李開梅

摘要：鹽湖是重要的內(nèi)陸地區(qū)重要的輕金屬礦產(chǎn)資源聚集地，比如鈉、鉀、鎂、鋰等。輕金屬在工農(nóng)業(yè)中應(yīng)用廣泛，但是長期以來，我國的鹽湖開采方式過于粗放，對(duì)輕金屬資源的利用率不足，尤其是對(duì)尾鹽的輕金屬資源利用不足。比如在鉀肥生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)生了大量的含鉀尾鹽，大部分是直接排放，不僅鉀資源的利用率偏低，造成了大量的浪費(fèi)，含鉀尾鹽也對(duì)鹽湖造成了污染和破壞，隨著鉀資源的開采率越來越大，現(xiàn)有的開采模式已難以滿足鉀資源的需求量，提高含鉀尾鹽的綜合利用勢(shì)在必行，本文對(duì)此展開分析討論，以提高我國鹽湖開采中對(duì)含鉀尾鹽的綜合利用。

關(guān)鍵詞：鹽湖;含甲尾鹽;綜合利用;研究

前言

我國的鉀資源主要以鹵水鉀礦為主，固體鉀礦較少，據(jù)統(tǒng)計(jì)鹵水鉀礦占我國鉀礦的98%以上，主要分布在青海柴達(dá)木盆地的鹽湖與新疆的羅布泊地區(qū)。長期在鹵水鉀礦的開采中，不重視對(duì)含鉀尾鹽的利用，而是直接排放，不僅對(duì)環(huán)境造成了污染，而且對(duì)對(duì)鉀資源的利用率也偏低。針對(duì)這種情況，相關(guān)的企業(yè)、高校以及研究機(jī)構(gòu)，都對(duì)鉀肥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鉀尾鹽利用技術(shù)進(jìn)行研究。

一、鉀資源情況介紹

我國可溶性鉀資源十分緊缺，主要分布在柴達(dá)木盆地，氯化鉀資源儲(chǔ)量7.35億t，其中基礎(chǔ)儲(chǔ)量（包括液體KCl品位≥0.50%，固體KCl品位≥8.0%部分）2.93億t，深部承壓鹵水資源（液體KCl品位≥0.50%）和表外礦（包括液體0.30%≤KCl<0.50%，固體3.0%≤KCl<8.0%），資源量（以KCl計(jì)，下同）4.41億t。另有未上表的低品位固體鉀礦（0.50%≤KCl<3.0%）資源量3.43億t，總計(jì)保有氯化鉀資源量達(dá)10.8億t，但基礎(chǔ)儲(chǔ)量少（2.93億t，27.2%），設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量極少（1.38億t，僅占12.8%），而低品位固體鉀資源量、深部承壓鹵水資源量達(dá)78454萬t（占72.8%。在實(shí)際開采生產(chǎn)過程中，對(duì)含鉀尾鹽的利用率減低，針對(duì)這種情況，含鉀尾鹽的開發(fā)利用技術(shù)，通過技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)資源的高效開發(fā)利用，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。大部分鹽湖都是固、液并存的鹽湖礦床，具工業(yè)開發(fā)價(jià)值的鉀礦層為晶間潛鹵水礦層及地表固體鉀礦層。鉀資源主要是以氯化鉀的形式存在，鉀肥生產(chǎn)后含鉀尾鹽的主要成分為氯化鈉、氯化鎂、硫酸鈣、氯化鉀等，硫酸鉀資源的含鉀尾鹽與氯化鉀資源的含鉀尾鹽的主要成分有所區(qū)別，主要是氯化鈉、瀉利鹽、鉀鹽鎂礬、軟鉀鎂礬等。含鉀尾礦可通過脫泥、固液轉(zhuǎn)化等方式進(jìn)行開發(fā)利用。

二、鹽湖含鉀尾礦綜合利用的主要流程與技術(shù)

