青海盐湖锂资源综合利用规模探讨

锂是战略新兴产业的"关键原料",已入国家战略新兴产业矿产。当前和可预见的未来,新能源、人工智能、航空航天等都离不开锂原料。有机构预测全球锂需求量将从2017年24万吨增加到2025年的83万吨LCE(碳酸锂当量)。青海柴达木盆地是我国锂资源富集地,为探讨青海盐湖锂资源的合理开发规模,分析了锂盐开发的矿床特性、钾肥规模、开采方式、盐田精制浓缩工艺等影响因素,以察尔汗盐湖为例计算其开发规模,提出"先锂后钾"重点研发低含量卤水提锂技术、全流程工艺优化、构建锂资源产业集群等建议,将有利于科学规划青海盐湖锂资源开发,促进我国盐湖锂产业可持续发展。

盐湖锂资源高效分离提取技术研究进展

锂资源是国家重要战略资源,其广泛应用于新能源汽车、电子产品、储能等诸多领域。中国锂资源储量丰富,其中盐湖卤水锂资源主要分布在青海与西藏地区,但受制于盐湖卤水自身品位较低、锂盐提取效率低下以及生产能力有限等因素,未能得到有效开发,使得对国外锂产品产生了严重的依赖。因此,为保障中国锂资源持续安全供应,着力突破盐湖提锂技术,探索出更为绿色、高效且低成本的提取技术对盐湖卤水锂资源的利用具有重要意义。系统地介绍了盐湖锂资源概况、盐湖卤水特点以及锂资源高效分离提取的最新研究进展,最后对锂资源分离提取技术的研究重点做出了展望。

青海盐湖提钾技术进展与我国钾肥工业的发展

青海盐湖钾盐资源利用率高低直接关系到我国钾肥工业的可持续发展。结合盐湖地质、地球化学、水盐体系相图理论等,研究了我国盐湖钾盐的"活"矿特性、光卤石生产氯化钾加工工艺以及低品位矿、尾矿综合利用重大技术创新等。研究成果表明,技术创新成果的转化应用使盐湖钾资源综合利用率由27%提升至74%,可采储量由过去的单一液体给水度储量变为给水度储量+固转液储量+固液转化驱动高品位持水度卤水被边界品位卤水置换储量+尾液返回综合利用量4部分。目前我国保有钾资源储量可保障国产钾肥需求量的60%,即年产1 000万吨实物量,服务年限可达40a,其中青海保有钾资源储量可维持800万t/a规模服务年限达40a以上。我国保有钾资源储量能够满足国产钾肥为主、进口补充、持续稳定的钾肥发展战略需求。

察尔汗盐湖资源开发利用现状及关键技术进展

察尔汗盐湖是我国目前探明储量最大的钾镁盐矿,是我国钾肥工业的“摇篮”,62年来为保障我国的粮食安全作出了巨大贡献,目前正在建设国家新能源、新材料产业链。为了更加高效地开发利用察尔汗盐湖盐类资源,在简要回顾察尔汗盐湖资源开发历程的基础上,总结了盐湖低品位钾矿、尾矿综合利用和共伴生镁、锂资源开发的最新技术进展及产业成就,并提出了未来科技创新及产业发展的建议。

察尔汗盐湖深部卤水开采关键参数研究

察尔汗盐湖深部卤水厚度大,储量远大于浅部卤水,开发利用前景巨大。但因埋深大、地层结构差异显著、完井工艺设计不佳等问题,致使在钻井采卤过程中供卤能力不足,严重制约了深部卤水开发。文章主要围绕盐湖深部卤水资源钻井开采中遇到的问题,通过试验研究总结得出规模化、可持续开采的关键参数。

中国钾资源开发利用技术及产业发展综述

钾是各种植物生长和发育必需的元素,作为农作物所需的氮、磷和钾三大营养元素之一,其作用无法被其它营养素取代,不但具有增产和提高作物品质的效果,而且可提升作物对氮和磷的吸收。从世界钾资源及产业发展概况、我国钾盐资源特点、钾盐开发技术最新进展、钾产业发展现状及未来展望出发,概述了全球钾盐探明资源储量及其分布特点,钾肥生产、供给与消费情况,分析了中国钾盐资源特点及生产技术和产业发展。钾盐资源总量少,需求量大,中国钾盐以盐湖卤水为主,是“活矿”,能够持续保障自给率60%。未来全球钾肥市场将持续保持稳定增长,前景乐观,但钾肥产能过剩将长期存在,寡头垄断局面受资源禀赋决定无法改变,必须坚持国内勘探与技术创新相结合,加强国内资源储备;坚持产业政策与机制创新,稳定钾肥产能与国际竞争力。

