川东北宣汉地区海相“新型杂卤石钾盐矿”的发现、突破与前景

全球探明钾盐资源主体为古代海相可溶性固体钾盐矿床(氯化钾、光卤石),仅少量来自现代盐湖卤水钾矿。与国外不同的是,目前我国探明钾盐资源主体为现代陆相盐湖钾矿,古代海相可溶性固体钾盐找矿40余年,未获突破。四川盆地是我国主要大型海相成钾盆地之一,前人在中—下三叠统发现大量与硬石膏和白云石共伴生或互层的杂卤石,但绝大部分埋深超过2000 m,目前尚难以开发利用。2017年以来,笔者通过对四川盆地东北部宣汉盐盆普光地区卤水探井(恒成2、3井)岩芯复查,发现杂卤石主要与石盐共伴生,大量破碎的杂卤石碎屑颗粒分布于石盐基质中,KCl含量达边界工业品位以上,不同于钾石盐和光卤石,亦不同于前人发现的与硬石膏和白云石共伴生或互层的杂卤石(石膏型杂卤石),将之命名为“新型杂卤石钾盐矿”。小试和中试结果表明,该“新型杂卤石钾盐矿”可以采用对接井注水溶采,是能够得到规模化开发利用的“活矿”,是一种全新的硫酸盐+氯化物复合型海相可溶性固体钾盐矿床新类型。通过成钾条件、成矿规律综合研究,笔者提出了新型杂卤石钾盐矿“双控复合成矿”理论新认识、建立了“三高、两低、一大”综合测井识别新模型,创新理论技术指导设计部署“钾锂兼探”基准井——川宣地1井,探获厚29.46 m、氯化钾(KCl)平均含量12.03%(最高20.5%)的“新型杂卤石钾盐矿”厚层高品位工业矿层。与此同时,采用岩芯样品实测数据和测井解释数据拟合的方法,建立矿石K含量和密度参数的测井定量预测模型,结合“气钾兼探”,利用33口钻井数据,依据古代固体盐类勘查规范(2020),运用“几何法”,初步估算“新型杂卤石钾盐矿”氯化钾(KCl)资源规模:推断资源量2.45亿t(超大型)、潜在资源4.65亿t,合计7.1亿t,奠定了川东北达州市宣汉地区形成中国首个亿吨级海相钾盐基地的资源基础,取得了我国海相可溶性固体钾盐找矿的重大突破。

盐湖钾资源开发中固体钾矿溶解转化技术的应用和意义

溶解转化技术在海相沉积型的地下可溶性盐类矿床开采中已得到广泛应用,但对盐湖型固体钾盐矿床开采而言仍是一门新技术新工艺。结合固体钾矿溶解转化技术在青海地区察尔汗盐湖、马海盐湖、西台吉乃尔盐湖等多个盐湖矿山的实际工业化应用情况,对该技术进行了简要分析和探讨。

马海盐湖低品位固体钾矿溶解开采方法初步探讨

马海盐湖经地质勘查提交的KCl品位在8%以下的固体钾矿达486.73×104t,相当于一个中型钾镁盐矿的规模,对于这部分资源目前尚未得到利用。我国从上世纪90年代后期在盐湖矿产的开发中运用溶解采矿的方法,取得了显著的成效。文章主要通过与察尔汗盐湖的对比研究,认为对马海盐湖低品位固体钾矿完全可以进行水溶开采,并就水溶开采的必要性及其可行性进行了论述,对水溶开采的方法进行了初步的探讨。综合分析马海钾矿区的地质条件,包括固体钾矿的分布、厚度、品位以及埋藏深度等,从溶矿的效果和成本对比考虑,提出在矿区低品位固体钾矿厚度较小的东部进行沟渠式溶矿,在低品位固体钾矿厚度较大的西部进行井—渠结合式溶矿,在整个钾矿区根据固体钾矿层埋藏深度选用沟渠溶采和井—渠溶采相结合的溶矿方案,最后指出了溶解开采需要注意的几个方面的问题,这对于马海盐湖低品位固体钾矿进行工业化水溶开采具有重要的参考意义。

察尔汗盐湖铁路以东固体钾矿的溶采试验

青海察尔汗盐湖铁路以东矿区赋存大量固体钾盐,然因其品位太低而难以直接进入选矿车间利用,必须经过固转液,即溶采工艺,才能实现其潜在价值。依据Na^+、K^+、Mg^(2+)/Cl^--H_2O四元体系相图,对察尔汗铁路以东的固体钾矿开展了溶采试验,选择MgCl_2溶液作为溶浸剂,首先进行了实验室溶采试验,并在这两个试验研究结果的基础上,开展了野外小规模的封闭盐田溶矿试验。结果表明,通过溶采工艺开采察尔汗铁路以东的固体钾矿完全可行,这对于实现低品位固体钾矿的开采利用具有重要的意义。

浅论青海省马海钾矿的资源优势和开发对策

本文简述了马海钾矿床主要的与开发利用关联的地质特征,论述了固液并存状态下不同种类矿石的经济意义,并据此提出了以硫酸钾为主导产品、矿床固液并采和深浅部卤水并采的一揽子开发利用纲要。

青海昆特依钾矿田俄博滩钾矿床地质特征分析

俄博滩钾矿床位于青海昆特依矿田北部,呈北西西向展布,矿床北西边界为当茫公路,东与钾湖矿床呈断层接触,南与大盐滩矿床及冷湖0、一、二号构造相接,面积约360 km^2。俄博滩钾矿床是一个以卤水钾矿为主的盐类矿床,卤水矿产主要有KCl、NaCl、MgCl_2、MgSO_4等;固体矿产主要为石盐和芒硝。对青海冷湖行委昆特依钾矿田俄博滩钾矿床的水文地质特征、固体石盐矿及液体矿床特征进行了分析探讨。

马海盐湖高不溶物、低品位地表固体钾矿擦洗脱泥技术研究

采用筛分脱泥、一级旋流脱泥、二级旋流脱泥、旋流-筛分脱泥4种脱泥工艺对马海盐湖高不溶物、低品位地表固体钾矿进行了脱泥试验,给出了试验结果。试验结果表明,马海盐湖高不溶物、低品位地表固体钾矿经旋流-筛分脱泥后,脱泥矿可以达到浮选法生产氯化钾对原料不溶物的要求,使高不溶物地表固体钾矿得到了较好的开发利用,高效利用了钾资源。