关于钾盐资源问题的思考

我国钾肥产需矛盾突出,乃与我国钾盐资源短缺有关。我国固态可溶性钾盐成钾找矿条件并不理想,找钾难度大,要设想在短期内找到大型工业性钾盐矿床,前景尚不容乐观。为推动和加速我国找钾步伐,弥补我国钾盐资源短缺,     

中国钾盐50年

中国钾盐工作走过了不平凡的 5 0年历程。 1949～ 1977年为第一阶段 ,在察尔汗盐湖取得了找钾零的突破 ,以袁见齐教授为代表的钾盐工作者在理论和实践方面为我国的钾盐地质事业奠定了良好的基础。 1978～ 1999年为第二阶段 ,找钾工作继续得到发展 ,理论研究日趋深入 ,找钾领域进一步拓宽 ,各方面都取得了可喜的进展。但和世界钾盐资源相比 ,中国仍严重缺钾。 2 1世纪应继续重视中国钾盐工作     

甘肃省含钾岩石分布特征及找矿方向浅析

我国是世界上钾肥消耗最大的国家之一,已探明的钾盐资源储量仅占全球资源储量的2%左右,钾盐资源相当贫乏,供需矛盾十分突出。因此,目前在加强钾盐矿普查的同时开展非水溶性钾矿资源的开发利用研究,是解决我国钾肥短缺的有效途径。根据国内对含钾岩石的研究,通过对省内含钾岩石岩石化学资料的收集、整理与分析研究,初步总结了省内含钾岩石的分布特征,将含钾岩石划分为岩浆岩型和沉积岩型两类,并对钾含量较高的岩石的分布进行了概略性研究,初步探讨了找矿前景,提出了可供勘查的矿化潜力较大的地区。     

利用不溶性钾矿提钾的研究现状及展望

简要介绍了我国和世界钾盐资源的分布及钾的供需状况，以及缓解我国缺押局面的主要途径，着重综述了我国不溶性钾矿资源状况和国内外利用不溶性钾矿提钾的研究现状和工业应用成果；最后阐述了利用不溶性钾矿提钾工业中存在的问题及其发展前景。     

“中国钾盐矿产成矿规律与深部探测技术”主题专辑目次

钾盐是我国大宗紧缺战略矿产之一,有“粮食”矿产之称,是农业生产不可或缺的矿物原料。长期以来,国内钾盐供应主要来自察尔汗盐湖和罗布泊盐湖,但现有的钾盐资源远远不能满足我国农业生产的长期需求。因此,寻找大型海相钾盐矿床是钾盐找矿工作的急切任务。为此,中国地质调查局于2016年和2019年启动了“西部地区钾盐矿产远景调查评价”项目和“四川盆地东北部锂钾资源综合调查评价”项目,2017年,国家科学技术部启动了国家重点研发计划项目“中国钾盐矿产基地成矿规律与深部探测技术示范”,《中国钾盐成矿规律与深部探测技术》专辑即是这3个项目最新研究成果的展示。论文所涉研究区覆盖四川、青海、云南、新疆、湖北等省区,各位作者力图将找矿理论方法与实践相结合,向读者呈现本轮钾盐找矿工作的最新思考和认识。本专辑共收录文章18篇﹐分为海相找钾新方向、钾盐找矿新认识﹑钾盐探测新技术和绿色提钾新工艺4个栏目。     

溶浸开采深埋藏杂卤石可行性研究

我国钾资源相对匮乏.据资料统计,截至1995年底止,我国探明的钾盐保有储量为4. 57亿吨,仅占世界储量的2. 6%,钾盐生产仅占世界总产量的0. 3%～0.6%,工农业生产对钾产品大量的需求不得不依靠进口.     

