鹽田成礦機理與鹽田生產管理分析

歐陽傳亮 萬莉

（青海鹽湖元通鉀肥有限公司，青海格爾木 816099）

1.鹽田成礦機理

鹽田生產涉及的知識內容以及工藝體系較為繁雜，不同的因素會對鹽田的蒸發量、析鹽量與礦物結晶造成不同程度的影響，了解鹽田成礦機理對后續生產技術、后期蒸發工藝的設計和使用有著關鍵作用，能夠通過數據模型等方式考量鹽田生產工藝的優劣，確定光鹵石礦和鉀肥的質量，以此構建科學合理的鹽田生產管理體系[1]。

1.1 鹵水體系

鹵水對鹽田蒸發的影響主要有兩方面。一方面是鹵水的組成成份，鹵水組份間會相互影響，尤其是在鹵水蒸發濃縮時，鹵水中不同鹽分的數量會影響鹽礦的性質特征，當鹽分中氯離子較多時就會發生同離子效應，從而造成鹽礦的溶解度降低。隨著鹽礦蒸發不斷進行，鹵水的組份也會發生變化，將會析出不同品質的鹽礦；另一方面是鹵水的濃度，通常情況下鹵水濃度是影響蒸發的主要因素之一，在鹵水自然蒸發的過程中，濃度會不斷增加，導致蒸發速度減緩，對蒸發生產效率造成影響。這是由于鹵水濃度增大，鹵水黏度也會相應增加而導致的。

1.2 氣象條件

鹽湖和鹽田的氣候條件會隨季節而變化，其蒸發量也會隨著季節而變動。一般來說日常變化對普通鹽田與深水鹽田的影響較小，不過氣溫以及太陽輻射對鹵水蒸發速率以及鹵水溫度有較大影響，輻射或較高氣溫會使水體升溫，熱量轉變為鹵水蒸發潛熱，水體飽和蒸氣壓升高，水份便能由液相轉變為氣相蒸出，有利于提高蒸發速率。反之，當輻射強度低、氣溫低時，鹵溫就會降低，蒸發速率降低，尤其是冬季氣溫處在0℃以下時，鹽田生產冷卻結晶與蒸發結晶會同時存在，而且較低的溫度也會對鹵水化學成份的溶解度造成影響，從而對后續析出造成干擾。

1.3 其他因素

其他影響鹽田成礦機理的因素包括鹽田的生產布局、采收作業方式、鹽田本身面積與深度等。鹽田的生產布局與當地的地形地貌、蒸發量、降雨量有較大關系，需要在確定好各類參數后規劃工藝走水方式和走水路線。以察爾汗鹽湖為例，其鹽田布置根據自然地形基本特征就是西高東低、南高北低的類型，以此設走水線路會為后續生產管理提供諸多便利。鹽田的作業方式主要有水采和旱采兩種方式，采收方式對晶體生長環境和成礦周期有著一定影響。

2.鹽田生產管理

2.1 原鹵管理

在正常情況下，鹽田生產的最終產品是光鹵石礦，而光鹵石礦的質量和產量都可以通過控制生產工藝中的各個環節進行優化和提升。原鹵管理則是生產管理中的首要環節。原鹵的管理控制主要是將原鹵抽入到鈉鹽池中，經過鈉鹽池和調節池的調節，達到成礦鹵水點后進入各光鹵石池曬制光鹵石礦。原鹵析出可分為無鉀石鹽和有鉀石鹽兩類。其中無鉀石鹽析出后多為不飽和溶液，這是因為在輸送過程中鹵水的濃縮點和液相點未達到最佳位置，需要在輸送中使鹵水濃縮至飽和后再進入鈉鹽池。而有鉀石鹽飽和度較高，在濃縮飽和后進入鈉鹽池繼續蒸發結晶至設計濃度后便可進入調節池，一般來說，鹽田中原鹵濃度≥27°Be'時就可以將原鹵導入鈉鹽池，而當濃度≥27°Be'時原鹵中的氯化鈉＜6%，能夠使氯化鈉在進入鈉鹽池之前便結晶出來，可以提高鈉鹽池的使用壽命。

2.2 操作控制

鹽田生產系統可以分為鈉鹽池、調節池和光鹵石池。原料鹵水在進入鈉鹽池后，蒸發析出氯化鈉，再進入調節池，控制鹵水點的成份，最后使光鹵石能夠在光鹵石池中充分析出。氯化鈉則要盡可能析出在鈉鹽池中，保證光鹵石礦的品質。生產管理的關鍵就在于鈉鹽池和調節池的工藝，在原鹵符合相應濃度后，進入鈉鹽池進行濃縮和蒸發結晶析出，其管控主要有兩點：一點析出大量氯化鈉的同時避免氯化鈉進入調節池；另一點是防止光鹵石在鈉鹽池中析出。因此，當氯化鈉剛剛達到飽和后，就需要在鈉鹽池中進行蒸發，直至蒸發到指定液相后才能導入調節池中。