（1）脫泥處理：隨著鹽湖鉀資源的持續(xù)開發(fā)，地表固體鉀礦富礦逐漸被開發(fā)殆盡、貧礦增多，難以利用的問題日益突出，而我國對(duì)鉀資源的需求卻日益增加，提高對(duì)含鉀尾礦的利用勢(shì)在必行。含鉀尾礦利用的重要基礎(chǔ)是先進(jìn)行脫泥處理，否則進(jìn)入浮選工序后，使藥劑消耗量增大，惡化浮選流程，甚至無法利用。

（2）固液轉(zhuǎn)化：含鉀尾鹽喪失了自然狀態(tài)下固-液相互轉(zhuǎn)化的良好條件，降低了鉀資源的開發(fā)利用率。難以單獨(dú)直接進(jìn)入選礦車間加工利用，必需經(jīng)過“固轉(zhuǎn)液”工藝才能實(shí)現(xiàn)其潛在價(jià)值。通過溶礦試驗(yàn)，浸取試驗(yàn)研究，根據(jù)研究結(jié)果實(shí)施科學(xué)的引水工程，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)含鉀尾礦的水溶利用。

（3）提高吸收率：針對(duì)含鉀尾鹽組分多變、生產(chǎn)過程不穩(wěn)定的現(xiàn)狀，通過對(duì)磨礦、分解和浮選的工藝生產(chǎn)方案改進(jìn)，利用Lu-Maurer模型和分子動(dòng)力學(xué)模型及相圖理論研究，闡明了母液中的Mg2+濃度對(duì)原礦分解和浮選的影響，進(jìn)行以含鉀尾礦為原料，在磨礦之前的調(diào)漿鹵水中添加氯鎂石的工藝方案，對(duì)于鹽湖不同組分的含鉀尾礦的綜合利用有較好效果。

三、含鉀尾鹽主要的綜合利用方向

隨著鉀資源的儲(chǔ)量逐漸下降，部分鹽湖的鉀資源枯竭，以及環(huán)保要求越來越嚴(yán)格。我國許多企業(yè)針對(duì)含鉀尾礦的處理進(jìn)行了積極的探索，以下進(jìn)行簡單介紹：

（1）開發(fā)硫酸鉀鎂肥：青海中信國安科技發(fā)展有限公司以西臺(tái)吉乃爾鹽湖鉀肥生產(chǎn)中副產(chǎn)尾鹽礦為原料，經(jīng)轉(zhuǎn)化、浮選法生產(chǎn)硫酸鉀鎂肥。國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司利用廢棄低品位含鉀礦物為原料，以鹵水和中間母液為介質(zhì)分離除去氯化鈉及粘土等雜質(zhì)，經(jīng)轉(zhuǎn)化、脫水、干燥等工序制取硫酸鉀鎂肥。

（2）溶浸曬礦回收：西臺(tái)鹽湖生產(chǎn)尾礦用淡水溶解，該溶解液與老鹵進(jìn)行兌鹵來曬出優(yōu)質(zhì)光鹵石礦，溶解液曬完礦后的老鹵可以繼續(xù)參與兌鹵，循環(huán)利用。

（3）作為輔助原料利用：國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司發(fā)明一種利用硫酸鹽型光鹵石礦制取硫酸鉀工藝，該工藝每年可回收利用120萬t以上外排尾鹽。

四、鹽湖含鉀尾礦綜合利用存在的問題與建議

1.鹽湖含鉀尾礦綜合利用存在的問題

（1）鹽湖含鉀尾礦的氯化鉀品位遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于工業(yè)品位，且泥含量較高，不飽和食鹽水（Nacl含量17%～23%）直接進(jìn)入溶浸區(qū)域會(huì)大量溶鹽，在底部沉淀相當(dāng)于隔水層的淤泥層，使得無法繼續(xù)溶解淤泥以下的含鉀尾礦，同時(shí)，沉淀的淤泥還會(huì)包裹溶礦留下的小部分孤島型礦體，需要機(jī)械頻繁清翻淤泥，容易造成機(jī)械傷害。

