西部钾矿资源分布特征与开发前景

李春斌，侯元昌，应 辉，曹亚楠

（1.吉林大学地球科学学院，吉林 长春 130012；2.青海省第五地质勘查院，青海 西宁 810000）

1 钾的分类

通常是指可溶性钾盐矿床，主要是钾石盐以及光卤石、硬盐、钾盐镁矾等。按赋存状态有固态钾矿和液态含钾资源。固态钾矿按其加工性质分为水溶性钾矿(即钾盐矿)和非水溶性钾矿，后者包括明矾石矿、钾长石矿、含钾砂页岩、霞石矿、海绿石砂岩、伊利石黏土岩等，统称含钾岩石，均属硅酸盐类含钾矿物，如用制钾肥需将硅酸钾转变成水溶性钾，工艺过程复杂，生产成本高，故当前除明矾石矿正在综合开发利用外，其余含钾岩石尚未进行正规开发[1]。

2 钾矿的分布情况

2.1 世界上钾矿的分布状况

就目前已经查明的情况来看，世界上钾矿已经探明的工业储备量为200亿吨以上，按照估算总储备量来看应该超过1400亿吨，而这些钾矿资源却分布很不均匀，主要集中分布在加拿大、俄罗斯、德国、约旦等国家，这些国家的存储量约占世界资源量的90%。而目前我国已经探明的工业储备量总计7.91亿吨，占世界已经探明工业储备量的2.495%。

2.2 世界上钾矿的分布状况

就目前我国的分布情况来看，我国钾矿资源总体来看还是处于稀缺状态，其中以卤水状态存在的盐湖钾盐占据钾资源总量的92%，以固态存在的资源量较少，这部分资源的状态也较差，可以直接开采的固态钾矿资源仅占据2.6%。钾矿资源主要分为两类，一是可溶性钾盐，主要是钾盐和是钾肥，主要分布于西部地区，主要集中于青海和新疆，其中青海5.4亿吨，主要集中于青海柴达木盆地，新疆储备量2.51亿吨，主要集中于新疆罗布泊，四川、西藏、云南也存在。另一类是难溶性含钾岩石，主要分布于陕西、四川和甘肃等地。其中发现西藏拥有35个特种盐湖，内蒙还发现11个钾盐湖，四川盆地也存在很多液态钾矿[2]。但是按照总体情况来看，我国钾矿资源是稀缺的，主要还是分布于西部地区，固体钾矿资源是很少的，而能利用的钾矿资源更是稀少。

3 已经探明资源分布状况

目前西部地区探明的钾盐分布情况主要集中于青海柴达木盆地，新疆罗布泊，四川海相盆地，云南盆地等地区，下面就这些地区分布情况作出具体分析。

3.1 青海柴达木盆地

经过多年来的开发与努力，柴达木地区既有干盐湖也有表面湖水盐湖，也有两者共存的盐湖，而具有规模且开发的盐湖有察尔汗盐湖、台吉乃尔锂盐湖、马海盐湖、大柴旦盐湖、大浪滩盐湖、大盐滩盐湖等。这些该地区的钾盐资源主要集中于地层的第三、四系与现代地层。盐湖其中主要以察尔汗盐湖为主，该盐湖生产规模很大分为两期工程，自西向东为别勒滩、达布逊～察尔汗、霍布迅三段，其中别勒滩面积2260km²，达布逊～察尔汗面积为2651km²，霍布逊940km²。开发的钾盐产品主要以氯化钾为主，年总生产能力为350万t每年，其次主要是钾镁肥，总的生产能力为60万t每年，而硫酸钾还未形成规模性的生产能力。在20世纪察尔汗盐湖主要采用开发技术为的光卤石冷分解～洗涤法工艺，后来发展为光卤石冷分解～浮选法，火来发展为反浮选～冷结晶技术，而到目前为止，卤石冷分解～洗涤法工艺已经被淘汰，主要采用另外两种方法[3]。

