盐田成矿机理与盐田生产管理分析

欧阳传亮 万莉

（青海盐湖元通钾肥有限公司，青海格尔木 816099）

1.盐田成矿机理

盐田生产涉及的知识内容以及工艺体系较为繁杂，不同的因素会对盐田的蒸发量、析盐量与矿物结晶造成不同程度的影响，了解盐田成矿机理对后续生产技术、后期蒸发工艺的设计和使用有着关键作用，能够通过数据模型等方式考量盐田生产工艺的优劣，确定光卤石矿和钾肥的质量，以此构建科学合理的盐田生产管理体系[1]。

1.1 卤水体系

卤水对盐田蒸发的影响主要有两方面。一方面是卤水的组成成份，卤水组份间会相互影响，尤其是在卤水蒸发浓缩时，卤水中不同盐分的数量会影响盐矿的性质特征，当盐分中氯离子较多时就会发生同离子效应，从而造成盐矿的溶解度降低。随着盐矿蒸发不断进行，卤水的组份也会发生变化，将会析出不同品质的盐矿；另一方面是卤水的浓度，通常情况下卤水浓度是影响蒸发的主要因素之一，在卤水自然蒸发的过程中，浓度会不断增加，导致蒸发速度减缓，对蒸发生产效率造成影响。这是由于卤水浓度增大，卤水黏度也会相应增加而导致的。

1.2 气象条件

盐湖和盐田的气候条件会随季节而变化，其蒸发量也会随着季节而变动。一般来说日常变化对普通盐田与深水盐田的影响较小，不过气温以及太阳辐射对卤水蒸发速率以及卤水温度有较大影响，辐射或较高气温会使水体升温，热量转变为卤水蒸发潜热，水体饱和蒸气压升高，水份便能由液相转变为气相蒸出，有利于提高蒸发速率。反之，当辐射强度低、气温低时，卤温就会降低，蒸发速率降低，尤其是冬季气温处在0℃以下时，盐田生产冷却结晶与蒸发结晶会同时存在，而且较低的温度也会对卤水化学成份的溶解度造成影响，从而对后续析出造成干扰。

1.3 其他因素

其他影响盐田成矿机理的因素包括盐田的生产布局、采收作业方式、盐田本身面积与深度等。盐田的生产布局与当地的地形地貌、蒸发量、降雨量有较大关系，需要在确定好各类参数后规划工艺走水方式和走水路线。以察尔汗盐湖为例，其盐田布置根据自然地形基本特征就是西高东低、南高北低的类型，以此设走水线路会为后续生产管理提供诸多便利。盐田的作业方式主要有水采和旱采两种方式，采收方式对晶体生长环境和成矿周期有着一定影响。

2.盐田生产管理

2.1 原卤管理

在正常情况下，盐田生产的最终产品是光卤石矿，而光卤石矿的质量和产量都可以通过控制生产工艺中的各个环节进行优化和提升。原卤管理则是生产管理中的首要环节。原卤的管理控制主要是将原卤抽入到钠盐池中，经过钠盐池和调节池的调节，达到成矿卤水点后进入各光卤石池晒制光卤石矿。原卤析出可分为无钾石盐和有钾石盐两类。其中无钾石盐析出后多为不饱和溶液，这是因为在输送过程中卤水的浓缩点和液相点未达到最佳位置，需要在输送中使卤水浓缩至饱和后再进入钠盐池。而有钾石盐饱和度较高，在浓缩饱和后进入钠盐池继续蒸发结晶至设计浓度后便可进入调节池，一般来说，盐田中原卤浓度≥27°Be'时就可以将原卤导入钠盐池，而当浓度≥27°Be'时原卤中的氯化钠＜6%，能够使氯化钠在进入钠盐池之前便结晶出来，可以提高钠盐池的使用寿命。

2.2 操作控制

盐田生产系统可以分为钠盐池、调节池和光卤石池。原料卤水在进入钠盐池后，蒸发析出氯化钠，再进入调节池，控制卤水点的成份，最后使光卤石能够在光卤石池中充分析出。氯化钠则要尽可能析出在钠盐池中，保证光卤石矿的品质。生产管理的关键就在于钠盐池和调节池的工艺，在原卤符合相应浓度后，进入钠盐池进行浓缩和蒸发结晶析出，其管控主要有两点：一点析出大量氯化钠的同时避免氯化钠进入调节池；另一点是防止光卤石在钠盐池中析出。因此，当氯化钠刚刚达到饱和后，就需要在钠盐池中进行蒸发，直至蒸发到指定液相后才能导入调节池中。