（2）溶出的不飽和鹵水順著鹵渠直接進(jìn)入導(dǎo)鹵泵站，使得泵站導(dǎo)鹵渠垮塌，一旦進(jìn)入鹽田，也會(huì)對(duì)鹽田堤壩造成一定危害。

（3）含鉀尾鹽中的鉀鎂鹽（包括軟鉀鎂礬、鉀鹽鎂礬）導(dǎo)致加工處理困難。

2.鹽湖含鉀尾礦綜合利用的建議

（1）精細(xì)化管理，提高鉀肥生產(chǎn)工藝的利用率：通過提高鉀肥生產(chǎn)工藝的利用率，從根本上降低含鉀尾礦的數(shù)量，同時(shí)降低含鉀尾礦的鉀品位，只需經(jīng)過簡單處理或者無需處理即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響，不僅可以有效減少含鉀尾礦的處理壓力，也可以進(jìn)一步提高鉀資源的利用率，并節(jié)約處理成本。

（2）對(duì)已產(chǎn)生的尾礦進(jìn)行綜合利用：隨著含鉀尾礦綜合利用技術(shù)的發(fā)展，以及鉀資源儲(chǔ)量的不斷下降，除積極探索新的的礦產(chǎn)資源之外，對(duì)已產(chǎn)生的尾礦進(jìn)行回收處理，可以有效緩解鉀資源競(jìng)爭的局面，同時(shí)也可以恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，進(jìn)一步提高鉀資源的利用率，因此對(duì)粗礦、尾礦的工藝流程及相關(guān)技術(shù)提除了更高的要求。

（3）因地制宜，根據(jù)實(shí)際情況采取不同的含鉀尾鹽利用技術(shù)：不同地區(qū)的鹽湖開采中，其含鉀尾鹽的組成也存在較大的差異，針對(duì)這種差異應(yīng)該選用不同的綜合利用技術(shù)，提高處理過程中資源的利用率，使用最為經(jīng)濟(jì)的方式回收含鉀尾礦中的輕金屬資源，避免盲目使用技術(shù)，造成資源浪費(fèi)。

（4）提高重視程度，與國外先進(jìn)企業(yè)進(jìn)行積極交流：我國的鹽湖開發(fā)起步較晚，技術(shù)儲(chǔ)備薄弱，對(duì)尾礦的處理經(jīng)驗(yàn)也不足。因此積極向以色列等國家學(xué)習(xí)先進(jìn)的鹽湖開采技術(shù)以及尾礦綜合處理技術(shù)可以有效提高我國在這方面的經(jīng)驗(yàn)與能力，并結(jié)合自己的國情與實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)。

結(jié)束語：

含鉀尾礦的綜合利用無論是對(duì)于緩解我國資源緊張的局面，提高礦物資源的利用率，還是對(duì)于降低環(huán)境污染，維護(hù)生態(tài)平衡都是極為有益的。通過綜合利用含鉀尾礦，可以降低不合理的礦物開采程度，同時(shí)避免尾礦污染，且科室實(shí)現(xiàn)對(duì)鎂、鋰等資源的利用，圍繞鉀、鎂、鋰，實(shí)現(xiàn)全面利用?，F(xiàn)階段，我國已經(jīng)在難利用的含鉀尾礦綜合利用中取得了一定的成效，通過一系列措施可以提高對(duì)含鉀尾礦的綜合利用程度。對(duì)含鉀尾礦的綜合利用主要是經(jīng)過脫泥處理、固液轉(zhuǎn)化以及吸收利用等流程。現(xiàn)階段脫泥處理、磨礦、兌礦等技術(shù)方面均有所突破，使青海含鉀尾礦的開發(fā)利用成了可能。

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