李慶香(青海鹽湖工業(yè)股份有限公司鉀肥分公司，青海 格爾木 816000)

0 引言

察爾汗鹽湖是一個固液并存的大型綜合性鹽類礦床，固體礦主要發(fā)育有鉀鎂鹽礦和石鹽礦，鋰硼等固相礦物在地層中富集度差；液相鹵水中含KCl、MgCl2、LiCl、B2O3、NaCl等多種礦物組分。礦區(qū)鋰資源主要賦存于西采區(qū)、中采區(qū)和東采區(qū)三個采區(qū)地下鹵水和達布遜湖湖水中；其中西采區(qū)是礦區(qū)的富鋰區(qū)，地下鹵水LiCl含量相對較高，鋰資源體量較大。

1 礦體地質特征

1.1 固相鋰資源

礦區(qū)固相鋰資源主要以鋰光鹵石及其他鋰鹽的形式產(chǎn)出于鹽類沉積層中，但鋰含量很低，暫不具備獨立開采價值。

1.2 液相鋰資源

礦區(qū)液相鋰資源主要賦存于地表鹵水和地下鹵水中。地表鹵水即達布遜湖湖水，湖水LiCl含量主要取決于格爾木西河淡水及老鹵排入情況，以淡水排入為主時湖水LiCl含量較低，以老鹵排入為主時LiCl含量向老鹵LiCl含量靠攏，根據(jù)近幾年取樣分析結果，湖水LiCl含量為413～1346mg/L，變化較大。

根據(jù)2010年青海省柴達木綜合地質礦產(chǎn)勘查院編制提交的《青海省格爾木市察爾汗鹽湖別勒灘礦區(qū)鉀鎂鹽礦資源儲量核實報告》和《青海省格爾木市察爾汗鹽湖察爾汗礦區(qū)鉀鎂鹽礦資源儲量核實報告》中對鋰礦資源的累積查明統(tǒng)計數(shù)據(jù)，西采區(qū)地下鹵水鋰礦平均LiCl含量1330mg/L，中采區(qū)和東采區(qū)地下鹵水鋰礦平均LiCl含量279.35mg/L。

基于1967年青海省地質局第一地質隊編制的《察爾汗鹽湖鉀鎂鹽礦床別勒灘儲量報告附表》中鉆孔晶間鹵水分析結果表和鉆孔鹵水礦層表中數(shù)據(jù)的綜合分析結果，對西采區(qū)地下鹵水鋰資源分布特征進行簡要描述。

(1)采區(qū)地下鹵水鋰工業(yè)礦層厚度變化較大，最小僅有0.18m，最厚達61.87m，平均厚度15.57m?？碧骄€472～488間澀聶湖北側區(qū)塊和澀聶湖東岸至6#采鹵渠區(qū)塊礦層厚度相對較大，厚度一般可達20m以上。

(2)采區(qū)地下鹵水LiCl含量平面變化特征如圖1所示，平面分異特征明顯，南北向呈北高南低的特征，東西向呈中間高兩側低的特征。工業(yè)礦層(LiCl含量600mg/L以上)絕大部分位于內部輸鹵主渠和7#采鹵渠北側，且工業(yè)礦層分布區(qū)域除南部、東南和西南三個方向外圍條帶區(qū)外，LiCl含量普遍在1200mg/L以上，其中勘探線488～552間的6#采鹵渠和5#采鹵渠末端連線北側區(qū)塊LiCl含量最高，一般在3000mg/L以上。低品位礦層(LiCl含量為150～600mg/L)主要呈條帶狀分布于工業(yè)礦層東南兩側外圍，工業(yè)礦層下方也有零星分布。

(3)根據(jù)現(xiàn)有深部鹵水分層取樣鉆孔資料分析，采區(qū)西北部地下鹵水LiCl含量一般垂向變化不明顯，LiCl含量一般在1200mg/L以上；采區(qū)中部和東北部地下鹵水LiCl含量一般垂向變化明顯。

