【正文】 晶工藝的關(guān)鍵設(shè)備——結(jié)晶器，,處理能力大，性能良好，該工藝的另一關(guān)鍵設(shè)備——浮選機(jī)，選用了目前國內(nèi)最大的BF20型浮選機(jī)，其處理能力大，性能良好，體現(xiàn)出了大型設(shè)備占地面積省，便于自控的優(yōu)點(diǎn)。這為大規(guī)模生產(chǎn)裝置中浮選設(shè)備的進(jìn)一步大型化積累了經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合該工藝的特點(diǎn)，通過采用目前國際上先進(jìn)的自控技術(shù)，大大提高了自控水平，優(yōu)化了生產(chǎn)指標(biāo)，降低了生產(chǎn)費(fèi)用。因此，由青海鹽湖集團(tuán)自主開發(fā)的反浮選冷結(jié)晶技術(shù)是先進(jìn)的、可靠的，可應(yīng)用于大規(guī)模鉀肥資源的開發(fā)。 由青海鹽湖集團(tuán)自行設(shè)計(jì)的水采船，是在吸收消化了原進(jìn)口采船技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過改善原有的技術(shù)參數(shù)，大幅度提高了設(shè)備的處理能力。不僅實(shí)現(xiàn)了主要設(shè)備及大部分零配件的國產(chǎn)化，而且自動(dòng)控制技術(shù)也提高到了一個(gè)新水平，經(jīng)長周期運(yùn)行表明，該船的處理能力大，技術(shù)性能優(yōu)于進(jìn)口船。 青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)公司擁有雄厚的技術(shù)力量，多年來在新工藝、新產(chǎn)品開發(fā)方面取得了很多重要成果。由集團(tuán)公司工程技術(shù)人員開發(fā)的反浮選——冷結(jié)晶工藝，在二十萬t加工廠改造中得到成功應(yīng)用，取得了較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。對進(jìn)一步加快察爾汗鹽湖資源開發(fā)的步伐，振興青海經(jīng)濟(jì)，提高我國鉀肥生產(chǎn)能力，推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，擴(kuò)大青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)鉀肥生產(chǎn)規(guī)模打下了基礎(chǔ)。 (3) 市場： 從上面分析可知，我國對鉀肥需求量很大，尤其是近幾年增長迅猛，1997年進(jìn)口350萬t氯化鉀，1998年進(jìn)口557萬t氯化鉀，預(yù)計(jì)2000年需求量在580萬t以上。我國鉀肥消費(fèi)量和進(jìn)口量均位居全球第二位。與這么大的需求量相比，國內(nèi)鉀肥生產(chǎn)卻只占很小的比例，國內(nèi)鉀資源未能得到有效開發(fā)利用，目前國內(nèi)鉀肥產(chǎn)量只能滿足市場需求的6%左右，國內(nèi)鉀肥市場價(jià)格完全受國際鉀肥市場控制。值得注意的是，隨著我國鉀肥進(jìn)口量的增加，鉀肥進(jìn)口價(jià)格也在逐年增加。90年代初，每噸進(jìn)口鉀肥的離岸價(jià)為85~95美元，到1999年俄羅斯鉀肥到岸價(jià)每噸已達(dá)1250元。如果國產(chǎn)鉀肥產(chǎn)量再?zèng)]有較大程度的增加，我國每年為進(jìn)口鉀肥多支出上千萬美元的外匯，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本也將增加。國內(nèi)鉀肥產(chǎn)量短期內(nèi)盡管不能完全滿足我國農(nóng)業(yè)的需求，但增加鉀肥產(chǎn)量，可以相對影響進(jìn)口鉀肥的價(jià)格。另外，我國鉀資源98% 以上儲(chǔ)量均在西北地區(qū)，根據(jù)我國科學(xué)家的研究，青藏高原的湖泊近幾十年已經(jīng)形成從南向北逐年干涸的趨勢，這對于含鉀液體礦來說，鹽湖的干涸帶來鉀資源的貧化。