西部地区无机盐行业现状与前景展望

胡久平

（兰州石化职业技术学院，甘肃兰州 730060）

西部地区无机盐行业现状与前景展望

胡久平

（兰州石化职业技术学院，甘肃兰州 730060）

中国的无机盐原料矿产资源主要分布在中西部地区，西北地区的无机盐资源优势主要体现在盐湖资源上。介绍了察尔汗盐湖和罗布泊盐湖的资源；详细叙述了盐化工产业链；重点分析了钾盐、钠盐、镁盐资源的综合开发。坚持绿色经济的发展理念和“资源—产品—再生资源”、“低开采—高利用—低排放”的发展目标。西北地区还有丰富的石油、天然气、煤资源优势，可为发展西北地区无机盐行业提供廉价、充足的能源。

盐湖；卤水；钾；钠；镁

1 西部盐湖资源

1.1 察尔汗盐湖

察尔汗盐湖是中国最大的天然盐湖，是中国最大的可溶性钾镁盐矿床。湖中蕴藏着极为丰富的钾、钠、镁、硼、锂、溴等自然资源，总储量为600多亿t，其中仅氯化钾表内储量为5.4亿t，占全国已探明储量的97%；氯化镁储量为16.5亿t，氯化锂储量为800万t，氯化钠储量为426.2亿t，均占全国首位。整个盐湖潜在的开发价值超过12万亿元，是发展中国盐化工业的战略宝地［1］。

1.2 罗布泊盐湖

罗布泊盐湖钾盐储量十分丰富，分布十分广泛。初步探明罗布泊地区钾盐资源储量达到2.99亿t。据地质专家测算，罗布泊钾盐资源的潜在价值超过5 000亿元，完全具备成为中国最大钾盐生产基地的潜力。 罗布泊盆地聚集了50多亿t的石盐资源，其中氯化钾、硫酸钾和硝酸钾等钾盐成分含量很高，平均要比察尔汗钾盐矿高出数倍［2］。

2 盐化工产业链

盐化工是指利用盐或盐卤资源，加工成氯酸钠、纯碱、氯化铵、烧碱、盐酸、氯气、氢气、金属钠，以及这些产品的进一步深加工和综合利用的过程。其产业链见图1。

图1 盐化工产业链

3 西部盐湖资源综合开发分析

3.1 钾肥产品

硫酸钾作为主要无氯钾肥，同时具有钾元素、硫元素双重肥效。目前，全世界硫酸钾的年消费量超过4.2×106t，主要生产于德国、比利时、美国等地，其中德国硫酸钾产量近1.0×106t。中国近几年硫酸钾生产能力逐步上升，2006年生产能力达7.0×105t，但均是采用传统的“以钾换钾”模式，生产工艺主要有“曼海姆法”、“芒硝法”等，而且生产规模较小，难以形成规模效益，产品价格随KCl原料的波动变化较大，成本居高不下，此外，上述硫酸钾生产工艺还具有能耗高、污染严重等缺点。

国投罗钾公司钾肥项目采用的是以盐湖卤水为原料，通过兑卤人为改变原卤水的结晶点和结晶路线，从而获得较高产量和质量的钾混盐及光卤石盐田产品，再经过分解、转化、浮选、结晶直接生产硫酸钾的生产工艺，该工艺于2003年成功投料，完成工业性试验。该项科研成果填补了中国直接采用盐湖卤水制取硫酸钾生产工艺的空白，达到了国内领先、国际先进水平［3］。工艺流程图如图2所示。与国外传统盐湖卤水生产工艺相比较，该工艺最大特点就是对盐田产品进行合理分级，解决了生产硫酸钾产品所需氯化钾原料的问题，而且将工艺单次回收率指标从33.0%提高到58.0%。目前国投罗钾公司已将该工艺成功运用于生产，2006年硫酸钾产量已突破1.0×105t，为国内单产能力最大的生产厂家。

图2 生产硫酸钾工艺流程图

随着钾肥市场的不断发展，硫基钾镁肥、农用硝酸钾、碳酸钾等特种钾肥急剧增加。国外大型钾肥生产厂家在20世纪80年代基本上完成了钾肥延伸产品的规划和建设，如以色列死海工厂在1990年就已形成大规模综合性钾肥生产，开发了烧碱、硝酸钾、磷钾复合肥等钾盐系列产品。

