朱振光

五礦鹽湖有限公司，青海西寧 810000

在工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中，鉀鹽都是重要的生產(chǎn)原料，根據(jù)預(yù)測，我國在2020年前后，對鉀肥的需求量將達(dá)到1800萬t左右，但我國目前的鉀肥產(chǎn)量無法滿足實(shí)際的生產(chǎn)需要。我國擁有眾多的鹽湖，在青海、新疆、內(nèi)蒙古以及西藏地區(qū)，鹽湖的數(shù)量更是達(dá)到了1500個(gè)以上，在鹽湖中蘊(yùn)藏這大量的鉀鹽資源。目前，也已經(jīng)在青海以及新疆地區(qū)建立了生產(chǎn)鉀肥基地，并在提鉀技術(shù)工藝方面取得了重大突破。然而我國的鉀鹽產(chǎn)量還遠(yuǎn)不足以實(shí)現(xiàn)自給自足的目標(biāo)，因此，必須加大對鹽湖鉀鹽資源的開發(fā)利用力度，并積極借鑒國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，在目前相對成熟的硫酸鹽類以及氯化物類鉀鹽提取技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)出更加先進(jìn)的碳酸鹽類鉀鹽的提鉀技術(shù)，以提高我國的鉀肥產(chǎn)量，為我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更加充足的資源保障。

1 目前國內(nèi)鹽湖鉀鹽資源的現(xiàn)狀分析

我國的鉀鹽資源主要屬于陸相鹽湖類型鉀鹽，在青海以及新疆地區(qū)的現(xiàn)代鹽湖中有廣泛的分布，目前探明的資源儲量大約為10億t左右。青海的柴達(dá)木盆地是主要的蘊(yùn)藏區(qū)之一，其中，包括察爾汗鹽湖在內(nèi)的現(xiàn)代鹽湖11個(gè)，其鉀鹽資源儲量大約為7億t。而在新疆地區(qū)的羅布泊鹽湖中目前已探明的儲量大約為2.5億t左右。在西藏地區(qū)的現(xiàn)代鹽湖中，已探明的鉀鹽儲量大約在0.5億t左右。此外，在我國的內(nèi)蒙古地區(qū)、云南部分低于以及湖北的潛江地區(qū)也有鉀鹽資源的少量分布。

1.1 察爾汗鹽湖的分布以及資源現(xiàn)狀

青海地區(qū)的察爾汗鹽湖是我國鉀鹽資源的主要蘊(yùn)藏區(qū)，其地處柴達(dá)木盆地的中心區(qū)域，與格爾木市相距60km，南北寬度為20～40km，而東西向的長度則達(dá)到了約170km，鹽湖的面積為5800km2左右。在該湖區(qū)范圍內(nèi)主要包括四大區(qū)段，察爾汗則是該鹽湖幾個(gè)區(qū)段的總稱。

察爾汗鹽湖的鉀鹽資源主要是液體鉀鹽，同時(shí)也有少量固體鉀鹽存在，另外還有多種元素伴生，是一個(gè)綜合性比較強(qiáng)的鉀鹽礦床。目前，探明的液相鉀鹽資源的表內(nèi)儲量達(dá)到了約1.5億t，而表外儲量則約為1億t。此外，固相鉀鹽資源的表內(nèi)儲量雖然只有0.2億t左右，但是其表外儲量卻達(dá)到了2.7億t左右。該鹽湖的KCl資源的總儲量為5.4億t左右。同時(shí)察爾汗鹽湖中的液體鉀鹽礦主要包括湖水、孔隙和晶間鹵水這3大類，而晶間鹵水是其礦藏的主要形式。此外，還存在鉀石鹽以及光鹵石等固相鉀鹽，但是由于其分布過于分散，而且品位比較低，礦層也比較薄，所以仍以對晶間鹵水的開采作為鉀鹽的主要生產(chǎn)方式。

