鹽湖含鉀尾鹽綜合利用進展研究

李開梅

摘要：鹽湖是重要的內陸地區重要的輕金屬礦產資源聚集地，比如鈉、鉀、鎂、鋰等。輕金屬在工農業中應用廣泛，但是長期以來，我國的鹽湖開采方式過于粗放，對輕金屬資源的利用率不足，尤其是對尾鹽的輕金屬資源利用不足。比如在鉀肥生產時，產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，含鉀尾鹽也對鹽湖造成了污染和破壞，隨著鉀資源的開采率越來越大，現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在必行，本文對此展開分析討論，以提高我國鹽湖開采中對含鉀尾鹽的綜合利用。

關鍵詞：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，據統計鹵水鉀礦占我國鉀礦的98%以上，主要分布在青海柴達木盆地的鹽湖與新疆的羅布泊地區。長期在鹵水鉀礦的開采中，不重視對含鉀尾鹽的利用，而是直接排放，不僅對環境造成了污染，而且對對鉀資源的利用率也偏低。針對這種情況，相關的企業、高校以及研究機構，都對鉀肥生產過程中產生的含鉀尾鹽利用技術進行研究。

一、鉀資源情況介紹

我國可溶性鉀資源十分緊缺，主要分布在柴達木盆地，氯化鉀資源儲量7.35億t，其中基礎儲量（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，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，總計保有氯化鉀資源量達10.8億t，但基礎儲量少（2.93億t，27.2%），設計可采儲量極少（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78454萬t（占72.8%。在實際開采生產過程中，對含鉀尾鹽的利用率減低，針對這種情況，含鉀尾鹽的開發利用技術，通過技術攻關，實現資源的高效開發利用，具有重大的現實意義。大部分鹽湖都是固、液并存的鹽湖礦床，具工業開發價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、固液轉化等方式進行開發利用。

二、鹽湖含鉀尾礦綜合利用的主要流程與技術

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

（2）固液轉化：含鉀尾鹽喪失了自然狀態下固-液相互轉化的良好條件，降低了鉀資源的開發利用率。難以單獨直接進入選礦車間加工利用，必需經過“固轉液”工藝才能實現其潛在價值。通過溶礦試驗，浸取試驗研究，根據研究結果實施科學的引水工程，可以實現對含鉀尾礦的水溶利用。

（3）提高吸收率：針對含鉀尾鹽組分多變、生產過程不穩定的現狀，通過對磨礦、分解和浮選的工藝生產方案改進，利用Lu-Maurer模型和分子動力學模型及相圖理論研究，闡明了母液中的Mg2+濃度對原礦分解和浮選的影響，進行以含鉀尾礦為原料，在磨礦之前的調漿鹵水中添加氯鎂石的工藝方案，對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

隨著鉀資源的儲量逐漸下降，部分鹽湖的鉀資源枯竭，以及環保要求越來越嚴格。我國許多企業針對含鉀尾礦的處理進行了積極的探索，以下進行簡單介紹：

（1）開發硫酸鉀鎂肥：青海中信國安科技發展有限公司以西臺吉乃爾鹽湖鉀肥生產中副產尾鹽礦為原料，經轉化、浮選法生產硫酸鉀鎂肥。國投新疆羅布泊鉀鹽有限責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分離除去氯化鈉及粘土等雜質，經轉化、脫水、干燥等工序制取硫酸鉀鎂肥。

（2）溶浸曬礦回收：西臺鹽湖生產尾礦用淡水溶解，該溶解液與老鹵進行兌鹵來曬出優質光鹵石礦，溶解液曬完礦后的老鹵可以繼續參與兌鹵，循環利用。

（3）作為輔助原料利用：國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司發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遠低于工業品位，且泥含量較高，不飽和食鹽水（Nacl含量17%～23%）直接進入溶浸區域會大量溶鹽，在底部沉淀相當于隔水層的淤泥層，使得無法繼續溶解淤泥以下的含鉀尾礦，同時，沉淀的淤泥還會包裹溶礦留下的小部分孤島型礦體，需要機械頻繁清翻淤泥，容易造成機械傷害。

（2）溶出的不飽和鹵水順著鹵渠直接進入導鹵泵站，使得泵站導鹵渠垮塌，一旦進入鹽田，也會對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）導致加工處理困難。

2.鹽湖含鉀尾礦綜合利用的建議

（1）精細化管理，提高鉀肥生產工藝的利用率：通過提高鉀肥生產工藝的利用率，從根本上降低含鉀尾礦的數量，同時降低含鉀尾礦的鉀品位，只需經過簡單處理或者無需處理即可達到排放標準，不會對生態環境造成影響，不僅可以有效減少含鉀尾礦的處理壓力，也可以進一步提高鉀資源的利用率，并節約處理成本。

（2）對已產生的尾礦進行綜合利用：隨著含鉀尾礦綜合利用技術的發展，以及鉀資源儲量的不斷下降，除積極探索新的的礦產資源之外，對已產生的尾礦進行回收處理，可以有效緩解鉀資源競爭的局面，同時也可以恢復生態環境，進一步提高鉀資源的利用率，因此對粗礦、尾礦的工藝流程及相關技術提除了更高的要求。

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

（4）提高重視程度，與國外先進企業進行積極交流：我國的鹽湖開發起步較晚，技術儲備薄弱，對尾礦的處理經驗也不足。因此積極向以色列等國家學習先進的鹽湖開采技術以及尾礦綜合處理技術可以有效提高我國在這方面的經驗與能力，并結合自己的國情與實際情況進行改進。

結束語：

含鉀尾礦的綜合利用無論是對于緩解我國資源緊張的局面，提高礦物資源的利用率，還是對于降低環境污染，維護生態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，同時避免尾礦污染，且科室實現對鎂、鋰等資源的利用，圍繞鉀、鎂、鋰，實現全面利用。現階段，我國已經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含鉀尾礦的綜合利用程度。對含鉀尾礦的綜合利用主要是經過脫泥處理、固液轉化以及吸收利用等流程。現階段脫泥處理、磨礦、兌礦等技術方面均有所突破，使青海含鉀尾礦的開發利用成了可能。

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