從今天的國際鉀肥市場格局而言，中國硫酸鉀企業——尤其是中國資源型硫酸鉀企業的發展可以說是一枝獨秀。但從資源角度講，新疆羅布泊鹽湖鹵水化學組成與世界上其他鹽湖有很大的不同，沒有任何成熟的技術可供借鑒，加上自然環境惡劣，基礎設施幾乎為空白，開發難度非常大。面對困難，國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司的創業者根據羅布泊鹽湖資源的特點，因地制宜，自主創新，開發出了一套適合羅布泊資源特點的工藝技術。這標志著中國資源型硫酸鉀從無到有，并在技術水平上走在世界前列。
重重難題阻礙鉀鹽開發
羅布泊鹽湖總面積逾1萬平方公里，已探明羅布泊鉀鹽資源量2.5億噸，占全國鉀鹽資源量50%以上。但羅布泊鹽湖跟其他國內外鹽湖相比有以下特點：首先，羅布泊鹽湖地下鹵水層數多，埋藏深，不可能“渠采”，且易兌鹵析鹽堵塞地下通道; 其次，羅布泊的含鉀硫酸鎂亞型鹵水中，鉀離子的含量較低，硫酸根含量偏高，鉀、硫比例嚴重失衡，難以得到高品質鉀鎂礬原料，且回收率低;第三，鹽湖區酷熱缺水、位置偏遠，不可能得到鉀石鹽產品生產氯化鉀，亦難有大量淡水分解光鹵石生產氯化鉀;第四，鉀混鹽硬度大、易結塊，用采鹽船采收國內外尚無先例;第五，氯化鉀、軟鉀鎂礬兩種物料反應易分層、產品質量難控制，加上惡劣的環境和氣候等因素，開發難度非常大。
自主創新打破技術桎梏
針對羅布泊鹽湖的獨特性，羅鉀人創造性地解決了這些難題。在近期召開的一場鉀鹽鉀肥技術交流會上，國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司總經理助理姚莫白介紹了國投羅鉀開發羅布泊過程中采取的創新手段。他介紹說：“為避免地下鹵水兌鹵結鹽，我們采取了深部、分層鉆井采鹵新技術，通過數值模擬分配調節各井開采量，有效控制地下鹵水流場，使地下鹵水被虛擬為像固體礦一樣的區塊‘依次有序’采出。而為了提高鹽田含鉀礦物品位，國投羅鉀采用軟鉀鎂礬加工技術，加入一定量老鹵調整鹵水體系點，采取鹽田分散高效兌鹵，改變蒸發結晶路線，縮短了鉀鹽結晶路線。并且采用加水轉化方法，將含鉀礦物均轉化為軟鉀鎂礬，選用特效捕收劑，針對單一礦物進行浮洗，選礦效率及浮選產品品位大幅提高。”
除了以上兩點，姚莫白還補充到：“我們對蒸發路線合理分級，得到生產氯化鉀產品的光鹵石原料。采用特定鹵水代替淡水，通過物理選礦方法，得到粗氯化鉀，節約淡水資源。提高了硫酸鉀轉化收率，為常溫或低溫轉化提供便利條件。設備方面，國投羅鉀自主研發了國內第一臺鉀鹽鎂礬水采機，履帶懸掛實現水陸兩棲，可上岸檢修，加壓輸送實現管道大塊破碎。此外，還放大優化設計制造了國際同行業單體容量最大的上推下揚式混合結晶器，這套裝置具有反應充分、效率高、結晶顆粒大且均勻等特點，解決了反應分層、產品粒度細及攪拌消泡等難題。”
五大工藝成就鉀肥航母
據了解，依托自行研發的硫酸鉀生產工藝，國投羅鉀硫酸鉀產品純度達到97%以上，鉀離子總回收率達到50%，每噸產品耗水量不到7噸淡水。而其硫酸鉀生產工藝主要分為采輸鹵工藝、鹽田曬礦工藝、礦物采輸工藝、礦物加工工藝及產品包裝五部分。
羅布泊鹽湖分為7個鹵水含礦層，包括1個潛水層和6個承壓水層，厚度在2～160米。 潛水層鹵水所占比例較大，且孔隙度較大，容易開采利用，故目前富鉀鹵水一般來自潛水層，厚度在2～45米，屬晶間鹵水，年采鹵量約4.5億方。國投羅鉀硫酸鉀生產的第一步就是通過采鹵泵站抽出鹵水，由輸鹵渠送至鹽田曬礦，隨后將原鹵注入鹽田后進行日曬自然蒸發。國投在曬礦中采用四級鹽池分階段結晶，年光鹵石和鉀混鹽曬礦量約2000萬噸。
鹽田中原料的采收分為旱采、旱運和水采、水運兩種方式。旱采旱運方式是鹵水曬制成礦石后，將鹵水排干，用鏟車或挖掘機把礦石收集成堆，再裝車運送至生產車間。羅布泊120萬噸鉀鹽項目主要采用水采方式采收礦物，目前共有12條水采機采收供礦，年采收鉀混鹽和光鹵石礦量約1700萬噸，旱采做為輔助方式進行配礦。 重點礦物加工工藝分為三個步驟，姚莫白說：“我們首先將光鹵石礦物通過分解、浮選、過濾得到粗氯化鉀 ，然后將鉀混鹽礦物通過球磨、轉化浮選、過濾得到軟鉀鎂礬，最后將粗氯化鉀及軟鉀鎂礬洗滌過濾去除雜質后，物料進入結晶器進行二段轉化生成硫酸鉀。”
而據姚莫白介紹，國投羅鉀產品包裝車間共有10條自動包裝生產線，年包裝量150萬噸以上，包裝的成品經公路或鐵路運輸至全國各中轉站或客戶手中。“國投羅鉀自建包裝袋生產廠，一方面支持公司實現生產全流程‘自給自足’，另一方面也為地方解決了部分就業難題，實現了企業和社會的雙贏。”
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