1.2 羅布泊鹽湖的分布以及資源現(xiàn)狀

新疆地區(qū)的羅布泊鹽湖地處塔里木盆地的東北方向。該鹽湖的總面積大約為1萬km2，其東西方向的長度約為90km，而南北方向的長度大約是115km。

新疆羅布泊鹽湖中的鉀鹽資源同樣主要的液相鉀鹽，此外也存在固相鉀鹽以及鈣芒硝、固體石鹽等伴生礦資源。該鹽湖中已探明的KCl鉀鹽儲量大約是2.5億t。在該鹽湖的液體礦中，鉀是主要成分，另外還有硼、鋰、鎂以及鈉等元素成分。晶間鹵水是該礦床中富鉀鹵水的主要賦存形式，而鉀鹽鎂礬則是其固相鉀鹽的主要表現(xiàn)形式，固相鉀鹽的儲量比較少，因此，在羅布泊地區(qū)的鉀鹽生產(chǎn)也主要是對晶間鹵水進(jìn)行開采利用。

1.3 扎布耶鹽湖的分布以及資源現(xiàn)狀

現(xiàn)代鹽湖發(fā)育豐富的另一重要地區(qū)是我國的西藏地區(qū)，其擁有的鹽湖數(shù)量達(dá)到了340個(gè)以上，而鹽湖中蘊(yùn)藏的鉀鹽礦床到目前為止是35個(gè)，鉀鹽資源的儲量大約在4700萬t左右。其中扎布耶鹽湖是西藏地區(qū)比較有代表性的鹽湖之一，其鉀鹽資源主要以碳酸鹽類型為主。西藏地區(qū)的鹽湖開發(fā)也將成為我國鉀鹽資源的重要補(bǔ)充來源。

2 鹽湖鉀鹽資源提鉀工藝技術(shù)的進(jìn)展

2.1 察爾汗鹽湖鉀鹽資源的提鉀工藝

在青海的察爾汗鹽湖中，其液體鉀鹽礦的成分中含有晶間鹵水、表面鹵水以及孔隙鹵水這幾種，同時(shí)其鉀鹽形式也包括了氯化物和硫酸鹽類等多種類型，成分十分復(fù)雜。在進(jìn)行提鉀生產(chǎn)時(shí)，主要是根據(jù)其成分以氯化物為主的特點(diǎn)，通過鹽田相分離的提鉀技術(shù)來生產(chǎn)鉀混鹽。

晶間鹵水是察爾汗鹽湖鉀鹽生產(chǎn)的主要原料。首先是利用采鹵溝以及輸鹵渠將鹵水運(yùn)送到曬池中，然后通過2步曬制使氯化鈉被蒸發(fā)析出，達(dá)到光鹵石的飽和狀態(tài)。再通過調(diào)節(jié)池對鹵水進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，最后飽和鹵水進(jìn)入結(jié)晶池內(nèi)進(jìn)行光鹵石的結(jié)晶，而尾鹵則通過尾鹵管向外排出。光鹵石則需要在工廠中進(jìn)行進(jìn)一步的加工。

在青海察爾汗鹽湖的生產(chǎn)基地中，目前已經(jīng)發(fā)展出了多種利用光鹵石進(jìn)行氯化鉀生產(chǎn)的技術(shù)工藝，其中包括反浮選與冷結(jié)晶相結(jié)合的提鉀技術(shù)，以及冷分解、浮選與兌鹵法相結(jié)合的提鉀技術(shù)等。其中，反浮選與冷結(jié)晶相結(jié)合是該生產(chǎn)基地最具代表性的提鉀技術(shù)。加工企業(yè)采用反浮選技術(shù)對鹽田結(jié)晶后形成的光鹵石進(jìn)行選礦，從而獲得低鈉光鹵石。再對低鈉光鹵石進(jìn)行控速分解，就可以獲得氯化鉀粗顆粒。這一生產(chǎn)過程在常溫條件下就可以正常進(jìn)行。然后再對氯化鉀粗顆粒進(jìn)行干燥分離，并進(jìn)行包裝，氯化鉀產(chǎn)品就完成了。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，青海鹽湖鉀鹽生產(chǎn)基地還研發(fā)出了對固體鉀礦采用浸泡溶解的提鉀技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對固體鉀礦的開發(fā)利用。浸泡溶解提鉀技術(shù)主要采用的溶劑是淡水或者不飽和的食鹽水，通過地表漫灌方式對埋深在0～3m以內(nèi)的固體鉀礦層進(jìn)行自然溶解及溶采。通過這一轉(zhuǎn)化方式，其溶出液中的氯化鉀含量能夠達(dá)到約1.3%的平均水平，實(shí)現(xiàn)了對固體低品位鉀鹽資源的開發(fā)利用，極大地提高了鉀鹽的提鉀技術(shù)水平。

