從今天的國際鉀肥市場格局而言，中國硫酸鉀企業(yè)——尤其是中國資源型硫酸鉀企業(yè)的發(fā)展可以說是一枝獨秀。但從資源角度講，新疆羅布泊鹽湖鹵水化學組成與世界上其他鹽湖有很大的不同，沒有任何成熟的技術(shù)可供借鑒，加上自然環(huán)境惡劣，基礎設施幾乎為空白，開發(fā)難度非常大。面對困難，國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司的創(chuàng)業(yè)者根據(jù)羅布泊鹽湖資源的特點，因地制宜，自主創(chuàng)新，開發(fā)出了一套適合羅布泊資源特點的工藝技術(shù)。這標志著中國資源型硫酸鉀從無到有，并在技術(shù)水平上走在世界前列。
重重難題阻礙鉀鹽開發(fā)
羅布泊鹽湖總面積逾1萬平方公里，已探明羅布泊鉀鹽資源量2.5億噸，占全國鉀鹽資源量50%以上。但羅布泊鹽湖跟其他國內(nèi)外鹽湖相比有以下特點：首先，羅布泊鹽湖地下鹵水層數(shù)多，埋藏深，不可能“渠采”，且易兌鹵析鹽堵塞地下通道; 其次，羅布泊的含鉀硫酸鎂亞型鹵水中，鉀離子的含量較低，硫酸根含量偏高，鉀、硫比例嚴重失衡，難以得到高品質(zhì)鉀鎂礬原料，且回收率低;第三，鹽湖區(qū)酷熱缺水、位置偏遠，不可能得到鉀石鹽產(chǎn)品生產(chǎn)氯化鉀，亦難有大量淡水分解光鹵石生產(chǎn)氯化鉀;第四，鉀混鹽硬度大、易結(jié)塊，用采鹽船采收國內(nèi)外尚無先例;第五，氯化鉀、軟鉀鎂礬兩種物料反應易分層、產(chǎn)品質(zhì)量難控制，加上惡劣的環(huán)境和氣候等因素，開發(fā)難度非常大。
自主創(chuàng)新打破技術(shù)桎梏
針對羅布泊鹽湖的獨特性，羅鉀人創(chuàng)造性地解決了這些難題。在近期召開的一場鉀鹽鉀肥技術(shù)交流會上，國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司總經(jīng)理助理姚莫白介紹了國投羅鉀開發(fā)羅布泊過程中采取的創(chuàng)新手段。他介紹說：“為避免地下鹵水兌鹵結(jié)鹽，我們采取了深部、分層鉆井采鹵新技術(shù)，通過數(shù)值模擬分配調(diào)節(jié)各井開采量，有效控制地下鹵水流場，使地下鹵水被虛擬為像固體礦一樣的區(qū)塊‘依次有序’采出。而為了提高鹽田含鉀礦物品位，國投羅鉀采用軟鉀鎂礬加工技術(shù)，加入一定量老鹵調(diào)整鹵水體系點，采取鹽田分散高效兌鹵，改變蒸發(fā)結(jié)晶路線，縮短了鉀鹽結(jié)晶路線。并且采用加水轉(zhuǎn)化方法，將含鉀礦物均轉(zhuǎn)化為軟鉀鎂礬，選用特效捕收劑，針對單一礦物進行浮洗，選礦效率及浮選產(chǎn)品品位大幅提高。”
除了以上兩點，姚莫白還補充到：“我們對蒸發(fā)路線合理分級，得到生產(chǎn)氯化鉀產(chǎn)品的光鹵石原料。采用特定鹵水代替淡水，通過物理選礦方法，得到粗氯化鉀，節(jié)約淡水資源。提高了硫酸鉀轉(zhuǎn)化收率，為常溫或低溫轉(zhuǎn)化提供便利條件。設備方面，國投羅鉀自主研發(fā)了國內(nèi)第一臺鉀鹽鎂礬水采機，履帶懸掛實現(xiàn)水陸兩棲，可上岸檢修，加壓輸送實現(xiàn)管道大塊破碎。此外，還放大優(yōu)化設計制造了國際同行業(yè)單體容量最大的上推下?lián)P式混合結(jié)晶器，這套裝置具有反應充分、效率高、結(jié)晶顆粒大且均勻等特點，解決了反應分層、產(chǎn)品粒度細及攪拌消泡等難題。”
五大工藝成就鉀肥航母
據(jù)了解，依托自行研發(fā)的硫酸鉀生產(chǎn)工藝，國投羅鉀硫酸鉀產(chǎn)品純度達到97%以上，鉀離子總回收率達到50%，每噸產(chǎn)品耗水量不到7噸淡水。而其硫酸鉀生產(chǎn)工藝主要分為采輸鹵工藝、鹽田曬礦工藝、礦物采輸工藝、礦物加工工藝及產(chǎn)品包裝五部分。
羅布泊鹽湖分為7個鹵水含礦層，包括1個潛水層和6個承壓水層，厚度在2～160米。 潛水層鹵水所占比例較大，且孔隙度較大，容易開采利用，故目前富鉀鹵水一般來自潛水層，厚度在2～45米，屬晶間鹵水，年采鹵量約4.5億方。國投羅鉀硫酸鉀生產(chǎn)的第一步就是通過采鹵泵站抽出鹵水，由輸鹵渠送至鹽田曬礦，隨后將原鹵注入鹽田后進行日曬自然蒸發(fā)。國投在曬礦中采用四級鹽池分階段結(jié)晶，年光鹵石和鉀混鹽曬礦量約2000萬噸。
鹽田中原料的采收分為旱采、旱運和水采、水運兩種方式。旱采旱運方式是鹵水曬制成礦石后，將鹵水排干，用鏟車或挖掘機把礦石收集成堆，再裝車運送至生產(chǎn)車間。羅布泊120萬噸鉀鹽項目主要采用水采方式采收礦物，目前共有12條水采機采收供礦，年采收鉀混鹽和光鹵石礦量約1700萬噸，旱采做為輔助方式進行配礦。 重點礦物加工工藝分為三個步驟，姚莫白說：“我們首先將光鹵石礦物通過分解、浮選、過濾得到粗氯化鉀 ，然后將鉀混鹽礦物通過球磨、轉(zhuǎn)化浮選、過濾得到軟鉀鎂礬，最后將粗氯化鉀及軟鉀鎂礬洗滌過濾去除雜質(zhì)后，物料進入結(jié)晶器進行二段轉(zhuǎn)化生成硫酸鉀。”
而據(jù)姚莫白介紹，國投羅鉀產(chǎn)品包裝車間共有10條自動包裝生產(chǎn)線，年包裝量150萬噸以上，包裝的成品經(jīng)公路或鐵路運輸至全國各中轉(zhuǎn)站或客戶手中。“國投羅鉀自建包裝袋生產(chǎn)廠，一方面支持公司實現(xiàn)生產(chǎn)全流程‘自給自足’，另一方面也為地方解決了部分就業(yè)難題，實現(xiàn)了企業(yè)和社會的雙贏。”
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