加快盐湖资源开发利用 建设世界级盐湖产业基地——青海盐湖调查研究报告

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汪红梅

国家开发银行青海省分行 青海 西宁 810001

摘要

本文对盐湖发展进行了深入研究和分析。通过对盐湖资源的特点、开发利用现状、发展潜力等方面的调查和研究,得出结论:盐湖发展具有巨大的经济潜力和环境影响,建设世界级盐湖产业基地需要综合考虑可持续发展和生态保护的因素。


关键词

盐湖;资源开发利用;盐湖产业基地;调查报告

正文


盐湖是指地表或地下富含盐类矿物质的湖泊。全球范围内,许多地区都存在盐湖资源,其中一些盐湖具有丰富的盐类矿藏,如锂、钠、钾等。全球盐湖资源分布不均衡,主要集中于北美的加拿大、美国,南美的玻利维亚、智利、阿根廷,以及我国的西部地区,约占世界资源量的90%十三五期间,立足于青海柴达木盆地盐湖资源分布特性、资源量和关联产业发展现状,盐湖资源综合开发对青海当地经济发展将产生长远影响。

一、盐湖资源开发的重要意义和影响

盐湖开发与当前国际形势密切相关,涉及能源安全、新能源产业竞争、资源竞争与合作以及环境保护和可持续发展等方面。通过合理利用和开发盐湖资源,可以实现资源优化配置、创新能源发展和可持续经济增长。

随着全球经济增长和能源需求的增加,国际社会对能源安全的关注程度日益提高。盐湖资源中富含的锂、钠、钾等矿物质在能源存储和新能源技术中扮演着重要角色。因此,盐湖开发可以为国家提供稳定的能源供应,增强能源安全水平。

在当前全球气候变化和环境问题日益严峻的背景下,盐湖开发需要充分考虑生态环境保护和可持续发展。国际社会对环境保护和可持续发展的要求越来越高,相关国家和地区在盐湖开发过程中需遵循环保标准和政策,加强环境监测和治理,推动绿色发展。

二、 青海盐湖资源的特点和分布

盐湖资源中的主要矿物是盐类矿物,如氯化钠、碳酸钠等。这些矿物质在盐湖中得到富集,因此盐湖资源通常含有丰富的盐类矿产。与海洋水相比,盐湖水体中盐类矿物的浓度通常较高。这是因为盐湖地理环境的特殊性,例如陆地流域封闭、蒸发作用等,使得水体中的溶解物质逐渐浓缩。盐湖资源分布于世界各地,包括南美洲、北美洲、亚洲、非洲和澳大利亚等地区。不同地区的盐湖资源具有不同的特点和成分。

最常见的盐湖类型包括氯化钠型盐湖、碳酸钠型盐湖、锂型盐湖、钾型盐湖、钠型盐湖等。青海盐湖主要富镁型盐湖,同时蕴含着丰富的钾、镁、锂、硼等盐类资源,潜在的经济价值巨大。

三、 青海盐湖资源开发利用现状

(一)盐湖钾资源的开发利用

青海盐湖的钾资源约占全国盐湖钾资源量的60%。钾盐是我国的急缺矿产,农业需求量很大,目前每年进口达500多万吨。我国则以第四纪盐湖固液体钾盐矿为主。察尔汗盐湖资源开发动态数据库模型建设与管理应用为智慧盐湖精准开采综合利用集成技术示范奠定了基础。以盐湖富产的钾盐、钠盐、镁盐为原料,制备出具有优异性能的硝酸盐体系熔盐储能材料、应用于光热发电,提升了青海盐湖资源的附加值,实现了能源梯级利用,带动了太阳能光热发电产业的发展。目前,青海省钾肥产能达800万吨,占全国钾肥产量的78%以上,成为国内钾肥主要生产基地。青海省盐湖提钾工艺技术达到国际领先水平,实现了中国钾肥工业技术、产品质量与国际接轨。

(二)盐湖锂资源的开发利用

青海柴达木盆地盐湖锂资源总量约和西藏高原盐湖相当,但卤水中镁/锂比很高,锂的分离提取成本高,是世界性技术难题。根据盐湖锂资源禀赋特点,十三五期间开展了新技术新工艺研发、关键装备研制及国产化等科技攻关目前,青海省各项提锂技术均有工程化的突破,产业化生产逐渐趋于稳定,高镁锂比盐湖卤水提锂技术在国际上处于领跑阶段,建成规模已达8.5万吨。

(三)盐湖镁资源的开发利用

青海盐湖镁资源丰富,达数十亿吨之多,作为耐火材料、镁基功能材料、储能材料、镁合金原材料,具有广阔的市场。十三五期间,在金属镁及镁基合金、氢氧化镁阻燃剂(高端微纳米)、镁质凝胶材料系列材料、镁基超分子结构层状功能材料等关键技术领域取得了突破性进展。开展了镁质凝胶工程材料耐高寒及腐蚀工程应用,建成1.2公里的镁水泥路面,在察尔汗盐湖区建成2000平方米抗腐蚀性镁水泥基础设计及采卤渠,同时还建成了年产1万平米镁质复合隔墙板生产线以及1000平方米镁水泥材料防/固沙示范工程。对镁-稀土(镧、铈)中间合金电解装置进行了升级改造,形成了年产百吨的成套产业化生产技术。

