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。     

“盐湖沉积、钾锂成矿与勘查开采技术”专辑序

正钾盐是我国紧缺的战略性矿产资源,是粮食的"粮食",关系到我国粮食安全。据中国钾盐钾肥行业分会统计,我国钾盐表观消费量已从2000年的1000万吨/年,增至2019年的1700万吨/年。尽管目前我国钾盐对外依存度已降至50%左右,但绝对进口量仍在持续增加。国内探明的钾盐矿床主要分布于青海柴达木盆地和新疆罗布泊盐湖,钾盐的保有资源/储量,即存量,一直呈负增长态势;预测剩余钾盐存量的可采资源服务年限不超过20年。锂是战略新兴矿产资源,是制造新能源汽车电池的重要原料。我国已成为世界最大的电动汽车生产和消费国,国内锂需求呈爆炸式增长,但大量锂盐产品仍依赖于进口;据有关专家预测,     

我国西南四省区76种元素区域化探图编制试点研究取得丰硕成果

1我国钾盐形势与罗布泊地区钾盐考察史钾盐资源严重不足,是我国7种大宗紧缺矿产之一。近年来我国钾肥的产量达150万T左右,而消费量约为800万T,对外依存度高达85%。钾盐产量远远不能满足农业发展的需求,长期依赖进口的局面在一定时期内难以改变。上世纪80年代以来,中国科学院新疆综合考察队(彭加木等)、新疆地矿局区调队、中国地质科学院矿产资源研究所(郑绵平课题组)、原地矿部航空遥感中心、新疆地矿局第三地质队等对罗布泊开展了一系列的科学考察和钾盐地质调查研究,但未能找到具有工业开采价值的钾盐矿床。2罗布泊钾盐找矿突破“七五”…     

柴达木低品位固体钾矿溶解转化实验及应用前景①

柴达木盆地是中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。为此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2.96亿t,平均品位(KCl)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2.28亿t。柴达木盆地盐湖保有3.43亿t固体钾盐,平均品位(KCl)1.25%,溶解转化率78%,可溶解转化出钾盐(KCl)2.68亿t,大幅度增加了钾盐储备量。     

国家973计划“中国陆块海相成钾规律及预测研究”项目简介

<正>中国人口众多,是一个农业大国,粮食生产是立国之本,而钾肥在农业生产中占有至关重要的地位,我国耕地大规模缺钾。目前,我国已探明的钾盐储量主要分布于青海柴达木盆地、新疆罗布泊盆地等陆相盐湖中,为卤水矿床,储量规模总约为9.9亿吨(KCl),约占全国钾盐总储量的95%;古代固体钾盐矿床仅发现于云南勐野井,规模较小。目前,我国盐湖钾盐产量已占消费量达50%,但按照目前的生产规模其服务年限可能20~30年,届时,如果找钾工作再无突破,钾盐资源将面临全面枯竭,钾肥将主要依赖     

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。     

可可西里地区新生代盆地含盐层系地球化学特征及找钾前景

钾盐是我国紧缺矿物资源。据2009年《中国环境发展报告》,全国18.26亿亩耕地60%以上需要补充钾肥,钾盐资源的短缺制约了农业的发展。目前中国已探明的钾盐矿产主要分布在青海柴达木盆地、新疆罗布泊、云南勐野以及西藏等现代盐湖、地下卤水中。可可西里地区是青     

钾盐矿床钻探工艺技术

钾盐是生产钾肥的主要原料,是我国的急缺矿种,是所有矿产资源中对外依存度比例最高的资源。由于钾石盐矿埋藏深度变化大（10~2000 m）和可溶性、吸水性、裂隙发育等特点,需要特殊的钻探工艺技术。结合国内外钾盐钻探施工经验和特点,对钾盐矿岩心钻探设备机具、钻探工艺、冲洗液等方面进行了研究。     

我国油(气)田水钾资源研究进展

我国是一个拥有13亿人口的农业大国,但是钾盐资源紧缺,多年来对外依存度高达50%以上。在地表盐湖增储潜力有限、海相地层找钾尚未取得突破性进展的情况下,富钾油(气)田水成为解决我国钾资源燃眉之急的首选。近年来,国内在"油钾兼探"方针的指导下对富钾油(气)田水进行了大量勘探、调查评价和研究工作并取得了丰硕的成果。从卤水特点、卤水地球化学和资源评价3个方面总结了前人对柴达木盆地、四川盆地、江汉盆地、塔里木盆地等重要钾盐前景区油(气)田水的研究成果,得出了我国不同盆地油(气)田水资源特点,评价了各盆地油(气)田水研究现状,认为应该重点加强对柴达木盆地西部地区的油(气)田水找钾及研究工作,而且各盆地在油(气)田水资源评价方面研究薄弱,亟需建立油(气)田水资源评价标准与方法。     