盐湖矿山资源储量管理现状及建议

矿山资源储量管理是矿山企业生产管理过程中的一项重要内容,是企业生产规划设计的重要依据。适时、准确地掌握矿山资源储量情况有助于企业科学合理地开发矿产资源。文章从盐湖矿山资源特性出发,介绍了盐湖矿山资源储量管理现状,认为盐湖矿山资源有别于传统的固体矿产资源,应借助传统固体矿山资源储量管理经验,结合盐湖矿山资源特性,制定合理化管理措施,推进资源节约集约利用。

基于数据库模型对察尔汗盐湖资源动态监测分析

察尔汗盐湖动态监测数据库模型设计开发研究在国内外盐湖资源开发研究中属首次。针对盐湖地下卤水动态变化、固液并存等特性,首次将盐湖动态信息数字化。最终得出2015年底地下水位埋深平均为4.55 m,比勘探阶段水位埋深下降了4.10 m,KCl组分含量1.24%,比勘探时降低了0.03%。

察尔汗盐湖矿山环境恢复治理研究

察尔汗盐湖因其资源的独特性和环境的特殊性,致使资源开发过程中对环境造成的影响不同于传统的固体矿山。文章从察尔汗盐湖矿产特征出发,客观地分析了盐湖矿山开发过程中造成的环境问题,提出科学、合理的矿山环境治理及保护措施。

近20a察尔汗盐湖区景观格局变化与趋势分析

柴达木盆地主要景观类型为干盐湖和盐渍地,为了解区内各类景观类型空间分布特征、景观类型变化转移矩阵及变化趋势,分别选取了2000年、2010年、2020年作为3个关键研究时段,以Landsat TM多光谱卫星遥感数据为数据源,采用水体指数法与目视解译相结合的方法,建立了七类遥感图像解译标志,对近20a察尔汗盐湖区景观格局变化进行了分析。结果表明:察尔汗湖区的工矿用地面积、盐田面积、人工湿地(水库)面积在2000~2020年呈现出明显增加的趋势,而盐湖和干盐湖的面积呈现出明显减少的趋势;2000年以后,人工湿地(水库)的面积逐年增长达到了218.88 km^(2),在以盐滩戈壁为主的原生环境比较恶劣的盐湖区内,这片新生水域为当地野生动植物提供了十分宝贵的生境场所。

察尔汗盐湖区生物种类调查及评价

随着察尔汗盐湖资源开发活动强度的不断增加,各种人工设施和水利工程数量日渐增加,对生态环境的影响也逐步明显,因此本研究对盐湖区生态多样性和生态景观格局的变化趋势开展系统调查。主要通过梳理文献和对察尔汗盐湖周边的重点补给河流格尔木河的干支流及附属人工防洪堤水库水体开展生物多样性调查与评估,查明生物种类、分布、数量,评估盐湖区生物多样性现状,并从保护生物多样性的角度为盐湖区生态环境保护提供建议。

柴达木盆地别勒滩地区深部卤水储层空间分布特征研究

我国柴达木盆地蕴藏着丰富且极具开发潜力的卤水钾锂资源,但随着产能的不断扩大和持续开发,浅部易开采的优质资源不断减少,走向深部开采成为必然选择。与浅部相比,盐湖深部卤水储层质量相对较差,富水性弱且不稳定,开采难度极大。本文以查明察尔汗盐湖别勒滩区段深部卤水储层特征为目的,通过分析钻孔岩性和物性数据,研究了别勒滩区段深部卤水储层的平面分布特征和厚度变化规律,结果表明研究区以东南部储层厚度最大且石盐岩储层质量最优。卤水储层三维建模研究显示,富锂卤水主要分布在研究区中北部,南部锂含量相对较低;平面上第Ⅱ含矿层在中部石盐厚度大且粉砂和黏土夹层少,有利于卤水的开采。

“固转液”技术应用及其对资源和环境的影响分析

通过对察尔汗盐湖别勒滩矿区多年的开采与动态监测分析,“固体钾矿的浸泡式溶解转化(固转液)”技术变静态疏干式开采为动态驱动式开采,颠覆了传统开采模式,大幅度增加了可采资源储量。有效采出传统开采方法难以采出的地层中低品位固体钾矿,提升了钾盐矿的资源利用率和盐湖资源综合利用水平,延长了矿山服务年限,实现了可溶性盐湖矿山的绿色开发,具有良好的应用前景和推广价值。