2.2 羅布泊鹽湖鉀鹽資源的提鉀工藝

在新疆的羅布泊鹽湖的鉀鹽生產(chǎn)中，由于其鹵水主要為硫酸鎂亞型，這一特征為從鹽田直接獲取鉀鹽鎂礬以及軟鉀鎂礬的混合鹽提供了便利。由于鉀鹽在其鹵水在蒸發(fā)結(jié)晶過程需要較長的時(shí)間才能析出，因此在混鹽中的含量會(huì)相對較低。所以，羅布泊基地根據(jù)這一特點(diǎn)將兌鹵法結(jié)合到了結(jié)晶技術(shù)工藝中。在結(jié)晶過程中，鹵水成分點(diǎn)被控制于軟鉀鎂礬這一相區(qū)的中間，這樣就可以從光鹵石以及鉀鹽鎂礬中分別析出鉀，之后再通過工廠的加工，采用冷分解以及浮選技術(shù)對鉀鹽鎂礬進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而獲得KCl。再對KCl進(jìn)行進(jìn)一步的復(fù)分解反應(yīng)，就可以完成硫酸鉀產(chǎn)品的生產(chǎn)了。

2.3 扎布耶鹽湖鉀鹽資源的提鉀工藝

由于扎布耶鹽湖的鉀鹽資源主要為碳酸鹽類型，而我國在這方面的提鉀技術(shù)還不完善，需要進(jìn)一步積累經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。目前，在生產(chǎn)加工中主要是通過鹽田曬池對鹵水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，促使富鉀鹵水形成。然后在加工廠中通過堿石法對鹵水進(jìn)行加工濃縮，并完成氯化鉀產(chǎn)品的生產(chǎn)加工。根據(jù)扎布耶的鹵水特點(diǎn)以及季節(jié)特征，鉀石鹽在冬季需要較長的析出時(shí)間，而在夏季則是鉀芒硝需要更長的析出時(shí)間。所以，在生產(chǎn)過程中主要是利用鉀鹽的這一特點(diǎn)，采取分階段的方式來進(jìn)行鉀鹽的制取。

由于扎布耶鹽湖的碳酸型鹵水中并不含有鎂元素，鉀混鹽在進(jìn)行天然蒸發(fā)時(shí)更靠近鉀芒硝的飽和點(diǎn)。因此，在蒸發(fā)溫度為25℃時(shí)，首先析出的是NaCl，其后鉀芒硝將被析出，KCl則是第三個(gè)析出的固相。由于析出的固相成分中含有鉀芒硝、NaCl以及KCl這3種主要成分，因此這一析出過程也被稱作二次混鹽過程。然后在加工工廠中對混鹽采用兩段轉(zhuǎn)化的提鉀技術(shù)來完成硫酸鉀的生產(chǎn)加工。在提鉀過程中要合理控制加工溫度。由于野外鹽湖的溫度以及加工條件具有很多的不確定性因素，因此，為了提鉀技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和創(chuàng)新，才能保證轉(zhuǎn)化過程的穩(wěn)定高效。

3 結(jié)語

我國擁有大量的鹽湖資源，而且鹽湖類型也十分豐富。目前我國在開發(fā)利用鹽湖的鉀鹽資源方面已經(jīng)取得了重要的進(jìn)展，不僅在青海以及新疆地區(qū)建立了鉀肥的生產(chǎn)基地，而且其他的鹽湖開發(fā)項(xiàng)目也在陸續(xù)的建設(shè)過程中。在提鉀的工藝技術(shù)方面，我國目前在硫酸鹽類以及氯化物類鹽湖鉀鹽資源的提鉀工藝相對成熟，鉀鹽的生產(chǎn)能力在不斷提高。但未來還需要繼續(xù)加大對碳酸鹽類鉀鹽資源提鉀工藝技術(shù)的研發(fā)力度，不斷改進(jìn)并創(chuàng)新提鉀工藝技術(shù)，積極運(yùn)用新型的制鹵工藝，與現(xiàn)有的提取技術(shù)相結(jié)合，對鹽湖資源進(jìn)行綜合性的開發(fā)利用，以降低鉀鹽生產(chǎn)基地的建設(shè)成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量，全面提高我國的鉀鹽生產(chǎn)水平，為我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更加可靠的資源工藝。