3.2 钠盐

罗布泊盐湖卤水赋存有丰富的氯化钠资源，经过详勘探明仅罗北凹地空隙度地质储量达3.07× 1010t。随着一期1.2×106t钾肥项目即将投产，每生产1 t硫酸钾产品将副产12～20 t氯化钠，亦即每年将生产（2.3～3.0）×107t氯化钠副产品，而且其中部分氯化钠质量分数在96%左右，在盐田现场经过简单加工，即能达到工业用盐指标要求。对罗布泊盐湖资源来说，如此巨量的氯化钠副产品废弃不用，既是一种浪费，也是一个发展包袱；盐田的氯化钠堆积愈来愈多，不仅缩短盐田使用年限，而且占用罗布泊地区有限的黏土资源［3］。

3.2.1 制碱行业现状

氯化钠作为盐化工的基础原料，工业用盐90%用于制碱，其次是PVC产品。目前，中国盐湖卤水在钠盐综合开发方面，仅停留在直接生产食盐、芒硝、元明粉等产品的阶段，而其延伸产品（烧碱、纯碱、硫化碱等）的开发明显不足。随着国家西部大开发力度不断加大，制碱行业亦有较大发展。

烧碱是衡量国家或地区化工行业发展水平的基础原料之一。中国的烧碱生产能力已突破1.0×107t／a，居世界第二位。2007年中国烧碱生产装置扩能较多，烧碱总产量可达1.4×107t。国内市场呈现饱和状态，其发展受到了能源、环境等方面的限制，加之规模不大，难以与美国、日本等发达国家抗衡，国际竞争实力不强。

3.2.2 开发烧碱、纯碱联产PVC产品

中国生产烧碱方法主要有隔膜法、离子膜法，这两种工艺在技术上均已成熟。20世纪80年代引进离子膜法烧碱生产技术后，由于其具有纯度高，质量好等优点，受到厂家的青睐，有逐步取代隔膜法烧碱工艺的趋势。近几年新增制碱工艺几乎都是采用离子膜法生产工艺，而联产的氯气产品是生产PVC的必须原料。因此，在开发烧碱、纯碱等钠盐产品时，建议联产PVC产品。

3.3 镁

3.3.1 镁行业现状

镁作为地球表面最为丰富的金属元素之一，在其他金属趋于枯竭的今天，大力开发金属镁材料是实现可持续发展的重要保证。1992年之前中国一直是镁的进口国，1992年至今，生产能力迅速上升，产量居世界首位。其生产工艺大部分采用菱镁矿为原料，经高温氯化制取炼镁原料——氯化镁；由于能耗大、成本高、严重污染环境等缺点，在国际市场上竞争力不强。而国际发展趋势是利用盐湖卤水作原料制取无水氯化镁，使得生产成本大幅度下降。以色列和约旦在死海大力发展盐湖光卤石炼镁工业，掀起了世界镁工业新技术革命；中国青海民和镁厂利用察尔汗盐田光卤石，采用熔融电解法生产金属镁亦有近10 a的历史，并取得了显著的经济效益［3］。

3.3.2 镁产品开发分析

罗布泊盐湖储存有超过1.1×1010t的氯化镁和硫酸镁资源，随着1.2×106t/a钾肥项目的投产，预计到2015年每年将有1.5×106t老卤排放。若罗布泊盐湖提钾后老卤不加以综合利用或处理将影响钾肥生产的正常运行，这样不仅会造成镁资源的巨大浪费，而且将对盐湖卤水资源造成严重污染［3］。

1）金属镁 无水氯化镁是利用盐湖卤水电解法生产金属镁的原料，而发展水氯镁石炼镁的最大瓶颈是如何采用高效、节能的技术实现低成本脱水。国外主要采用的有：挪威的HCl气体保护沸腾脱水；美国的卤水喷雾造粒一次脱水和熔融氯化二次脱水等工艺。在中国，采用水氯镁石脱水制取无水氯化镁技术取得了较大进展：利用胺类的盐酸盐与水氯镁石制成复盐，然后通过喷雾法干燥并造粒形成适合流态化的复盐颗粒，最后依次通过流化床脱去结晶水和胺类盐酸盐，得到无水氯化镁产品。

2）氢氧化镁 氢氧化镁作为一种性能十分优良的阻燃剂，市场需求量逐步增加。近年来利用卤水生产氢氧化镁工艺研究较多，主要有烧碱法、氨法、石灰乳法3种。其中石灰乳法对石灰质量要求较高，产品质量难以稳定，且能耗高；烧碱法由于采用的是强碱，生产控制要求较高，操作不当极易形成细小的氢氧化镁颗粒，给过滤—洗涤—分离带来困难；而采用氨法可生产高质量氢氧化镁，其特点为产品沉降速度快，易于过滤和洗涤，过滤后母液可重复利用，如在反应体系中加入表面活性剂，可同时完成对产品表面的活性处理。

