国内外典型硫酸盐型盐湖卤水资源现状及提钾工艺综述

国内外典型硫酸盐型盐湖卤水资源现状及提钾工艺综述

邹松;方霖;沈善强;谭勤俭;程帅

【摘要】Potassium sulphate is an important and high quality potash product , and it is widely used for some significant chlorine avoid economic crops ( such as tobacco , watermelon, tea, citrus, grapes

etc .) .The sulphate-type salt lake is the important resource for extracting potassium sulfate products.In this paper, the resources status of sulphate -type salt lake brine at home and abroad is first reviewed .Then the Great Salt Lake in USA , Atacama Salt Lake in Chile , Lop Nur Salt Lake in Xinjiang and East (West) Taijinail Salt Lake in Qinghai are selected the research objects , the extraction of potassium from sulphate -type salt lake are described in detail .In the end , the ex-traction of potassium from the brine of sulphate -type salt lake are summarized and the develop-ments of extraction process are prospected .%硫酸钾是一种重要且优质的钾肥产品,广泛应用于一些重要的忌氯经济作物(如烟草、西瓜、茶叶、柑桔、葡萄等),而硫酸盐型盐湖卤水资源是提取硫酸钾产品的重要来源.从国内外硫酸盐型盐湖卤水的资源现状出发,分别以美国的大盐湖、智利的阿塔卡玛盐湖、新疆的罗布泊盐湖、青海的东(西)台吉乃尔盐湖为研究对象,详细阐述了国内外四大典型硫酸型盐湖中钾的提取工艺方法及特点,最后针对硫酸型盐湖卤水钾的提取作了总结和展望.

【期刊名称】《矿产保护与利用》

【年(卷),期】2017(000)005

【总页数】6页(P113-118)

【关键词】硫酸钾;盐湖;卤水;硫酸盐型

【作者】邹松;方霖;沈善强;谭勤俭;程帅

【作者单位】化工部长沙设计研究院,湖南长沙410116;江西省地矿资源勘查开发

中心,江西南昌330030;青海盐湖工业股份有限公司,青海格尔木816000;化工部长沙设计研究院,湖南长沙410116;化工部长沙设计研究院,湖南长沙410116

【正文语种】中文

【中图分类】TF826+.1

据美国地质调查局统计，截止2016年底，世界钾盐可回收矿石储量约为42.73亿t(以K2O计)[1]。但世界钾资源的分布极不均衡，主要分布在北美、欧洲、南美、中东和亚洲，其中加拿大、白俄罗斯、俄罗斯三国储量占世界总量的61.08%，且主要以地下固体钾盐为主[2-3]。此外，这三国的钾盐资源是以固体钾石盐的矿床

类型为主， KCl 品位通常在10%～40%之间，品位高、易富集和加工，可用浮选法或溶解结晶法进行提取，也是全球钾盐的主要来源[4-6]。

我国是钾资源紧缺的国家，截止2016年底，钾盐储量3.6亿t，占世界比例的

8.42%，主要分布在青海柴达木盆地和新疆罗布泊盐湖，且以卤水钾矿资源为主[7-8]。其中，青海柴达木盆地察尔汗盐湖主要以光卤石型的液体卤水矿床为主，KCl 品位通常在15%左右，通常采用浮选法(包括正浮选和反浮选)和溶解结晶法提取；而新疆罗布泊盐湖为硫酸镁亚型盐湖卤水为主的液体卤水矿床，成分较为复杂，通常采取盐田工艺、浮选工艺和化工工艺进行提纯[4-6]。

世界主要国家钾矿资源情况见表1。

目前，含氯钾肥(氯化钾)一直是国内外应用最广泛的钾肥产品，占钾肥市场产品的85%～90%。但是，近年来，随着忌氯农作物(如烟草、西瓜、茶叶、柑桔、葡萄

等)的迅速发展，无氯钾肥的需求量也越来越大。国内外的无氯钾肥主要为硫酸钾、硝酸钾、磷酸二氢钾、硫酸钾镁、窑灰钾肥、硅钾肥等，其中利用盐湖资源提取的主要为硫酸钾化肥[9-11]。本文从国内外硫酸盐型卤水资源概况出发，主要介绍了国内外四大典型的硫酸盐型卤水(美国大盐湖、智利阿塔卡玛盐湖、新疆罗布泊盐

湖以及青海的东(西)台吉乃尔盐湖)盐湖提钾的工艺及开发利用进展。

从地理分布来看，国外硫酸盐型盐湖开发最具典型的代表为美国的大盐湖和智利的阿塔卡玛盐湖。

美国大盐湖[2-3]最早是在1776年被人们发现，位于美国犹他州的西部，是西半

球最大的内陆湖，也是世界上的第四大终点湖，深10.7 m，面积4 400 km2。湖水的含盐量是普通海水的3～5倍，约含50亿t的钠、镁、钾元素的氯化物和硫

酸盐矿物，还含有少量的钙、锂、溴、硼。该盐湖资源的开发利用工作开始于1967年。1967年，美国大盐湖矿物和化学制品公司开始在该湖的背部大规模修

建盐田、建设工厂，并于1970年底开始运转。70年代后期，从盐田中生产高品

位钾盐镁矾工艺研究成功，此后公司才获得了较好的经济效益。

南美洲的阿塔卡玛盐湖[2-3]位于智利的北部地区，是一个结有干盐壳的干盐湖。

湖区成盐面积1 400 km2。晶间卤水到地面0.6 m，是一个富含硼、锂等元素的

硫酸盐型盐湖。湖面海拔高度为2 300 m，年降雨量为20～50 mm，淡水的相对蒸发量3 800 mm，全年温度波动在-1～35 ℃之间。有资料显示，在阿塔卡玛盐湖中心区各种元素的预估储量：钾5 800万t、镁3 050万t、锂450万t、硼

290万t。

我国盐湖数量多,分布广,类型全,资源相对丰富。根据有关数据，全国有各种规模的盐湖1 000多个，盐湖面积约50 000 km2。从地理分布来看，西藏主要以碳酸盐-硫酸盐型为主，青海主要以硫酸镁-氯化物型为主，新疆主要以硫酸盐型和硝酸盐型为主，而内蒙主要以碳酸盐型为主。