(4)采區(qū)地下鹵水鋰工業(yè)礦層孔隙度14.17%～53.2%，平均為21.55%；給水度2.30%～22.21%，平均為9.51%。低品位礦層孔隙度16.63%～28.76%，平均為20.92%；給水度5.13%～12.49%，平均為8.91%。

圖1 西采區(qū)LiCl含量等值線圖

2 資源儲量工業(yè)指標

基于1967年青海省地質局第一地質隊編制的《察爾汗鹽湖鉀鎂鹽礦床別勒灘儲量報告附表》中鉆孔晶間鹵水分析結果表和鉆孔鹵水礦層表中數(shù)據(jù)以鋰礦作為主礦種，對鋰礦層進行重新圈定和資源儲量估算。

根據(jù)青海鹽湖現(xiàn)有提鋰生產(chǎn)工藝水平，為滿足碳酸鋰生產(chǎn)需求，進入碳酸鋰裝置提鋰的鹽田老鹵Li+含量需不低于200ppm，按原鹵到老鹵Li+含量濃縮2倍粗略估算，對應礦區(qū)采出原鹵Li+含量應不小于100ppm，換算成LiCl含量約600mg/L。為便于礦層圈定及資源儲量估算，暫將地下鹵水LiCl工業(yè)品位定為600mg/L，邊界品位參照《鹽湖和鹽類礦產(chǎn)地質勘查規(guī)范》(DZ/T0212—2002)推薦參考值取150mg/L。

3 資源儲量估算

基于1967年青海省地質局第一地質隊編制的《察爾汗鹽湖鉀鎂鹽礦床別勒灘儲量報告附表》中鉆孔晶間鹵水分析結果表和鉆孔鹵水礦層表中數(shù)據(jù)，對應工業(yè)品位600mg/L和邊界品位150mg/L兩個工業(yè)指標，分別對西采區(qū)地下鹵水鋰工業(yè)礦層和低品位礦層進行了重新劃分及圈定，并分別對其資源儲量采用地質塊段法進行了重新估算。地下鹵水鋰資源儲量重新估算的范圍也僅限于西采區(qū)。

3.1 資源量估算方法選擇和依據(jù)

西采區(qū)總體上是以晶間地下鹵水為主的礦床，鹵水礦層的產(chǎn)狀為水平狀，礦體的連續(xù)性較好，而且較穩(wěn)定；在平面上鉆探工程布置成網(wǎng)格狀，間距大致規(guī)則；剖面上礦體的連續(xù)較好；地下鹵水的水質、礦層厚度均具有一定的規(guī)律性。因此資源量估算的方法采用地質塊段法，其在平面上劃分簡便，面積計算誤差小。

3.2 相關參數(shù)的確定及礦層圈定原則

共有185個鉆孔參與資源儲量估算，其中地下鹵水鋰工業(yè)礦層131個，地下鹵水鋰低品位礦層62個(部分鉆孔兩個礦層均有揭露)。相關參數(shù)確定及礦層圈定原則基本參照2010年儲量核實報告相關內容，簡要敘述如下。

(1)單工程礦層厚度：單工程內LiCl含量滿足礦層品位指標要求的各鹵水樣對應含水層厚度之和。

(2)單工程礦層品位：單工程礦層鹵水LiCl含量根據(jù)礦層范圍內各鹵水礦樣LiCl含量值算數(shù)平均求得。

(3)單工程礦層孔隙度和給水度取值：分兩種情況取值。如該單工程中有取樣測定礦層孔隙度和給水度，則該單工程礦層孔隙度和給水度取其礦層范圍內各礦樣測定值的算數(shù)平均值；如該單工程未取樣測定礦層孔隙度和給水度，則該單工程礦層孔隙度和給水度分別取礦層資源儲量估算范圍內所有有礦層孔隙度和給水度礦樣單工程的孔隙度算數(shù)平均值和給水度算數(shù)平均值。

(4)如相鄰兩鉆孔分屬于不同鹵水礦層時，則兩礦層資源儲量估算內邊界線尖滅于相鄰勘探工程中點，各礦層資源儲量估算外邊界線則根據(jù)基本工程控制網(wǎng)度(4km×2km)的1/4外推。