碳中和背景下我国清洁能源发展所需矿产资源供需特征

碳达峰、碳中和迫切需要加大清洁能源供给,而清洁能源发展需要更高的矿产资源消耗强度。分析了镍、铅、铜、锌、铝、铁6种清洁能源所需关键矿产资源的供需特点,结果表明：精炼镍、精炼铜供需缺口较大,次为锌板,年均缺口占年均消费量比例分别为34.23%、30.46%、7.56%;预测未来达到需求峰值时,精炼镍、精炼铜、锌板缺口占需求峰值的比例分别为34%、30%、8%;镍矿、铜矿、铁矿资源的对外依存度较高,铝矿资源对外依存度次之,铅锌矿资源对外依存度较小。随着清洁能源技术对矿产资源的需求增长,针对供需缺口较大、对外依存度较高的矿种,中国需加强国际矿业合作,保障资源供应。     

《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。     

中国钾盐资源安全评估与预警研究

钾盐是保障国家粮食安全的重要战略性矿产资源。从国家安全视角出发,构建了中国钾盐资源安全评估与预警指标体系,运用常权和变权评价模型评估了2001—2020年中国钾盐资源安全,并对2021—2030年钾盐资源安全进行预警。结果表明：2001—2007年由于储采比和储量指数较低,进口依存度和进口集中度较高,钾盐资源安全风险程度较高,处于不安全状态。2008—2020年随着储采比增加,进口依存度和进口集中度降低,风险程度稍有下降,处于基本安全或安全状态。2021—2030年中国钾盐资源安全预警评估值在5.08～6.28范围内,预警等级呈现黄色预警—蓝色预警—黄色预警的变化趋势。从风险提示来看,储量指数、进口依存度和进口集中度为影响中国钾盐资源安全的公共风险因素,需注意防范。     

青藏高原第四纪钾盐矿时空分布特征 及成矿控制因素

青藏高原是中国钾盐的重要产地,钾盐矿产主要分布在柴达木盆地和羌塘高原内陆湖盆区,从北到南盐湖水化学类型具有明显的分带,柴达木盆地区盐湖水化学类型为硫酸镁-氯化物型,钾盐矿产具有成盐多期性,以卤水钾盐为主,固液并存;羌塘高原内陆湖盆区盐湖水化学类型为碳酸盐-硫酸盐型,钾盐主要存在于卤水中。在综合分析青藏高原钾盐矿产时空分布的基础上,进一步分析青藏高原钾盐矿产成矿的控制因素有成矿物质来源、构造地貌及气候,其中成矿物质主要来源于地层和深部水的补给,构造地貌决定物质的搬运富集,气候决定矿产的形成和保存。     

罗布泊盐湖钙芒硝巨量堆积对富钾卤水形成的控制——来自流体包裹体组成的约束

<正>罗布泊盐湖位于新疆塔里木盆地东端,为我国最大的硫酸盐型卤水钾盐成矿区,富钾卤水主要赋存于巨量钙芒硝岩晶间孔隙中。一般海水和陆相盐湖需经历石盐沉积之后,才出现钾元素富集和钾盐矿物沉积,晶间卤水通常赋存于石盐晶间孔隙中。海水蒸发至石盐析出时卤水中KCl含量约0.52%(瓦里亚什科,1965)。然而,罗布泊盐湖在石膏沉积之后出现巨量钙芒硝沉积,石盐析出时间相对很晚,沉积量也相对很小。钙芒硝大量沉积后,晶间卤水钾元素出现超前富集,卤水KCl平均含量达1.40%,     

新疆库车盆地古近纪—新近纪盐湖成钾与靶区预测

库车前陆盆地位于塔里木盆地北部,属于副特提斯域,古近纪受副特提斯海海水补给,古近纪—新近纪发育巨厚蒸发岩。研究显示,库车盆地始新世和中新世古盐湖卤水已演化至钾盐析出阶段,在地层中广泛发现了原生钾盐矿物,如钾石盐、光卤石、杂卤石等;通过岩芯岩屑地球化学及矿物学分析,基本确定了至少3个富钾层或成钾层位,其中始新统中上部两个和中新统中上部一个,钾离子含量最高达3%,另外,上新统可能存在一个成钾层位。本文在综述此前库车盆地构造、蒸发岩、盐类矿物学、地球化学与盐湖沉积等研究基础上,建立了新的库车盆地古盐湖构造- 沉积演变、成钾模式;提出了4个钾盐成矿区带,即北部克拉苏成矿带、中部秋里塔克成矿带、南部沙雅构造沉降成矿带以及东部阳霞凹地成钾区,这些关键认识为库车盆地的钾盐勘查提供了重要的理论和科学依据。     