(四)盐湖硼资源的开发利用

青海的硼资源以卤水矿为主,资源总量约为西藏高原的1/3十三五期间,主要对盐湖硼资源的提取方法,包括酸化法、萃取法、吸附法等进行了技术开发和应用研究,重点开展了从盐湖卤水中分离提取高纯电容级硼酸产业化示范硼酸锌晶须表面改性研究年产1000吨超细碳化硼粉体产业化关键技术研究等技术攻关。目前,青海省硼酸产能达到5万吨。

(五)盐湖钠资源的开发利用

青海盐湖石盐、芒硝储量惊人,石盐达数千亿吨之巨。十三五期间,重点承接了国家东碱西移重点项目,主要围绕节能降耗开展技术创新研究,利用盐湖氯化钠规模化制备纯碱和烧碱,实现纯碱产能达到420万吨。同时,利用天然纯净盐湖钠资源,开展了茶卡盐湖食用盐制备研发,食用盐产能达到15万吨。

(六)盐湖稀散元素的开发利用

盐湖稀散元素主要包括铷、铯、溴、碘、铀、钍等稀有矿产资源,大量赋存于盐湖和地下卤水中,是极具潜在工业开发价值的资源。察尔汗盐湖铷储量为3.8万吨(氧化铷),其伴生的铯储量也相当可观。十三五期间,主要开展了铷、铯、溴、碘等稀散元素的地球化学行为研究及开发利用技术探索,探明了盐湖稀散元素在盐湖资源综合开发利用过程中的迁移富集分布规律,明确了盐湖稀散元素开发潜力和发展方向。

四、青海盐湖资源开发存在的问题

青海盐湖资源开发利用起始于20世纪50年代,十三五期间,青海省循环经济发展在循环经济发展链条和技术支撑能力不断提升的基础上,迈上综合性高效发展的新台阶。特别是,2016822日,习近平总书记在视察青海盐湖工业股份有限公司时指出:盐湖是青海最重要的资源,要制定正确的资源战略,加强顶层设计,搞好开发利用。循环利用是转变经济发展模式的要求,在保护生态环境的前提下搞好开发利用。青海省委、省政府高度重视盐湖产业发展,积极付诸行动持续支持以高新技术提升盐湖产业质量效益。

盐湖产业的可持续发展必须依托循环经济这一主脉络,解决相关盐湖产业链条中的瓶颈制约因素,使盐湖化工新材料形成横向扩展和资源精深加工的纵向延伸相结合的循环型产业链,以及副产物和废弃物资源相结合的资源循环圈。产业发展的具体瓶颈问题如下:

(一)盐湖资源勘查力度不够

当前盐湖矿产资源勘查中存在着三个主要问题:

一是多数矿床的勘探程度较低,资源情况不清,所提交的储量不能作为开发设计的依据。二是选矿工艺及抽卤试验工作程度差,给开发造成一定困难。如大柴旦湖品位较低的固体硼矿未进行选冶工艺试验,致使富矿开采后矿山就告停产;昆特依盐湖未进行较大规模的抽卤试验。三是各盐湖富矿采集日益减少,低品位、难利用固体钾矿床、深层承压卤水低涌水量钾矿、第三系地层油田卤水资源作为盐湖开发的接续资源,勘查、开发研究力度不够。

(二)青海盐湖资源开发技术急需提升

1)深层卤水采卤工艺技术缺乏深层承压卤水在青海盐湖资源中,分布广,储量大。在青海已开发的盐湖中,70%左右的盐湖都存在大量的承压卤水。其中柴达木盆地的深层承压卤水矿经普查提交的氯化钾储量达3.4亿吨,且KCl品位高,矿区大多数矿段或矿层富水性较差,单位涌水量小于10 m3/d.m,成为目前无法开采的呆矿,这部分储量巨大的卤水钾资源开发利用是今后钾盐的可持续开采的重要补充和接续。

2)资源综合利用程度有待提高不少企业在盐湖资源开采上存在采富弃贫、采厚丢薄的问题, 多数企业对伴生、共生矿仍然实行单一开采的方式, 资源浪费严重。此外,采选矿回收率和共伴生矿、尾矿的利用率不高。

3油田卤水中钾、锂等资源的工程化技术尚未开始研究柴达木盆地西部第三系储油构造上储有巨量的油气田卤水资源。这些卤水物质成分简单,富含钾、硼、锂、碘等有益组分,有害组分镁等含量少,具有较好的找矿远景。统计的预测资源量氯化钾达13.9亿吨,硼酸达4.16亿吨,碘达103.86万吨。但是,由于经济及技术条件的制约,对该区油气田卤水资源的调查和钾硼锂碘分离提取工程化技术尚未系统研究。