3.2 新疆罗布泊

新疆罗布泊盐湖是在青海察尔汗盐湖后迄今为止发现的最大的含钾卤水矿床，该盐湖南北长115km，面积10350km2，是世界上最大的干盐湖之一。罗布泊盐湖，根据地质成矿年代及构造特征划分为罗北、罗中、罗东、新湖、新湖东、老湖区、东台地和西台地等八个区段。钾盐主要分布与地层的第三系和石炭系，主要成分以卤水、石盐和芒硝为主，并以大型矿田为主，主要以KCL为主。主要开发工艺是根据罗布泊盐湖资源特点和气候特征开发的，主要利用相图原理，结合气候条件特征，通过先进的盐田工艺，使卤水中的钾集中在两个阶段析出，同时排出了过量的硫酸镁的工业手法。

3.3 四川盆地

四川盆地的钾盐主要分布于奥陶系，即山西和陕西两省，主要以含钾石盐和石膏为主，其中石膏的出现在世界上都较为罕见，而这些钾盐盆地现已经被找出，并进行集中开发。四川盆地的液态钾比较丰富，卤水资源量较多，根据研究卤水的资源含量为19250亿m2，卤水中主要以含钾为主，以锂、碘、硼等微量元素组成的高浓度卤水，对于开发有较大意义。

3.4 云南

云南江城县勐野钾盐矿，是我国首次发现不能食用钾盐，是目前发现较早的唯一固体古生代钾盐矿床。经过多年的发展，该盐矿解决了占总储量61.5%的灰绿色钾石盐矿和红褐色钾石盐矿生产氯化钾的关键技术问题，采用坑道开采，边界品味KCL3%，最低工业品味6%，工艺运行稳定，技术经济指标良好。

4 钾矿资源开发前景讨论

4.1 可溶性盐开发

根据总结来看，我国钾矿主要以液态矿卤水资源为主，而青海察哈尔盐湖为最大的可溶性钾盐矿床，而新疆、西藏内蒙胡也存在盐湖，这些盐湖之间的成分并不相同，对于青海盐湖来说适合边采边找的方法，在开发中寻找光卤石、硼砂等盐类，利用卤水资源扩大钾盐生产。对于新疆这类富含多种微量元素的盐湖，以寻找石盐、钾销石等伴有钾盐矿为主要开发模式。对于四川盆地这种情况积极开发其富钾卤水，对于解决农业上钾肥资源短缺的情况有重要的意义，可以不断其工业回收率，加快地质勘查速度和效率，通过井渠结合的开采方式，采用海水直接提家技术和海盐苦卤综合利用提钾方法来提取钾矿中的物质。

4.2 不溶性钾盐开发

我国是农业法国，因此对于钾盐的消耗比例较大，而我国钾矿中不溶性钾盐占据比例较大，因此为了能够加快农业发展脚步，近些年来我国开发了以富钾硅酸盐岩石为原料的新型钾硅钙矿物肥料，通过对全国多个试验点对不同农作物的农田肥效试验，已经有了很大的进步，而这也是不溶性钾盐未来的发展的重要道路。同时在近些年来也成功研制出了利用工业废渣与钾长石等不溶性钾矿生产含钾复合肥料的技术，该技术生产成本低，生产原料来源广泛，分布范围较广，该肥料中不存在对环境不友好的组分，可安全施用，特别对南方地区酸性土壤施用效果更佳，这也是未来我国不溶性钾盐的主要发展方向。

5 结语

按照我国目前的情况来看，钾盐的分布不均匀，含钾量也不尽相同，而为了能够综合利用开发，需要进行整体规划，然后分阶段实行，在开发中优先以钾矿资源丰富的为主，以满足农业需求为主，在利用资源的同时不断开发未发现的资源，积极研发不可溶性钾盐的利用方法，由此来解决我国钾资源短缺的状态。