因此加快西北鉀資源的開發(fā)，滿足農(nóng)業(yè)對鉀資源的需要，減少資源浪費(fèi)，降低開采成本十分必要。 中央領(lǐng)導(dǎo)對西北資源開發(fā)指出，西北地區(qū)資源開發(fā)要立足有市場前景、開發(fā)技術(shù)先進(jìn)的資源，優(yōu)先考慮發(fā)展。鉀資源的開發(fā)，正好具備國家開發(fā)大西北資源的條件。大力發(fā)展我國鉀肥工業(yè)，開發(fā)鹽湖資源，已勢在必行。 鹽湖鉀資源開發(fā)技術(shù)，具有其特殊性和地域性。全球鉀資源的狀況、形成條件的不同，生產(chǎn)技術(shù)有較大的差異。察爾汗鹽湖晶間鹵水的賦存條件，類似于美國西爾斯鹽湖，而鹵水組分與中東的死海相似。開發(fā)適合于察爾汗鹽湖乃至高原其它含鉀鹽湖的新技術(shù)，我國已有四十年的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累。掌握了充分利用自然能，特別是太陽能，建成了中國最大利用太陽能的鹽田鹵水蒸發(fā)池。研究開發(fā)了具有國際先進(jìn)水平的反浮選——冷結(jié)晶技術(shù)。并已掌握了該技術(shù)的關(guān)鍵，改造了原有的裝置，目前運(yùn)行良好。開發(fā)和完善自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鉀肥生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù)，降低生產(chǎn)成本，建立察爾汗鹽湖鉀肥基地，為開發(fā)新疆、青海、西藏等地鹽湖鉀資源，進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備。在未來十幾年中將我國鉀肥產(chǎn)量達(dá)到250~300萬t提供完善可靠的技術(shù)。 綜上所述，大規(guī)模開發(fā)我國的鹽湖鉀資源是正確的，條件是成熟的。再從經(jīng)濟(jì)上就開發(fā)規(guī)模進(jìn)行了比較，得出的結(jié)論是年產(chǎn)70萬t氯化鉀是最經(jīng)濟(jì)的，投資相對較低，產(chǎn)出相對較高，輔助工程的投入比例相對較低，而直接投資增加不大，項(xiàng)目的整個(gè)經(jīng)濟(jì)效益相對較好，%，%在國家同類行業(yè)中是很好的項(xiàng)目。 原材料、燃料和動(dòng)力供應(yīng) 原材料 (1) 鹵水 本項(xiàng)目生產(chǎn)原材料為含鉀晶間鹵水，年需鹵量約為6200萬m3。擬定本項(xiàng)目的鹵水開采區(qū)段為別勒灘區(qū)段。 察爾汗鹽湖位于柴達(dá)木盆地中東部的南邊緣，東西長168km, 南北寬2040km，面積5856km2，海拔標(biāo)高26772680m，是柴達(dá)木盆地最低洼的地帶。除鹽湖周邊有幾個(gè)殘存的湖泊外，大部分為平坦的干鹽灘，有十多條河流從東、南、西三面注入湖區(qū)，鹽湖自東向西劃分為霍布遜、察爾汗、達(dá)布遜和別勒灘四個(gè)區(qū)段。 鹽湖鉀鹽礦床分液體和固體礦兩種，以液體礦為主，液體礦儲(chǔ)存在鹽的孔隙中，為一線地下鹵水，根據(jù)地層和巖區(qū)富鉀性的差異，劃分為一、二兩個(gè)鹵水含礦層，第 I鹵水含礦層賦存在上部含鹽層中，水位深 ，孔隙度17～27%，給水度7～15%，屬潛水性鹵水，鹽層厚7～20m，氯化鉀品位察爾汗、%。第Ⅱ鹵水含礦層賦存在中下含鹽組中，埋藏于第I含礦層之下，其孔隙度為10～20%，給水度4～12%。固體鉀鎂鹽礦層，主要儲(chǔ)存在上部含鹽層中，自上而下劃分為七個(gè)層次，具有分布面積廣，厚度小，品位低，氯化鉀含量大于2%的約一億t。 察爾汗鹽湖沉積著600多億t的石鹽，在石鹽的晶間賦存著大量的高濃度鹵水，含鉀、鈉、鎂、鋰、硼、溴、碘等多種有益組分。