中国钾盐矿产基地成矿规律与深部探测技术示范

本项研究得到国家“十三五”重点研发计划支持,系“深地资源勘探开采专项”2017年启动的重点项目之一,由中国地质调查局中国地质科学院矿产资源研究所牵头,来自自然资源部、中国科学院、教育部、大型石油国企等10家骨干单位以及多家协作单位参加,联合开展协同创新研究,充分体现“产研学用”密切融合。本项研究聚焦“特提斯东段中生代(三叠纪、侏罗纪)海相成钾作用与后期改造、青藏高原北部柴达木盆地深层富钾卤水迁移-分异-汇聚成矿机制”的关键科学问题和“深部含钾盐系‘双复杂’高精度地震成像技术、深部钾盐矿层(富钾卤水层)测井识别与地震预测技术”的关键技术问题,以柴达木西部和川东北两个重点成钾区为资源基地落脚点,兼顾其他含钾盆地研究,建立三维地质模型和成矿模型,完善海、陆相成钾理论,形成3 000 m以浅钾盐勘探成套技术能力,综合评价深部钾盐资源潜力,实施异常验证钻探,新发现1个大型钾盐资源基地,值得综合评价的有利成钾远景区3~4处,实现深部钾盐找矿突破和增储示范。值得强调的是,只有立足国内,突破海相,在中西部大中型叠合盆地古代海相蒸发岩地层中找到大规模海相可溶性固体钾盐矿床,方能从根本上扭转中国钾盐资源严重短缺的被动局面。令人欣慰的是,通过近10年的艰苦努力,我国海相钾盐取得了一系列成矿理论新认识和钾盐找矿新发现:创新提出了滇西南“二层楼”成钾模式,指出侏罗纪海相找钾新方向;在川东北宣汉普光地区发现三叠系海相可溶性“新型杂卤石钾盐矿”,开拓了四川盆地海相找钾新领域和新方向;在新疆库车地区发现埋深超5 000 m的钾石盐矿层,取得了库车坳陷海相找钾的实质性进展;创新提出“W型复底锅”成钾模式,在陕北奥陶纪海相盐盆发现厚层钾石盐矿化段,取得古陆表海型钾盐找矿重要新进展。至此,中国海相钾盐找矿崭露了突破的曙光。如何在这些新发现的基础上,进一步加大投入、深入研究,取得海相可溶性钾盐找矿的实质性突破,落实建成若干大型以上海相钾盐资源基地,将是“十四五”及以后时期中国钾盐的主攻方向。     

世界主要古代钾盐找矿实践与中国找钾对策

世界钾盐资源/储量为2153.99亿t(K2O),主要钾盐矿床产于古代海相地层。38%的矿床是石油勘探中发现的,19%是在研究基础上发现的,15%是在岩盐矿勘探中发现的,其他占28%。国外钾盐找矿经验显示,很多钾盐矿床,从线索的发现或提出找钾目标,通常需要经历20～30年的研究与勘探,才最终获得突破或查明资源量。我国找钾工作,首先应充分利用石油勘探取得的资料,研究石油钻井岩心矿物学与化学特征,同时,开展大型盐岩矿床的含钾性研究等,重视成钾理论研究与成矿预测分析,就可能获得找钾的新突破。有关部门还应制订长期的钾盐地质研究与找矿勘探计划,同时兼探油气等共生资源,这样可以大大提高找矿效率。     

钾长石热分解反应的热力学分析与实验研究

0 前言 我国水溶性钾盐资源奇缺,而以钾长石(KAlSi3O8)为主要物相的非水溶性钾资源储量大、分布广.     

罗布泊盐湖区深部钾盐找矿：理论、勘查、进展及前景分析

本文对近年来罗布泊深部钾盐成矿规律研究及找矿进展进行了梳理总结.将其大致归纳为"上升卤水补给"及"含水墙"等成钾理论/模式,为罗布泊后备钾资源找矿提供了新的方向和思路,预测了有利成钾靶区.建立以遥感地质解译、高精度重力剖面测量、EH4连续电导率成像以及氡气剖面测量为主的勘查技术体系,实现了盐湖区深部钾盐找矿靶区高效、经济圈定以及钻孔定位.实施深部钾盐科学钻探验证工程,揭示罗布泊深部赋存有丰富、可采的卤水钾盐资源,取得了找矿突破.罗布泊深部钾盐找矿是理论指导找矿取得突破的又一案例,其成矿理论和勘查技术体系可为其他盐湖及古代盐盆地深部卤水钾盐找矿提供借鉴和参考.鉴于罗布泊卤水钾盐的高强度开发态势以及深部找矿的良好前景,有必要进一步加强深部富钾卤水成因机理研究,重点摸清200～500 m层段资源、研发相应开采技术,为罗布泊钾盐基地可持续发展提供后备资源和技术储备.     

我国盐湖钾盐资源现状及提钾工艺技术进展

中国是一个农业大国, 钾肥缺口很大。中国又是一个多盐湖的国家, 盐湖中蕴藏着丰富的钾盐资源, 有望解决中国的缺钾问题。中国已经建立了青海察尔汗和新疆罗布泊两个钾肥生产基地, 但还是远远满足不了国内钾肥需求, 70%需要依赖进口。因此, 有必要继续加强钾盐开发研究, 建立新的钾肥生产基地。通过长期攻关, 我国氯化物型和硫酸盐型盐湖形成了比较成熟的提钾工艺路线, 但是, 碳酸盐型盐湖提钾研究刚刚起步。本文对青海察尔汗盐湖和新疆罗布泊盐湖两大中国钾肥生产基地的资源及生产工艺进行了分析研究, 其成功的开发经验可用来指导我国同类型其他盐湖钾资源的开发; 探讨了开发我国碳酸盐型盐湖钾盐的可行之路, 碳酸盐型盐湖通过技术创新, 可以在盐湖现场获得钾肥产品; 指出我国不同水化学类型的盐湖应采取不同的资源利用工艺路线。     