3.3 資源量估算結果

為簡化計算，估算時未進行資源儲量類型劃分。根據(jù)資源儲量估算結果，西采區(qū)地下鹵水鋰工業(yè)礦層中LiCl孔隙度資源量458.88萬噸，LiCl給水度資源量207.30萬噸；西采區(qū)地下鹵水鋰低品位礦層中LiCl孔隙度資源量29.68萬噸，LiCl給水度資源量12.56萬噸；西采區(qū)地下鹵水中LiCl孔隙度資源量共488.56萬噸，LiCl給水度資源量219.85萬噸。

3.4 損耗資源儲量估算

根據(jù)西采區(qū)71個長觀孔2017年觀測數(shù)據(jù)與1967年歷史數(shù)據(jù)對比分析，地下鹵水鋰工業(yè)礦層資源儲量估算范圍地下水位平均埋深由2.05m增大至3.31m，鹵水中LiCl平均含量由2.09g/l降至1.50g/l；低品位礦層資源儲量估算范圍地下水位平均埋深由2.44m增大至3.26m，鹵水中LiCl平均含量基本無變化，僅由0.39g/l降至0.35g/l。

分別按以下兩種模型對西采區(qū)地下鹵水LiCl資源損耗量進行驗證性估算。

(1)鑒于長觀孔中未分層取樣測定地下鹵水LiCl含量且取樣點多位于淺層，同時目前西采區(qū)的固體鉀礦溶解轉化影響深度主要限于10m以淺，因此簡單假定地下鹵水LiCl資源損耗主要發(fā)生在10m以淺，深部地下鹵水LiCl資源暫按不變考慮。

(2)不考慮長觀孔鹵水樣取樣位置影響，將其LiCl含量作為長觀孔內地下鹵水鋰工業(yè)礦層LiCl含量平均值，地下鹵水LiCl資源損耗按全礦層發(fā)生考慮。

經(jīng)與《察爾汗鹽湖鹵水鋰開發(fā)規(guī)模論證》中的西采區(qū)地下鹵水LiCl資源損耗量估算結果對比，按“假定地下鹵水LiCl資源損耗發(fā)生在10m以淺”模型估算的資源耗損量與之更接近，西采區(qū)地下鹵水LiCl資源耗損量按該模型估算結果計。地下鹵水鋰工業(yè)礦層LiCl孔隙度資源量損耗按82.95萬噸計，LiCl給水度資源量損耗38.90萬噸；地下鹵水鋰低品位礦層LiCl孔隙度資源量損耗3.22萬噸，LiCl給水度資源量損耗1.32萬噸。

3.5 保有資源儲量估算

根據(jù)西采區(qū)地下鹵水LiCl資源儲量估算和西采區(qū)地下鹵水LiCl資源量損耗估算結果，截至2017年底西采區(qū)地下鹵水鋰工業(yè)礦層保有LiCl孔隙度資源量375.93萬噸，LiCl給水度資源量168.39萬噸；地下鹵水鋰低品位礦層保有LiCl孔隙度資源量26.46萬噸，保有LiCl給水度資源量11.24萬噸；西采區(qū)地下鹵水共保有LiCl孔隙度資源量402.39萬噸，保有LiCl給水度資源量179.63萬噸。

4 結語

在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中，鋰資源的戰(zhàn)略價值被越來越重視。鹽湖資源開發(fā)是一個龐大而復雜的系統(tǒng)工程，應該加強國內相關科研、工程設計及企業(yè)多方的交流與合作，并借鑒國外成功開發(fā)鹵水鋰資源的經(jīng)驗，結合我國鹵水特點，開發(fā)適于大規(guī)模工業(yè)化應用的新技術，為鹽湖鹵水提鋰提供現(xiàn)實可行的技術和工藝。在開發(fā)的過程中根據(jù)我國礦產(chǎn)資源的國情和世界鋰產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，建立我國鋰資源開發(fā)的長遠戰(zhàn)略規(guī)劃，合理、有序、可持續(xù)地開發(fā)我國的鋰資源。