調節池的管控更為重要，在盡可能不損失鉀的基礎上，也要杜絕氯化鈉進入光鹵石池，保證光鹵石的質量。當原鹵有鉀石鹽時，我們可以向其中加入一定量的老鹵進行消除，在蒸發結晶并進入調節池后，根據液相區間變化，加入定量的老鹵進行兌鹵，到達最高液相點時停止兌鹵，繼續進行蒸發，使液相點符合進入光鹵石池的標準后，才能導入光鹵石池。

2.3 系統管理

鹽田鹵水的生產系統中管理要從全方位進行考量，正常情況下鹵水、結晶、析出等變化都是有一定關系的，充分利用它們之間的參數關系進行物料計算，可以進一步優化鹽田生產程序，革新系統管理。而對于氣象條件等外界影響因素，需測定一個常量，在數據模型中作為一個常數進行計算，考慮多種因素對鹽田生產的影響。例如光鹵石池中的排放指標就需要對蒸發結晶進行取樣分析或是測定比重等，在氯化鉀濃度為0.3%時確定排鹵量，并且要在氯化鉀濃度低于0.12%前排放完畢，否則光鹵石池中的氯化鎂在析出過程中就會影響光鹵石的質量。當然，實際情況需要根據鹽田條件以及光鹵石池的走水路線進行確定[2]。

在確定好各類工藝的生產與排放指標后，需要對鹽田生產進行科學化管理，結合各種影響因素控制好生產及排放指標，使生產工藝能夠符合規范標準。以察爾汗鹽湖為例，其生產系統主要集中在每年的4～10月份，其中6～8月份溫度最高，成礦速率最快，在此季節需要增強鹽田的管控，使成礦效果達到最佳，以此提高產量和質量，而在溫度較低的時節可以進行采礦生產。鹽田的系統管理需要為鹽田生產制定相應的管理體制，在建立鹵水控制參數的基礎上，構建科學合理的生產管理系統，用計算機等信息設備采集工藝數據，輸入鹵水數據和氣象信息，結合相應軟件進行計算分析，為管理人員提供生產過程的各項數據信息，有助于為生產管理的分析、決策和實施控制提供支撐，是提升鹽田生產效益的有效方法。

2.4 智能管控

企業生產管理的方向都是從信息化、自動化向著數字化、智能化發展，在科學技術不斷擴展的時代背景下，智能管理已經成為鹽湖企業的主要控制手段。將信息系統收集的各種數據與光鹵石質量點位進行校對，使鹽田生產系統趨于一個穩定平衡的狀態，在自動化生產的過程中也能符合質量要求。在此基礎上，管理人員設定液相點、濃縮率、吸附水率、結晶系數等相關參數，利用智能系統在工藝生產過程中自動調節，使鹽田生產在穩定的前提下提升光鹵石礦的產量和質量。也可以將傳統通訊連接的管控方式轉變為網絡運行管控，不僅能夠節省生產管理中的人力、物力，也能夠使鹽田管理更為精準，實現生產運行的實時監控，降低鹵水生產中其他因素的影響。智能化設備為生產帶來了諸多便利，利用各種控制器實時采集設備的運行參數，例如實時的氣象條件數據、鹽田鹵水化驗數據，將整個鹽湖的生產管理集中化，在相應的信息中心就能完成對各個泵站運行、輸鹵量、氣象條件、光鹵石品質的遠程實時監控，最大程度優化了生產管理[3]。并且在鹽田生產中除了氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂等資源，還含有多種金屬及非金屬元素，通過引入先進的工藝技術，在智能管控的調整下使鹽田生產與其他化工生產融為一體，完成鹽湖生產、化工生產的一體化管理，做好鉀、鈉、鎂、鋰等資源的綜合利用，建設具有資源優勢、技術先進、智能信息的生產項目[3]。

3.結論

鹽田的成礦機理對后續鹽田的生產管理有著較大影響，從鹵水體系、氣象條件以及多種其他因素對成礦機理進行詳細分析，能夠明確在鹽田生產中需要進行優化和調整的內容。鹽田生產需注重原鹵的生產以及鈉鹽池、調節池、光鹵石池的指標參數，運用生產管理制度和信息技術，架設鹽田生產的現代化管控方式，才能使鹽田資源得到充分利用，促進生產企業的可持續發展。