问与答

当前我国钾肥资源短缺,大量进口钾肥,不少读者提出大力开发和利用含钾岩石的建仅。为此,我们带着这方面的一些问题,访问了地矿部曲一华等同志:问:我国当前对钾肥资源的找矿方针政策如何?答:1984年上半年为加强钾盐地质工作,地质矿产部曾专门下发过文件,其中述及到我国当前找钾的方针政策是:以探查可溶性钾盐为主要找矿对象,工作部署中要贯彻液体和固体矿并举,大、中、小型矿并举;海相、陆相并举。网,据了解世界上有从含钾岩石提取钾肥的先例,我国含钾岩石资源丰富,为什么不从中提取钾盐,以补钾肥之不足呢?答:含钾岩石一般指水不溶性含钾矿物和岩石,常见的有钾长石砂岩、粘土岩、火山岩、明矾石等。它们的含氧化钾量一般是7一12％,这些岩石在我国不少省区的确储量较大,但至今它们未被工业上当作制钾肥的原料,其根本原因,是成本太高,经济上不合算。国内外都有从含钾岩石中制取钾肥的历史。早在十九世纪六十年代,德国首先发现了钾盐矿床,并建立了第一个钾肥工厂,从那时起,人们开始摆脱了用草木灰当作钾记的历史。在第一次世界大战期间,钾肥几乎被德国所垄断,当时其他国家钾盐矿发现的还比较少,美国曾分别利用明矾石和白板石提炼铝,其后,苏联也曾从霞石中炼铝,并副产钾肥。工艺流程是可行的,只是成本太     

国内外古陆表海盆成钾条件对比——兼论华北成钾的可能性

克拉通古陆表海盆中的固体钾盐矿床占居全球钾盐资源总量的90%以上,其中最典型的2个巨型钾盐矿床是加拿大萨斯喀彻温和俄罗斯涅帕。为探究华北奥陶纪古陆表海盆的成钾可能性,对比分析了国内外同类型盆地的成钾条件,结果表明:萨斯喀彻温泥盆纪钾盐矿床的形成主要表现为巨量海水在稳定克拉通预备盆地的持续蒸发浓缩,进而迁移至相对活动的亚稳定构造区汇聚成钾盐矿床,其上覆盖着红层沉积,其成钾模式概括为"泪滴式";俄罗斯涅帕寒武纪钾盐矿床的形成过程总体表现为半封闭巨型蒸发台盆接受巨量海水的多次补给并持续蒸发浓缩,富钾卤水最终汇聚于受同沉积断裂控制的深坳中,形成巨型钾盐矿床,钾盐层系上覆为膏岩或灰岩等淡化沉积层,其钾盐成矿模式概括为"牛眼式"。华北奥陶纪古陆表海盆与形成上述2大典型钾盐矿床的盆地具有十分相似的构造古地理和古气候环境条件,且在华北西部的陕北盐盆已钻获厚1.22 m的钾石盐矿层和厚达64.7 m的钾石盐高矿化段,根据盆地特殊地质条件,建立了陕北奥陶纪盐盆的"复底锅"成钾模型。笔者认为,华北奥陶纪古陆表海盆完全可能形成一定规模的海相固体钾盐矿床,并对其中最有希望的陕北盐盆的钾盐资源潜力和找钾前景进行了分析讨论。     

《地质学报》、《地质学报》（英文版）和《地质论评》全部入选“中国期刊方阵”

罗布泊盐湖位于新疆塔里木盆地东部，自古以来，一直引起国内外探险家的极大兴趣，近代开展探险考察，现代进入地质调查与科学研究阶段。自1995年在罗布泊罗北凹地发现超大型钾盐矿床以来，罗布泊盐湖地质科学研究与资源调查进入了一个新阶段。钾盐找矿取得重大进展，罗北凹地获得2．5亿吨卤水氯化钾资源／储量，达超大型规模；首次发现卤水钾矿床储藏于钙芒硝岩中，属一种新类型钾盐矿床，而且是一个优质整装的硫酸盐型钾盐矿床；继而，在罗北凹地外围又发现四个中型钾盐矿床，累计氯化钾资源量数千万吨。钾盐成矿理论方面，提出和完善了“高山深盆迁移论”，“两段式成钾论”和“含水墙成钾”模式等，这些成矿认识，指导了罗布泊盐湖钾盐大规模勘查和扩大找矿。钾盐开发方面，2000年，成立新疆罗布泊钾盐公司，先后完成中试，建成年产4万吨硫酸钾示范厂，2006年4月25日，国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司120万吨钾肥项目开工。罗布泊钾盐的开发可望在我国西部欧亚大陆桥沿线建成第二个钾肥生产基地，对缓解我国钾盐紧缺状况，促进地方经济发展、保持社会稳定、巩固边防均具有重要意义。     