调节池的管控更为重要，在尽可能不损失钾的基础上，也要杜绝氯化钠进入光卤石池，保证光卤石的质量。当原卤有钾石盐时，我们可以向其中加入一定量的老卤进行消除，在蒸发结晶并进入调节池后，根据液相区间变化，加入定量的老卤进行兑卤，到达最高液相点时停止兑卤，继续进行蒸发，使液相点符合进入光卤石池的标准后，才能导入光卤石池。

2.3 系统管理

盐田卤水的生产系统中管理要从全方位进行考量，正常情况下卤水、结晶、析出等变化都是有一定关系的，充分利用它们之间的参数关系进行物料计算，可以进一步优化盐田生产程序，革新系统管理。而对于气象条件等外界影响因素，需测定一个常量，在数据模型中作为一个常数进行计算，考虑多种因素对盐田生产的影响。例如光卤石池中的排放指标就需要对蒸发结晶进行取样分析或是测定比重等，在氯化钾浓度为0.3%时确定排卤量，并且要在氯化钾浓度低于0.12%前排放完毕，否则光卤石池中的氯化镁在析出过程中就会影响光卤石的质量。当然，实际情况需要根据盐田条件以及光卤石池的走水路线进行确定[2]。

在确定好各类工艺的生产与排放指标后，需要对盐田生产进行科学化管理，结合各种影响因素控制好生产及排放指标，使生产工艺能够符合规范标准。以察尔汗盐湖为例，其生产系统主要集中在每年的4～10月份，其中6～8月份温度最高，成矿速率最快，在此季节需要增强盐田的管控，使成矿效果达到最佳，以此提高产量和质量，而在温度较低的时节可以进行采矿生产。盐田的系统管理需要为盐田生产制定相应的管理体制，在建立卤水控制参数的基础上，构建科学合理的生产管理系统，用计算机等信息设备采集工艺数据，输入卤水数据和气象信息，结合相应软件进行计算分析，为管理人员提供生产过程的各项数据信息，有助于为生产管理的分析、决策和实施控制提供支撑，是提升盐田生产效益的有效方法。

2.4 智能管控

企业生产管理的方向都是从信息化、自动化向着数字化、智能化发展，在科学技术不断扩展的时代背景下，智能管理已经成为盐湖企业的主要控制手段。将信息系统收集的各种数据与光卤石质量点位进行校对，使盐田生产系统趋于一个稳定平衡的状态，在自动化生产的过程中也能符合质量要求。在此基础上，管理人员设定液相点、浓缩率、吸附水率、结晶系数等相关参数，利用智能系统在工艺生产过程中自动调节，使盐田生产在稳定的前提下提升光卤石矿的产量和质量。也可以将传统通讯连接的管控方式转变为网络运行管控，不仅能够节省生产管理中的人力、物力，也能够使盐田管理更为精准，实现生产运行的实时监控，降低卤水生产中其他因素的影响。智能化设备为生产带来了诸多便利，利用各种控制器实时采集设备的运行参数，例如实时的气象条件数据、盐田卤水化验数据，将整个盐湖的生产管理集中化，在相应的信息中心就能完成对各个泵站运行、输卤量、气象条件、光卤石品质的远程实时监控，最大程度优化了生产管理[3]。并且在盐田生产中除了氯化钠、氯化钾、氯化镁等资源，还含有多种金属及非金属元素，通过引入先进的工艺技术，在智能管控的调整下使盐田生产与其他化工生产融为一体，完成盐湖生产、化工生产的一体化管理，做好钾、钠、镁、锂等资源的综合利用，建设具有资源优势、技术先进、智能信息的生产项目[3]。

3.结论

盐田的成矿机理对后续盐田的生产管理有着较大影响，从卤水体系、气象条件以及多种其他因素对成矿机理进行详细分析，能够明确在盐田生产中需要进行优化和调整的内容。盐田生产需注重原卤的生产以及钠盐池、调节池、光卤石池的指标参数，运用生产管理制度和信息技术，架设盐田生产的现代化管控方式，才能使盐田资源得到充分利用，促进生产企业的可持续发展。