3）氧化镁 高纯镁砂是冶金工业不可缺少的原料；中国高纯MgO产品生产，仅在辽宁以菱镁矿为原料，采用电热法生产，而国外几乎全部从卤水或海水提取。国内利用老卤制取高纯MgO的方法较多，在罗布泊卤水利用上建议采用碳化法处理，即利用碳酸氢氨与高镁卤水反应，生成碳酸镁，经过滤、煅烧得到高纯镁砂；氧化镁可直接用于冶金脱硫，亦可通过表面改性处理继续加工成高性能耐火材料。

4）硫酸镁等系列产品 硫酸镁在医药、化肥、饲料、化工材料等方面具有广泛用途；作为硫镁肥可直接施用。目前，中国硫酸镁的生产工艺主要有硫酸法和海湖苦卤法；在罗布泊生产硫酸镁必须与硫基钾镁肥统筹规划，即利用1.2×106t/a钾肥项目的泻利盐盐田低品位含钾矿物加工硫酸钾镁肥时联产七水硫酸镁，再经干燥脱水制取硫酸镁系列产品。

在镁资源利用上，鉴于金属镁消费量90%以上分布在西方发达国家，而且目前国内80%的金属镁产品出口，市场竞争异常激烈；而高纯镁砂国内市场用量较大，可以开发纳米级氢氧化镁，再开发硫酸镁系列产品。随着镁合金产品的开发和应用范围不断增加，采用电解法生产金属镁也可作为产品开发方向，其副产品氯气用于制碱行业生产PVC产品，有利于缓解氯碱行业平衡问题，与氯碱行业形成闭合［4］。

4 结论

盐湖是中国矿产资源的宝库，察尔汗和罗布泊盐湖蕴藏着丰富的钾、钠、镁及硫酸根资源，同时伴生有锂、硼等稀有元素。随着两地项目的建成投产，钠盐、镁盐的综合回收及锂、硼等稀有金属产品的开发利用，将会为西部经济的发展提供新的增长点，具有广阔的综合开发前景。盐湖矿产资源综合利用途径：一是尽快破解盐湖低品位固体钾矿溶解转化开采技术瓶颈，通过固、液转化，增加钾资源量，促进钾肥工业的可持续发展；二是大力推广应用先进工艺技术，提升钾资源回采率和选矿回收率，目标是使钾盐开采企业平均回采率达到88%以上，平均选矿回收率达到60%以上；三是通过引进、消化、吸收、再创新，突破盐湖卤水共、伴生资源综合利用产业技术瓶颈，实现共、伴生资源规模化综合利用，建设镁盐、锂盐、硼盐等产业集群，进而加快盐湖资源利用方式的转变，打造绿色盐湖矿业。

［1］ 张彭熹，张保珍，唐渊，等.中国盐湖自然资源及其开发利用［M］.北京：科学出版社，1999.

［2］ 李浩，刘传福.罗布泊盐湖资源开发现状及前景［J］.化学工业，2008（12）：10-12.

［3］ 李浩，唐中凡，刘传福，等.新疆罗布泊盐湖卤水资源综合开发研究［J］.地球学报，2008，9（4）：517-524.

［4］ 张彭熹.柴达木盆地盐湖［M］.北京：科学出版社，1987.

Present statusand prospectof inorganic salt industry in China′swestern region

Hu Jiuping
（Lanzhou PetrochemicalCollege of Vocational Technology，Lanzhou 730060，China）

Rawmaterialsandmineral resources of inorganic salts in Chinamainly distributes in themidwest regions and the advantageof inorganic salt resources in thenorthwestof China primarily reflects in the aspectofsalt lake resources.Chaerhan salt lake and Luobubo salt lake resources were introduced，salt chemical industry chain was given in detail，and comprehensive developmentof potassium，sodium，andmagnesium salt resourceswas analyzed emphatically.Insisted on the idea ofgreen economy developmentand the targetof‘resource-product-renewable resource’and‘low exploration-high uselow emission’.Besides，Northwest areas have rich petroleum，natural gas，and coal resources that provide cheap and sufficientenergy for the developmentofnorthwest inorganic saltindustry.

salt lake；brine；potassium；sodium；magnesium

TQ115

A

1006-4990（2012）04-0005-03

2011－12－17

胡久平（1958— ），男，本科，讲师，从事无机化工专业教学工作。

联系方式：hjp63286@163.com