含钾岩石资源开发利用及前景预测

我国钾盐资源严重不足 ,开展富钾岩石资源利用的研究 ,应成为解决我国钾资源紧缺的一个重要途径。国外这方面研究已有一些可资借鉴的成果。我国钾长石、富钾岩石、绿豆岩、霞石、明矾石等富钾矿物及岩石资源丰富。目前探索其利用途径有直接法、浸取法、挥发法、生物法等 ,均取得了不同程度的成效 ,积极开展这方面的研究对充分实现资源的综合开发利用、治理污染等均具有重要意义。     

成盐理论引领我国找钾取得重要进展

中国地质科学院矿产资源研究所郑绵平院士钾盐团队在地质调查项目和国家自然科学基金重点项目联合资助下,联合柴达木综合地质矿产勘查院等单位,在柴达木盆地西部阿尔金山前第四纪早期地层发现新型砂砾含钾卤水层,根据钻探资料控制的资源量3.5亿吨,有望成为柴达木盆地钾盐后备基地。在塔里木库车凹陷发现厚达百米的古新纪含钾盐矿层,氯化钾达工业品位盐层厚度为41 m;深入阐明了在四川盆地大规模三叠系杂卤石资源:提出该资源既是深层富钾卤水钾重要来源,更是宝贵的缓释钾肥;对上扬子盆地13个储卤构造含钾卤水矿进行评估,估算氯化钾资源量4917万吨;在滇西南勐野井建立钾盐二层楼成矿模式,大幅度缩小陕北奥陶系盐盆找钾靶区,海相钾盐找矿崭露曙光。     

遥感探测钾盐的技术

我国是一个传统的农业大国,对钾肥需求量巨大,但国内钾矿资源却严重不足。国土资源部已启动钾盐地质成矿规律研究大项目:西藏的羌塘盆地、新疆的莎车和库车盆地钾盐资源远景调查。石膏探测对于评价古含钾盆地意义重大,多光谱遥感技术对于探测石膏有很好的效果,多光谱遥感技术的应用将可加速这类钾盐地质成矿     

四川盆地三叠系隐伏钾盐层识别与预测方法研究

本文首先通过总结四川盆地钾盐(杂卤石、富钾卤水)的测井响应特征,提出钾盐的测井组合识别法;其次为满足大数据量预测处理需求,介绍了钾盐的测井旋回地层学预测法,该方法具有处理速度快,预测准确度高的特点;最后在实际资料处理与解释中,本文采用了测井旋回地层学法初步预测潜在含钾层段,测井组合识别法再对存疑含钾层段精细排查的技术组合策略,对四川盆地三叠系钾盐资源分布进行了预测,并根据预测结果,划分了4期咸化旋回,指明了3个成钾期,圈定了4个成钾有利区。     

亚洲钾盐资源分布规律及勘探开发战略选区研究

通过资料搜集和整理,系统总结了亚洲钾盐资源分布特征,进行了亚洲钾盐勘探开发战略选区研究.建议加强"一带一路"沿线亚洲国家(地区)钾盐资源潜力的综合评价,优先考虑勘探开发老挝、泰国、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦等中国周边国家的钾盐矿.     

中国富钾正长岩资源与水热碱法制取钾盐反应原理

中国的盐湖钾盐资源短缺,导致钾盐消费的对外依存度达50%以上,严重制约农业发展,威胁粮食生产安全。而正长岩型钾资源丰富,K2O品位达8.5%~15.4%,预测资源潜力(K2O)达盐湖钾盐储量的20倍以上。此类矿石钾资源的主要富钾矿物为微斜长石、霞石和白云母,地理上主要分布于中国东部的“秦岭大别正长岩带”和“燕辽阴山正长岩带”。采用电解质溶液热力学软件OLI Analyzer 9.2,对KAlSi3O8-NaOH/KOH/Ca(OH)2-H2O体系相平衡进行模拟,继而对代表性富钾正长岩进行水热碱法分解反应实验,证实K2O溶出率高达85.6%以上。所得硅酸钠钾碱液适于加工多种钾盐或生态型钾肥产品,硅铝组分同时转化为沉淀硅酸钙、钠型/钾型沸石、硅灰石、高岭土等多种工业产品。水热碱法技术的加工过程清洁高效,资源利用率高,环境相容性良好,可为发展绿色可持续的中国钾盐工业新体系提供良好的技术基础。