西部鉀礦資源分布特征與開發前景

李春斌，侯元昌，應 輝，曹亞楠

（1.吉林大學地球科學學院，吉林 長春 130012；2.青海省第五地質勘查院，青海 西寧 810000）

1 鉀的分類

通常是指可溶性鉀鹽礦床，主要是鉀石鹽以及光鹵石、硬鹽、鉀鹽鎂礬等。按賦存狀態有固態鉀礦和液態含鉀資源。固態鉀礦按其加工性質分為水溶性鉀礦(即鉀鹽礦)和非水溶性鉀礦，后者包括明礬石礦、鉀長石礦、含鉀砂頁巖、霞石礦、海綠石砂巖、伊利石黏土巖等，統稱含鉀巖石，均屬硅酸鹽類含鉀礦物，如用制鉀肥需將硅酸鉀轉變成水溶性鉀，工藝過程復雜，生產成本高，故當前除明礬石礦正在綜合開發利用外，其余含鉀巖石尚未進行正規開發[1]。

2 鉀礦的分布情況

2.1 世界上鉀礦的分布狀況

就目前已經查明的情況來看，世界上鉀礦已經探明的工業儲備量為200億噸以上，按照估算總儲備量來看應該超過1400億噸，而這些鉀礦資源卻分布很不均勻，主要集中分布在加拿大、俄羅斯、德國、約旦等國家，這些國家的存儲量約占世界資源量的90%。而目前我國已經探明的工業儲備量總計7.91億噸，占世界已經探明工業儲備量的2.495%。

2.2 世界上鉀礦的分布狀況

就目前我國的分布情況來看，我國鉀礦資源總體來看還是處于稀缺狀態，其中以鹵水狀態存在的鹽湖鉀鹽占據鉀資源總量的92%，以固態存在的資源量較少，這部分資源的狀態也較差，可以直接開采的固態鉀礦資源僅占據2.6%。鉀礦資源主要分為兩類，一是可溶性鉀鹽，主要是鉀鹽和是鉀肥，主要分布于西部地區，主要集中于青海和新疆，其中青海5.4億噸，主要集中于青海柴達木盆地，新疆儲備量2.51億噸，主要集中于新疆羅布泊，四川、西藏、云南也存在。另一類是難溶性含鉀巖石，主要分布于陜西、四川和甘肅等地。其中發現西藏擁有35個特種鹽湖，內蒙還發現11個鉀鹽湖，四川盆地也存在很多液態鉀礦[2]。但是按照總體情況來看，我國鉀礦資源是稀缺的，主要還是分布于西部地區，固體鉀礦資源是很少的，而能利用的鉀礦資源更是稀少。

3 已經探明資源分布狀況

目前西部地區探明的鉀鹽分布情況主要集中于青海柴達木盆地，新疆羅布泊，四川海相盆地，云南盆地等地區，下面就這些地區分布情況作出具體分析。

3.1 青海柴達木盆地

經過多年來的開發與努力，柴達木地區既有干鹽湖也有表面湖水鹽湖，也有兩者共存的鹽湖，而具有規模且開發的鹽湖有察爾汗鹽湖、臺吉乃爾鋰鹽湖、馬海鹽湖、大柴旦鹽湖、大浪灘鹽湖、大鹽灘鹽湖等。這些該地區的鉀鹽資源主要集中于地層的第三、四系與現代地層。鹽湖其中主要以察爾汗鹽湖為主，該鹽湖生產規模很大分為兩期工程，自西向東為別勒灘、達布遜～察爾汗、霍布迅三段，其中別勒灘面積2260km2，達布遜～察爾汗面積為2651km2，霍布遜940km2。開發的鉀鹽產品主要以氯化鉀為主，年總生產能力為350萬t每年，其次主要是鉀鎂肥，總的生產能力為60萬t每年，而硫酸鉀還未形成規模性的生產能力。在20世紀察爾汗鹽湖主要采用開發技術為的光鹵石冷分解～洗滌法工藝，后來發展為光鹵石冷分解～浮選法，火來發展為反浮選～冷結晶技術，而到目前為止，鹵石冷分解～洗滌法工藝已經被淘汰，主要采用另外兩種方法[3]。

