中国地科院资源所在青海别勒滩研发出多级暗道（渠）溶矿开采技术

发布时间:2011-11-22

    日前，中国地质科学院矿产资源研究所研究员焦鹏程等人提出青海别勒滩低品位固体钾矿液化开发的关键技术——多级暗道（渠）溶矿开采技术。
    我国是一个可溶性钾盐资源贫乏的国家。上世纪50~60年代，我国发现第一个超大型钾矿——察尔汗钾矿。然而，迄今为止，察尔汗盐湖有2.96亿吨低品位固体钾资源没有利用，这些资源就相当于一个超大型钾矿。
    据焦鹏程介绍，程察尔汗盐湖是我国内陆高原上的现代盐湖钾镁盐矿床，盐湖区内地层为第四系湖相沉积，且以盐类沉积为主。盐湖别勒滩矿区是一个固、液相并存，以液相矿为主的综合性矿床。由于别勒滩矿区固体钾矿层或含钾矿层多、分布广、厚度小、氯化钾品位低，因此，其液化开采技术难度大。具体表现在：
品位低：别勒滩地层中固体钾矿层或含钾矿层氯化钾含量很低（通常在2%~6%之间）；矿层多、薄：含矿层一般呈层状、透镜状和扁豆状等，层数多、厚度小，薄的仅几厘米，个别厚者大几米；不连续（横向上）：钾矿物多呈浸染状分散产出，含矿层通常不连续；交叉混层（垂向上）：钾矿层与非钾矿层、隔水层交替互出现，这种低品位和地质产状特点给固体钾的液化作业带来了很多困难。
    焦鹏程说，单独开采这些低品位资源，在经济技术上是不合算的。国家“863”计划课题《青海别勒滩低品位固体钾矿液化开发的关键技术》项目，将针对这些难题进行逐项攻关，开发技术可行、经济合理的固液转化技术，即实现液化法开采，对缓解我国的钾肥紧缺形势意义重大。课题分为“固体钾盐的微观结构及赋存状态、固体钾盐液化水动力条件研究及开采驱动模型、固体钾盐液化开采基本问题探讨及开采率评价研究及工程化溶矿试验实施情况与效果、定向对接井技术、关于相图理论及其在固液转化过程中的应用分析和钾盐基础地质与成因分析”等专题，主要目标集中研究液化作用的水动力条件与驱动机制，使溶剂“打穿”水平钾矿层，使各矿层之间“连网”沟通，并实现低品位固体钾盐的液化开采。
    据焦鹏程介绍，研究人员首次查明了别勒滩矿区低品位固体钾盐矿物种类、形态与赋存状态，发现地层中微孔隙很发育，这为溶剂驱动溶矿提供了重要通道；研究还发现了含钾地层体在小尺度范围内三维非均质性对固体钾盐液化有重要的负影响，发现注卤渠壁结盐对溶剂驱动也有负影响。针对上述问题，研究人员提出了利用高镁溶剂替代高钠溶剂的方案，为了避免析盐及优势流问题，研究提出了“多级暗道（渠）溶矿开采技术”。
    “我们尤其注重了结盐问题和溶矿驱动方式的研究，注意分析不同成因的结盐以及对水流的影响，渠壁结盐影响溶剂渗滤、井孔和井泵析盐影响开采效率和设备使用。溶矿驱动方式,钾盐探索‘深’渠改为‘浅’槽、‘明’渠改为‘暗’道、‘单’级改为‘多’级的驱动方案。目前，我们针对该项技术正申请专利。”

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