4循环经济关键性技术尚待突破

盐湖钾矿资源伴生的锂、镁等资源大规模工业化开发技术尚需完善和改进,废弃物的资源化、矿产资源综合利用和生产过程的无废、少废和清洁生产技术尚未形成产业间的工业代谢和共生关系,造成盐湖化工产业链、产品链、技术链短,产品附加值和科技含量低,影响产业结构的优化升级。

5盐湖传统产业的智能化改造迫在眉睫

在高海拔艰苦和少人地区,建设无人车间,实现数字化、网络化制造显得异常重要。在挖潜增效的同时,逐步实现按需生产,柔性定制。摆脱依赖资源、粗放生产、影响环境的传统生产方式,横向提升盐湖企业的钾、锂、镁各个版块的精益化研发、生产、营销与管理,提高盐湖资源循环利用率;为盐湖特色行业的科技创新打下新发展的坚实基础,建设智能盐湖。

五、建设世界级盐湖产业基地的前景及建议

(一)制定政策,规范盐湖资源的利用。

盐湖资源综合利用项目投资大,产业链长,不确定因素多,项目建设周期长,收益低,企业投资风险高,应制定相关政策支持盐湖资源综合利用;在其他资源的配置上如煤炭、天然气、铁路运能等辅助资源配套上政策有所倾斜,保障盐湖资源综合利用项目正常运行;资源综合利用项目在税收方面给予更多优惠政策,通过政策支持,吸引更多的企业、资金、人才投入到盐湖资源综合利用项目当中,实现盐湖资源综合利用可持续发展。

(二)加强环境保护,建设低碳环保产业经济。

在资源开发过程中,难免遇到环境保护和经济发展问题,环境保护与经济发展是实现青海经济升级的内在要求,提高资源、能源利用效率、改善环境质量也就成为盐湖化工产业的主要问题,这对盐湖化工行业来讲既是发展机遇,也是挑战。通过绿色能源开发,包括水电、太阳能发电等,可以解决能源消耗问题。在盐湖资源开发中,坚持盐湖矿产资源开发与生态保护并重,以预防为主,防治结合的原则,最大限度地减轻开发活动对生态资源的破坏,实现盐湖资源开发与生态环境保护的良性循环。

(三)合理配置科技资源,为盐湖资源综合开发利用提供科技支撑。

由于青海盐湖矿产资源的特殊性,国内外还没有相关成熟技术能够应用到青海盐湖进行资源综合利用,盐湖资源开发必须以高技术为支撑才能进行合理有效开发,结合盐湖实际情况选择性的利用国内外先进技术,通过消化吸收再创新,对青海盐湖资源综合开发起到积极作用。

(四)加强人才引进和培养。

盐湖资源综合利用是集化工、煤化工、冶金等多学科、多领域的大型综合利用项目,对专业技术人员、管理团队要求高,需要大量的高素质技术人才,通过实施高层次人才培养工程、学科带头人工程,加强创新人才培养。在特色基础研究、重大关键技术研究等若干关系我省经济社会发展的科技领域,着力培养造就一批创新能力强的高水平学科带头人,形成一批新的优秀创新人才群体和创新团队。建立学科建设基金,选拔和引进一批重点学科高层次人才,对博士后工作(流动)站、大学博士、硕士点择优支持。

(五)创新政产学研银用合作模式,支撑盐湖资源综合利用。

进一步优化科技资源配置,政、企合力加大科技投入,引导企业

与科研院所组建产学研联盟,聚集科技力量,建立新型合作关系,整合和吸引各类社会服务资源,建成服务盐湖资源综合利用产业发展的科技、咨询评价、规划设计、检测检验、职业培训等体系完善的中介服务机构,构建起国家、省地、企业、科研院校等多方参与的多元化创新体系。加快企业自主创新能力建设,通过税收返还、财政补贴、专项支助、银行一篮子综合金融服务等措施,鼓励、引导企业加大技术研发投入,鼓励企业积极创建国家级或省级企业技术中心、开发新技术和产品、引进先进适用技术、申报专利等

(六)加强国际合作,建设世界级盐湖产业基地。

在实现资源综合利用国内小循环的前提下,积极拓展国际合作渠道,吸引国际技术很经验参与盐湖资源开发。与国际盐湖资源开发先进国家和地区开展技术交流、合作研发、人才培养等,提升盐湖产业基地的国际竞争力。

盐湖作为一种重要的矿产资源,具有巨大的经济价值和环境影响。在建设世界级盐湖产业基地的过程中,需要充分考虑生态环境保护和可持续发展的因素,促进资源的综合利用和产业升级。

参考文献

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[3].马培华, 张彭熹. 中国盐湖锂资源的可持续开发[J].中国科学院院刊, 1999(3): 210- 213.

 


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