柴达木盆地别勒滩地区断裂构造对深部卤水分布的控制作用研究

我国柴达木盆地蕴藏着丰富的盐湖资源,但随着开发程度的不断提高,浅部易开采的优质资源不断减少,给产业的可持续发展带来极大风险,走向深部成为必然选择。与浅部相比,盐湖深部以卤水矿为主,具有储层质量相对差、富水性弱且不稳定的特点,开采难度极大。本次研究在察尔汗盐湖别勒滩区块以张性断裂破碎带作为深部富水区勘查的突破口,综合利用遥感解译、重力测量、音频大地电磁测深等技术,查明了研究区断裂带的平面分布特征、储层的厚度变化规律和富水性,认识到在重点研究区深部上更新统储层中存在两个富水断裂带。在此基础上利用氡气异常特征定位断裂"集水廊道"的准确位置,并通过钻井和试采工作得到了证实。本研究不仅为别勒滩地区深部卤水矿的勘查和开采提供了重要依据,也丰富和完善了盐湖区深部卤水的断裂破碎带控矿理论。

察尔汗镁资源开发SWOT分析及发展构想

柴达木盆地盐湖镁资源丰富,发展优质、有效、高值化的镁产业对于促进我国盐湖产业可持续发展、提升世界镁工业技术水平、发展绿色镁盐工业具有重要意义。随着新一轮国家西部大开发战略的实施,柴达木循环经济实验区作为青海“一优两高”绿色产业发展的核心区,镁资源的高效开发利用迎来新的发展机遇。通过察尔汗镁资源SWOT分析,指出盐湖镁产业具有规模大、品质高、利用太阳能滩晒成本低、市场前景好、符合国家战略等优势。

氯化钾生产综合能耗分析及对策

近年来,随着高品位钾矿的不断消耗,低品位钾矿增多,对生产工艺技术需求也随之增加。因此,提高氯化钾回收率的同时也增加了能耗。文章通过对近几年生产能耗数据的统计,分析能源消费情况和用能变化趋势,提出了节能措施。

达布逊湖湖水有效利用浅析

达布逊湖因地势低洼,对外,察尔汗矿区周边河流—格尔木西河水常年注入达布逊湖,形成了区域地表水和地下水的汇集、排泄中心;对内,随着湖水水位及矿区晶间卤水水位的波动,两者之间通过地下径流相互侧渗补给,形成了矿区地下晶间卤水的调节中心。因此达布逊湖湖水的有效利用对于察尔汗矿区资源开发起到至关重要的作用。文章从矿区水文地质特征出发,总结了达布逊湖湖水水位变化特征,概述了达布逊湖近年利用现状,提出了利用湖水溶解湖底盐岩制取溶剂,同时变地表水为地下水、增加矿区可采资源量的解决措施。计算了该措施的投入产出比、论证了措施可行性。

溶盐法降除老卤中SO4^2-实践研究

文章针对东台吉乃尔盐湖老卤中SO_4^(2-)含量较高,对后续提硼、锂产生影响的问题,提出利用加入NaCl饱和溶液,降除老卤中SO_4^(2-)含量的方法,经过理论分析和系统实验,验证了通过加入氯化物,可以有效降除老卤中SO_4^(2-)含量的结论。

新型除尘技术在氯化钾生产中的应用及发展

文章主要介绍了氯化钾生产中产品干燥的几种方法的优缺点,重点介绍了新型除尘装置在氯化钾产品干燥中的应用。

柴达木低品位固体钾矿溶解转化率与品位关系

我国是缺钾大国,探明的可溶性钾盐十分有限,柴达木盆地是我国盐湖钾盐的聚集地,含水层骨架中含有数亿吨低品位固体钾矿,开发出这些低品位固体钾盐对增加国内钾肥供给,保障粮食安全具有重大意义。青海盐湖工业股份有限公司历经十年开发出低品位固体钾盐的浸泡式溶解转化方法,试验表明,固体钾盐的溶解转化率随固体钾品位的增加而增加,累计溶解转化率为56%~98%。该技术在柴达木多个盐湖得到推广应用,察尔汗盐湖保有固体钾盐达2.96×10^8 t,平均品位KCl为1.24%,根据试验数据回归分析溶解转化率77%,可溶解转化出钾盐(KCl)约2.28×10^8 t,柴达木盆地盐湖保有3.43×10^8 t固体钾盐,平均品位KCl为1.25%,溶解转化率78%,可溶解转化出钾盐(KCl)2.68×10^8 t,大幅度增加了钾盐储备量。