罗布泊杂卤石沉积特征及成因机理探讨

罗布泊是世界最大的盐湖之一。罗布泊第四纪地层中不仅蕴藏有超大型规模的卤水钾盐矿床,同时也沉淀了一定规模的固体钾盐矿,杂卤石是主要的固体钾矿物。罗布泊杂卤石主要分布于罗北凹地内部,分布区长轴走向与罗北凹地走向一致,面积约326km2;剖面上,杂卤石分布区呈不对称的扁透镜体状。杂卤石以杂卤石岩或含杂卤石钙芒硝岩等形式产出,杂卤石岩及含杂卤石岩呈薄层状分布,最多达12层,埋深10～38m,其KCl含量一般为3%～10%,最高达15.48%。研究表明,罗布泊杂卤石成因机制有2种:①盐湖(钙芒硝阶段)沉积期间,可能出现气候热波动事件,卤水化学体系演化到杂卤石相区,导致杂卤石结晶析出,主要形成方式为杂卤石交代钙芒硝,部分纯杂卤石岩可能直接从卤水中沉淀出来;②盐湖晚期或干盐湖阶段,石盐晶粒间卤水受地表水混合发生掺杂作用,导致杂卤石析出并沉积于石盐等晶粒间。罗布泊杂卤石等固体钾盐资源具有一定的成矿潜力,查明其成因和分布规律可为勘查评价罗布泊固体钾盐提供理论支持。     

第四纪盐湖型钾盐矿床的航空γ能谱异常特征及找矿模式

本文以航空γ能谱测量资料为依据，简述了与找钾有关的部分科研成果，建立了第四纪盐湖型钾盐矿床的找矿模式，进而通过对别勒滩、马海等钾盐矿例剖析，说明航空γ能潜测量在寻找第四纪盐湖型钾盐矿床方面确有明显效果。     

中国钾盐矿产预测评价模型和资源潜力分析

为摸清全国钾盐矿资源家底,制定科学合理的经济产业政策,依据全国矿产资源潜力评价数据和成果,系统地开展了中国钾盐矿成矿特征研究和资源潜力评价。研究和评价结果显示,中国钾盐矿已发现的矿产资源以第四纪盐湖型钾盐矿为主,成矿时代以第四纪为主。钾盐矿主要分布在西部大型新生代陆相成盐盆地,在空间上可划分为12个Ⅲ级成矿区带。在典型矿床、区域成矿要素和预测要素研究的基础上,归纳总结了第四纪盐湖型、深藏地下卤水型、碎屑岩型、碳酸盐岩型4类钾盐矿的预测评价模型特征。以成矿系列理论为指导,采用矿床模型综合地质信息预测方法,共圈定钾盐矿最小预测区320个,归并圈定了42个3级预测区,并对各预测区进行了定量预测评价,6000m以浅钾盐矿预测资源量计32.63×10~8t(KCl),其中500m以浅钾盐矿预测资源量计15.10×10~8t。分析结果显示,全国以柴达木盆地及北缘钾盐成矿带和塔里木盆地钾盐矿成矿带预测资源量较大,预测资源量主要为第四纪盐湖型和深藏地下卤水型。潜力预测工作较全面地反映了当前的钾盐矿床地质和勘查信息资料水平,对指导钾盐矿地质找矿工作具有重要意义。     

罗布泊超大型钾盐矿床的发现记略——罗布泊找钾简史

归纳了建国后各地质、科研系统在罗布泊地区开展地质调查、水文调查、盐湖研究及找钾工作的历程和成果。特别是王弭力、刘成林、焦鹏程等课题组自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资源调查进入了一个新阶段。继在罗北凹地获得2.5亿t卤水氯化钾资源储量之后,又在罗北凹地外围发现四个中型钾盐矿床,累计氯化钾资源量7600万t。     

中国与周边国家合作开展矿产资源勘查开发战略

中国周边国家矿产资源丰富,石油、天然气、铜、铁、铝、钾盐等中国对外依存度较高的矿种储量占全球较大比例。这些国家地质矿产勘查程度不高,铀、镍、铬等矿种产量占全球的40%左右。分析中国与周边主要资源国家地缘政治关系、矿业投资环境等因素,认为周边国家可作为中国矿产资源勘查开发走出去的首选。在此基础上,优选了主要合作国家和矿种,提出了加大跨境地质矿产研究与勘查合作经费的投入、把握全球矿业形势下滑机遇、关注周边国家矿业资源政策法规调整、引导社会资金投资等对策建议。