根據(jù)青海地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)在1967年提交的《察爾汗鹽湖鉀鎂鹽礦床霍布遜至達(dá)布遜儲(chǔ)量勘探報(bào)告》、《察爾汗鹽湖鉀鎂礦床別勒灘勘探報(bào)告》，1973年青海省計(jì)委批準(zhǔn)這兩個(gè)儲(chǔ)量勘察報(bào)告，批準(zhǔn)的表內(nèi)氯化鉀儲(chǔ)量為 14553萬t，其中別勒灘區(qū)段氯化鉀儲(chǔ)量為10883萬t，占察爾汗鹽湖總儲(chǔ)量的75%。 別勒灘區(qū)段位于察爾汗鹽湖西部，東以300勘探線為界，西至澀聶湖西岸，,南北寬45km，面積2260km2。海拔標(biāo)高在2678～2679m之間。 (2) 藥劑本項(xiàng)目所需主要輔助材料為氯化鈉浮選藥劑，年需量約為350t，由青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)公司的藥劑車間加工生產(chǎn)。 燃料供應(yīng) 由于澀北至格爾木的天然氣輸送管道已接通，且管道橫穿礦區(qū)，天然氣的使用十分便利。一期工程年產(chǎn)二十萬t干燥系統(tǒng)由原料采用燃煤供熱已改造為用天然氣供熱，取得了較好的效果。因此本項(xiàng)目燃料采用天然氣，106Nm3。 動(dòng)力供應(yīng) (1) 供水 本項(xiàng)目生產(chǎn)用水年用量為675萬m3，生活用水年用量為15萬m3，總計(jì)年用水量為690萬m3。由于工廠附近無保證生產(chǎn)及生活正常用水的水源地，且青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)有限公司現(xiàn)有的供水能力已接近滿負(fù)荷，因而無法滿足本項(xiàng)目的用水量。因此，擬在格爾木新建水源地。經(jīng)方案比較，水源地選在格爾木市規(guī)劃給青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)有限公司的西水源地。淡水泵站和輸水管線與一期工程設(shè)計(jì)相同，即采用8臺(tái)深井泵和800mm的輸水鋼管。 (2) 供電 。青海鹽湖集團(tuán)自備電廠，裝機(jī)36000kW。 水電站3座，乃吉里水電站，裝機(jī)33000kW；小干溝水電站，裝機(jī)48000kW；大干溝水電站。青海鹽湖集團(tuán)自備電廠與小干溝，乃吉里已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)。 本項(xiàng)目總裝機(jī)容量為50530kW。其中采輸鹵11750kW，鹽田及采收系統(tǒng)14780kW，加工廠23000kW，生活1000kW。經(jīng)綜合經(jīng)濟(jì)比較，供電方案采用大電網(wǎng)供電比較適宜，即引用龍羊峽至格爾木的330kV線路，該線路目前已敷設(shè)至烏蘭?；ㄆ陂g用電由青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)有限公司的動(dòng)力公司電網(wǎng)自行供電。不足部分由格爾木水電公司供給。 主要原材料年需求量估算表序號名 稱消耗定額（噸氯化鉀 ）年 用 量1光鹵石礦(濕基)106t2反浮選藥劑500g350t3水106M3106m34電108kWh5天然氣12Nm3106Nm3 廠址 經(jīng)方案論證，本項(xiàng)目的采鹵區(qū)位于別勒灘，鹽田位于一期工程現(xiàn)有鹽田西側(cè)，加工廠位于該項(xiàng)目新建鹽田南側(cè)，與鹽田鄰近。 項(xiàng)目工程技術(shù)方案 采輸鹵、鹽田及老鹵排放 (1) 采鹵 察爾汗鹽湖已探明的氯化鉀表內(nèi)儲(chǔ)量14553萬t，其中達(dá)布遜──察爾汗區(qū)段3670萬t，占25%，別勒灘區(qū)段10883萬t，占75%。青海鹽湖集團(tuán)有限公司一期工程開發(fā)察達(dá)區(qū)段鹵水，70萬tKCl開采別勒灘區(qū)段鹵水，日最大采鹵量需40萬m3。根據(jù)一期工程和第一選礦廠采用渠道采鹵的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮到別勒灘區(qū)段礦層厚度大，深部鹵水不能用渠道采出的情況，采鹵方式采用井采。 (2) 原鹵輸送 從別勒灘區(qū)段采區(qū)將鹵水輸送至達(dá)布遜湖南岸70萬t鹽田，全長約60km，鹵水輸送線路選擇了北部、中部、南部三個(gè)方案進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，比較結(jié)果表明，南線方案具有投資省、經(jīng)營費(fèi)用低、技術(shù)可靠等優(yōu)點(diǎn)，故確定采用南線方案。輸鹵方式有渠道輸鹵和管道輸鹵兩種，經(jīng)比較表明，渠道輸鹵投資省，經(jīng)營費(fèi)用低，管理方便，故采用渠道輸鹵方案。 (3) 鹽田方案 根據(jù)別勒灘區(qū)段晶間鹵水的化學(xué)組成和上海化工研究院對該鹵水等溫蒸發(fā)試驗(yàn)的結(jié)果，鹵水經(jīng)蒸發(fā)濃縮首先析出NaCl，隨后析出NaCl+KCl，再析出NaCl+KClMgCl26H2O，最后析出NaCl+MgCl26H2O。當(dāng)對原鹵進(jìn)行調(diào)整后，可以除去NaCl+KCl析出階段，或?qū)aCl+KCl析鹽階段并入NaCl+KClMgCl26H2O析出階段。最后鹽田工藝是原鹵→氯化鈉池→光鹵石池→老鹵排放。 鹽田位置結(jié)合地形、工程地質(zhì)條件和靠近一期的原則，布置緊靠一期鹽田之西部的達(dá)布遜湖南岸，該地區(qū)地形平坦，有滲漏量小的亞粘土和輕亞粘土層，適宜建設(shè)鹽田。 ，沿東西方向布置，鈉鹽池布置在西部，可減少原鹵輸送距離。光鹵石池布置在東部，靠近加工廠，可減少光鹵石和老鹵排放距離。鹽田單池面積鈉鹽池盡量加大，以減少工程量，光鹵石池根據(jù)光鹵石采收的工藝要求，長5 km， km，面積24km2。 鹽田采用并聯(lián)走水，以充分發(fā)揮鹽田的蒸發(fā)效率，鹽田內(nèi)部鹵水流動(dòng)除鈉鹽池終點(diǎn)鹵水需設(shè)泵抽取外，其它靠內(nèi)部輸鹵渠向各光鹵石池補(bǔ)水，用閘門控制。光鹵石礦采收采用水采方案。 鹽田建造，就近推土建造堤壩以節(jié)省費(fèi)用，為防止堤壩被風(fēng)浪沖刷破壞，采用技術(shù)可靠的毛石護(hù)坡。 (4) 老鹵排放 70萬t老鹵年排放量3000萬m3，排放方案有地表排放和地下回灌兩種，地下回灌方案尚處在試驗(yàn)之中，大量老鹵回灌地下是否對礦床有破壞作用，有待試驗(yàn)證實(shí)，目前不宜采用地下回灌方案。一期工程老鹵采用地表排放，將老鹵排放到遠(yuǎn)離礦床的南霍布遜湖，以保護(hù)礦床不被老鹵破壞。70萬t工程老鹵量大，仍采用地表排放方案，與一期工程相同，通過管道和渠道排放到南霍布遜湖，經(jīng)計(jì)算表明，排放時(shí)間在60余年內(nèi)，不會(huì)對察爾汗區(qū)段鹵水造成不良破壞和影響。 光鹵石礦采收 根據(jù)鹽田布置方案，光鹵石鹽田分為三個(gè)區(qū)域，根據(jù)加工廠對光鹵石原礦的年消耗量，共設(shè)六臺(tái)水采機(jī),每臺(tái)水采機(jī)上布置初級泵和增壓泵各一臺(tái)，兩臺(tái)泵直接串聯(lián)。浮管系統(tǒng)的礦漿軟管長1600m，材質(zhì)采用高密度聚乙烯。在兩條壩面上共布置10個(gè)浮管接口，浮管接口到加工廠共設(shè)六條單獨(dú)的輸送管線，從水采機(jī)到加工廠，礦漿輸送的最長距離為10400m，最短距離為4600m，壩面上管線共長35400m。正常情況下每條管路輸送流量為1000m3/h，體積濃度25%。長距離輸送要設(shè)加壓泵站，根據(jù)輸送距離的情況共設(shè)兩個(gè)加壓泵站，泵站共設(shè)置五臺(tái)泵，其中1泵站配三臺(tái)泵, 2泵站配二臺(tái)泵。 加工廠 從可溶性鉀鹽礦物中提取氯化鉀，有多種加工方法。目前國內(nèi)外應(yīng)用于生產(chǎn)的工藝有：冷分解——浮選法；熱溶法；兌鹵法；鹽田重結(jié)晶法以及反浮選——冷結(jié)晶法等。其中，最常用的有熱溶法、冷分解——浮選法、反浮選——冷結(jié)晶法。 (1) 熱溶結(jié)晶法：該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是：產(chǎn)品純度高，物理性能好，尾鹽不含藥劑，可以副產(chǎn)食用鹽，對原礦的適應(yīng)性較強(qiáng)，缺點(diǎn)是工藝流程復(fù)雜，需耗用大量燃料，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，材質(zhì)要求高。以色列死海工廠和約旦阿拉伯鉀鹽公司有年產(chǎn)120萬t的生產(chǎn)裝置采用本工藝。 (2) 冷分解——浮選法：該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是：工藝流程簡單，操作管理容易，生產(chǎn)在常溫下進(jìn)行，勿需耗用大量燃料，設(shè)備腐蝕小，材質(zhì)要求不高。缺點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量不如熱法，收率較低，需耗用浮選藥劑，尾鹽加工處理后，僅能供做工業(yè)使用。 (3) 反浮選——冷結(jié)晶法：該工藝在國外已有應(yīng)用。以色列有年產(chǎn)130萬t氯化鉀的生產(chǎn)裝置，約旦有年產(chǎn)40萬t氯化鉀的生產(chǎn)裝置采用本工藝。國內(nèi)則由青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)有限公司開發(fā)利用。青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)有限公司歷時(shí)十二年自行開發(fā)研究反浮選——冷結(jié)晶工藝，并取得了成功。該工藝的特點(diǎn)是產(chǎn)品純度高，收率較高，物理性能良好，對原礦的適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)在常溫下進(jìn)行，勿需消耗大量燃料，設(shè)備腐蝕小，材質(zhì)要求不高。缺點(diǎn)是工藝流程較為復(fù)雜。青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)有限公司利用該工藝將一期工程二十萬t加工廠所采用的冷分解——浮選法工藝進(jìn)行改造，取得了很大成功，氯化鉀產(chǎn)量、質(zhì)量、收率指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。因此，本項(xiàng)目選用反浮選——冷結(jié)晶工藝。 環(huán)境保護(hù) 環(huán)境現(xiàn)狀 年產(chǎn)70萬t氯化鉀工程建設(shè)區(qū)地處青藏高原柴達(dá)木盆地中東部，區(qū)域內(nèi)地形開闊平坦，地勢南高（格爾木）北低（察爾汗）。常年在西北風(fēng)環(huán)流控制下，氣候干燥寒冷，少雨多風(fēng)，日照時(shí)間長，蒸發(fā)量大。 察爾汗鹽湖為一獨(dú)立閉流水環(huán)境單元。有大小湖泊十個(gè)，向心輻射狀補(bǔ)給河流十余條，高度蒸發(fā)濃縮作用使其富集了大量的鉀、鈉、鎂、鋰、硼、溴、碘等有益元素，為一大型沉積鉀鎂鹽礦床。 該項(xiàng)目所處地區(qū)正處于開發(fā)階段，環(huán)境受污染程度輕，根據(jù)核工業(yè)部第五研究所于84年8月至 85年4月和連云港設(shè)計(jì)研究院89年對湖區(qū)環(huán)境進(jìn)行的環(huán)境調(diào)查，其結(jié)果大氣中 SO NOX、OCO的濃度均低于大氣環(huán)境質(zhì)量一級標(biāo)準(zhǔn)，總懸浮微粒和漂塵兩項(xiàng)指標(biāo)在夏季低于二級標(biāo)準(zhǔn)，冬季低于三級標(biāo)準(zhǔn)，部分地區(qū)超過三級標(biāo)準(zhǔn)。 三廢排放及三廢處理方案 (1) 三廢來源 該工程所產(chǎn)生的“三廢”主要有加工廠排出的老鹵、尾鹽和產(chǎn)品干燥粉塵及輔助工業(yè)廢水。 (2) 排放標(biāo)準(zhǔn) 粉塵執(zhí)行（GB1627