佩服。此次想说说与在做课题相关的锂元素,忽然便记起他来。就以“说锂”为题吧,借此向锂言致意,虽然这样可能题目偏大了点,而资料搜集嫌少了点。


    正在进行的课题是一种锂离子型分子筛的合成与改性。作为该新产品开发的技术关键,锂盐对分子筛原粉的离子交换改性过程,既是重点,又是难点,两点重合。为什么是锂?这样的问号,不是少见多怪,而恰基于锂频频在人们视野的出现——锂电池,锂催化剂,锂润滑油,锂控原子能,储氢锂,溴化锂制冷,更妙的是,锂还可以治疗癫痫、痢疾等疾病,甚至还可以调理食谱——通过喂狼含锂食物降低其食欲,从而改变其食肉特性,且发现这一过程具有遗传性……凡此种种,锂俨然是元素队伍中涌现出来的当红之星。


    锂,最轻的金属,直径最小的金属离子,周期表三把金交椅的元素,是这些“之最”“前茅”的优势与特长,决定了锂可以在许多领域一显身手的资本,也注定了锂的身手不凡。


    锂离子型分子筛的主要应用面向变压吸附(PSA)过程富氧工艺,该工艺的发明已经有些年头了,1958年左右为一位化工专家所创立,很快便得到了应用。发展到70、80年代的时候,国外如美国,已经做到了中等生产规模,而且应用的范围也越来越广。PSA在国内的发展,起步并不晚,但是,在很长时间里只停留在实验室阶段,在工业上的应用并不广泛。这是一种落后和遗憾,但从现在的角度看,在一定意义上,它又促成了PSA 工艺在当前的集中优势性发展——工艺本身的发展以及关键核心部分——吸附制剂——的发展。这便是锂离子型分子筛。

    颇具戏剧性的是,事实上,这种分子筛概念的最初提出,并非源自PSA工艺本身的诉求,而是在关系不大的洗涤剂行业。洗涤剂尤指洗衣粉,用到一种软化硬水的助剂,便是分子筛。分子筛作为助剂的升级发展,一直以来在业内都是很热门的课题,1980年,第五届国际分子筛大会上,美孚石油公司的两位工程师提出了新的剂型。这便是尚不含锂离子的底基分子筛。这种基底分子筛,具有更大的分子孔容和更大的交换容量,不仅如此,该型分子筛对以往常规分子筛的优点整合,得到了分子筛专家的广泛关注。这也是此后它被开发出新的应用领域的基础——锂的引入,与这种分子筛实现进一步的优势整合,终于在富氧领域获得工业应用范围上的巨大突破与工业价值量上的大步跨越。

    性能的优越是以价格的高昂为代价的。这似乎是一个规律。物美价廉,不是不可能,也不是没有存在,但却又是时间为代价的。手机一开始很贵,现在很便宜,但不能说一开始用的人,人家就吃亏了。就是这个道理。由于锂盐,如含水或不含水的氯化锂,价格都在万元以上。说至此,记起一则小逸闻来,从前人们吃盐,竟然还有一段时间吃过锂盐,真是不可思议,不知道那时的盐该有多贵。不过这样说来,锂盐的毒性应该是很低的,即便当初锂盐所以不在当作盐吃的原因正是它的毒性。相比较,食盐氯化钠的价格,就相当之低了,跟锂盐有数十倍的差距。

   锂离子型分子筛,现在国外的报价达到二三十万每吨,这个价位与普通分子筛吸附材料相比,相差了同样有数十倍之多。原因何在,仍然在于锂,但又不单纯在于存在于分子筛产品中的锂——这一部分交换到分子筛骨架上的锂,并不足以使价格升到那么高,而是因为使用的耗损掉的锂更多,几倍的损耗。这就由不得锂分子筛产品不贵了。