從今天的國(guó)際鉀肥市場(chǎng)格局而言，中國(guó)硫酸鉀企業(yè)——尤其是中國(guó)資源型硫酸鉀企業(yè)的發(fā)展可以說(shuō)是一枝獨(dú)秀。但從資源角度講，新疆羅布泊鹽湖鹵水化學(xué)組成與世界上其他鹽湖有很大的不同，沒(méi)有任何成熟的技術(shù)可供借鑒，加上自然環(huán)境惡劣，基礎(chǔ)設(shè)施幾乎為空白，開(kāi)發(fā)難度非常大。面對(duì)困難，國(guó)投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司的創(chuàng)業(yè)者根據(jù)羅布泊鹽湖資源的特點(diǎn)，因地制宜，自主創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出了一套適合羅布泊資源特點(diǎn)的工藝技術(shù)。這標(biāo)志著中國(guó)資源型硫酸鉀從無(wú)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(kāi)發(fā)
羅布泊鹽湖總面積逾1萬(wàn)平方公里，已探明羅布泊鉀鹽資源量2.5億噸，占全國(guó)鉀鹽資源量50%以上。但羅布泊鹽湖跟其他國(guó)內(nèi)外鹽湖相比有以下特點(diǎn)：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(yán)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(yuǎn)，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(guó)內(nèi)外尚無(wú)先例;第五，氯化鉀、軟鉀鎂礬兩種物料反應(yīng)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(kāi)發(fā)難度非常大。
自主創(chuàng)新打破技術(shù)桎梏
針對(duì)羅布泊鹽湖的獨(dú)特性，羅鉀人創(chuàng)造性地解決了這些難題。在近期召開(kāi)的一場(chǎng)鉀鹽鉀肥技術(shù)交流會(huì)上，國(guó)投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司總經(jīng)理助理姚莫白介紹了國(guó)投羅鉀開(kāi)發(fā)羅布泊過(guò)程中采取的創(chuàng)新手段。他介紹說(shuō)：“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(guò)數(shù)值模擬分配調(diào)節(jié)各井開(kāi)采量，有效控制地下鹵水流場(chǎng)，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(guó)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(diǎn)，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(duì)單一礦物進(jìn)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(diǎn)，姚莫白還補(bǔ)充到：“我們對(duì)蒸發(fā)路線合理分級(jí)，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(guò)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(shè)備方面，國(guó)投羅鉀自主研發(fā)了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)鉀鹽鎂礬水采機(jī)，履帶懸掛實(shí)現(xiàn)水陸兩棲，可上岸檢修，加壓輸送實(shí)現(xiàn)管道大塊破碎。此外，還放大優(yōu)化設(shè)計(jì)制造了國(guó)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(yīng)充分、效率高、結(jié)晶顆粒大且均勻等特點(diǎn)，解決了反應(yīng)分層、產(chǎn)品粒度細(xì)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(guó)投羅鉀硫酸鉀產(chǎn)品純度達(dá)到97%以上，鉀離子總回收率達(dá)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(gè)鹵水含礦層，包括1個(gè)潛水層和6個(gè)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(kāi)采利用，故目前富鉀鹵水一般來(lái)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(guó)投羅鉀硫酸鉀生產(chǎn)的第一步就是通過(guò)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(jìn)行日曬自然蒸發(fā)。國(guó)投在曬礦中采用四級(jí)鹽池分階段結(jié)晶，年光鹵石和鉀混鹽曬礦量約2000萬(wàn)噸。
鹽田中原料的采收分為旱采、旱運(yùn)和水采、水運(yùn)兩種方式。旱采旱運(yùn)方式是鹵水曬制成礦石后，將鹵水排干，用鏟車(chē)或挖掘機(jī)把礦石收集成堆，再裝車(chē)運(yùn)送至生產(chǎn)車(chē)間。羅布泊120萬(wàn)噸鉀鹽項(xiàng)目主要采用水采方式采收礦物，目前共有12條水采機(jī)采收供礦，年采收鉀混鹽和光鹵石礦量約1700萬(wàn)噸，旱采做為輔助方式進(jìn)行配礦。 重點(diǎn)礦物加工工藝分為三個(gè)步驟，姚莫白說(shuō)：“我們首先將光鹵石礦物通過(guò)分解、浮選、過(guò)濾得到粗氯化鉀 ，然后將鉀混鹽礦物通過(guò)球磨、轉(zhuǎn)化浮選、過(guò)濾得到軟鉀鎂礬，最后將粗氯化鉀及軟鉀鎂礬洗滌過(guò)濾去除雜質(zhì)后，物料進(jìn)入結(jié)晶器進(jìn)行二段轉(zhuǎn)化生成硫酸鉀。”
而據(jù)姚莫白介紹，國(guó)投羅鉀產(chǎn)品包裝車(chē)間共有10條自動(dòng)包裝生產(chǎn)線，年包裝量150萬(wàn)噸以上，包裝的成品經(jīng)公路或鐵路運(yùn)輸至全國(guó)各中轉(zhuǎn)站或客戶(hù)手中。“國(guó)投羅鉀自建包裝袋生產(chǎn)廠，一方面支持公司實(shí)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(shí)現(xiàn)了企業(yè)和社會(huì)的雙贏。”
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