3.2 新疆羅布泊

新疆羅布泊鹽湖是在青海察爾汗鹽湖后迄今為止發現的最大的含鉀鹵水礦床，該鹽湖南北長115km，面積10350km2，是世界上最大的干鹽湖之一。羅布泊鹽湖，根據地質成礦年代及構造特征劃分為羅北、羅中、羅東、新湖、新湖東、老湖區、東臺地和西臺地等八個區段。鉀鹽主要分布與地層的第三系和石炭系，主要成分以鹵水、石鹽和芒硝為主，并以大型礦田為主，主要以KCL為主。主要開發工藝是根據羅布泊鹽湖資源特點和氣候特征開發的，主要利用相圖原理，結合氣候條件特征，通過先進的鹽田工藝，使鹵水中的鉀集中在兩個階段析出，同時排出了過量的硫酸鎂的工業手法。

3.3 四川盆地

四川盆地的鉀鹽主要分布于奧陶系，即山西和陜西兩省，主要以含鉀石鹽和石膏為主，其中石膏的出現在世界上都較為罕見，而這些鉀鹽盆地現已經被找出，并進行集中開發。四川盆地的液態鉀比較豐富，鹵水資源量較多，根據研究鹵水的資源含量為19250億m2，鹵水中主要以含鉀為主，以鋰、碘、硼等微量元素組成的高濃度鹵水，對于開發有較大意義。

3.4 云南

云南江城縣勐野鉀鹽礦，是我國首次發現不能食用鉀鹽，是目前發現較早的唯一固體古生代鉀鹽礦床。經過多年的發展，該鹽礦解決了占總儲量61.5%的灰綠色鉀石鹽礦和紅褐色鉀石鹽礦生產氯化鉀的關鍵技術問題，采用坑道開采，邊界品味KCL3%，最低工業品味6%，工藝運行穩定，技術經濟指標良好。

4 鉀礦資源開發前景討論

4.1 可溶性鹽開發

根據總結來看，我國鉀礦主要以液態礦鹵水資源為主，而青海察哈爾鹽湖為最大的可溶性鉀鹽礦床，而新疆、西藏內蒙胡也存在鹽湖，這些鹽湖之間的成分并不相同，對于青海鹽湖來說適合邊采邊找的方法，在開發中尋找光鹵石、硼砂等鹽類，利用鹵水資源擴大鉀鹽生產。對于新疆這類富含多種微量元素的鹽湖，以尋找石鹽、鉀銷石等伴有鉀鹽礦為主要開發模式。對于四川盆地這種情況積極開發其富鉀鹵水，對于解決農業上鉀肥資源短缺的情況有重要的意義，可以不斷其工業回收率，加快地質勘查速度和效率，通過井渠結合的開采方式，采用海水直接提家技術和海鹽苦鹵綜合利用提鉀方法來提取鉀礦中的物質。

4.2 不溶性鉀鹽開發

我國是農業法國，因此對于鉀鹽的消耗比例較大，而我國鉀礦中不溶性鉀鹽占據比例較大，因此為了能夠加快農業發展腳步，近些年來我國開發了以富鉀硅酸鹽巖石為原料的新型鉀硅鈣礦物肥料，通過對全國多個試驗點對不同農作物的農田肥效試驗，已經有了很大的進步，而這也是不溶性鉀鹽未來的發展的重要道路。同時在近些年來也成功研制出了利用工業廢渣與鉀長石等不溶性鉀礦生產含鉀復合肥料的技術，該技術生產成本低，生產原料來源廣泛，分布范圍較廣，該肥料中不存在對環境不友好的組分，可安全施用，特別對南方地區酸性土壤施用效果更佳，這也是未來我國不溶性鉀鹽的主要發展方向。

5 結語

按照我國目前的情況來看，鉀鹽的分布不均勻，含鉀量也不盡相同，而為了能夠綜合利用開發，需要進行整體規劃，然后分階段實行，在開發中優先以鉀礦資源豐富的為主，以滿足農業需求為主，在利用資源的同時不斷開發未發現的資源，積極研發不可溶性鉀鹽的利用方法，由此來解決我國鉀資源短缺的狀態。