淺談吉蘭泰鹽湖資源開采與可持續(xù)發(fā)展研究

■ 胡開寶 王占和 崔金貴 張榮

淺談吉蘭泰鹽湖資源開采與可持續(xù)發(fā)展研究

■ 胡開寶 王占和 崔金貴 張榮

資源開采過程中，隨著開采的不斷進行，資源逐漸枯竭是每個資源型企業(yè)面臨的問題，資源利用率的高低，在一定程度上是衡量一個資源型企業(yè)的技術(shù)水平以及管理水平的標尺，蘭太實業(yè)在資源開采、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈以及企業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面做了大量研究工作，通過本文希望與同行企業(yè)就相關(guān)問題進行交流和探討。

一、吉蘭泰鹽湖簡介

吉蘭泰鹽湖是第四紀以來形成的固液相并存的石鹽、芒硝礦床。礦床以石鹽為主，次為芒硝和石膏。湖區(qū)面積120km2，有鹽面積為37.19km2，探明的石鹽地質(zhì)儲量1.14億噸，屬內(nèi)陸中型鹽湖，其中固體石鹽儲量為9757萬噸，鹵水中的氯化鈉儲量為1467萬噸。

（一）吉蘭泰鹽湖開采歷程

吉蘭泰鹽湖，原名陶力卓爾，史書記載清乾隆四十八年(1783)己有開采，距今已有二百多年的歷史。1953年，成立國營吉蘭泰鹽場，在此期間一直由人工開采，生產(chǎn)規(guī)模很小。1965年國家將吉蘭泰鹽場的機械化擴建列為國家的重點建設項目，抽調(diào)了山東、河北、遼寧、江蘇四省各大海鹽產(chǎn)區(qū)的工程技術(shù)人員，經(jīng)過將近十年的建設會戰(zhàn)，于1975年建成了全國第一座機采、車運、長距離水力輸送生產(chǎn)工藝的機械化湖鹽場，產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模都有了很大的提升，鹽的產(chǎn)量由原來的年產(chǎn)18萬噸提高到了到年產(chǎn)70萬噸，產(chǎn)品行銷全國15個省、區(qū)。1990年，為了加強資源保護，提高資源利用率，提升企業(yè)整體技術(shù)水平，仿照江南挖泥船，設計制造了采鹽船，完成了船采、船運、短距離水力輸送生產(chǎn)工藝。經(jīng)過這一次的技術(shù)改造，使企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴大到了年產(chǎn)150萬噸。

（二）吉蘭泰鹽湖開采現(xiàn)狀

吉蘭泰鹽湖的規(guī)劃在上世紀八十年代已初具雛形，第一次是由輕工部長沙設計院在湖鹽技改總體設計時作出的。根據(jù)多年的生產(chǎn)實踐，結(jié)合鹽湖資源的實際情況，充分考慮鹽湖有效面積，在過去規(guī)劃的基礎(chǔ)上，又先后進行了四次規(guī)劃，最終，根據(jù)吉蘭泰鹽湖鹽層厚度、鹽質(zhì)分布情況及各種采鹽工藝的特點，將吉蘭泰鹽湖規(guī)劃為：船采區(qū)、機采區(qū)、灘曬區(qū)三個區(qū)域。

（三）吉蘭泰鹽湖資源儲量現(xiàn)狀

截止2016年，吉蘭泰湖鹽礦采礦證范圍內(nèi)保有的NaCl礦物資源儲量4538.81萬噸。共生芒硝礦：探明的經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量Na2SO4資源量948萬噸。伴生氯化鎂礦：探明的經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量MgCl2資源量11.87萬噸。

二、吉蘭泰鹽湖產(chǎn)品規(guī)模及結(jié)構(gòu)

吉蘭泰鹽湖是公司重要的化工原料基地，鹽湖的合理開發(fā)與利用為公司純堿、氯堿化工、鈉化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，奠定了堅實的基礎(chǔ)。

（一）鹽湖產(chǎn)能規(guī)模

80萬噸/年船采船運短距離水輸生產(chǎn)線，擁有四條采鹽船，十六條運鹽船；主要生產(chǎn)原生鹽、再生鹽、二層鹽。3條20萬噸/年機械洗鹽生產(chǎn)線；生產(chǎn)除鈣鹽原料、液體鹽原料。9萬噸/年灘曬鹽生產(chǎn)線；生產(chǎn)特種工業(yè)鹽原料、多品鹽原料。40萬噸/年液體鹽生產(chǎn)線；純堿廠原料。5萬噸多品種食用鹽生產(chǎn)線；生產(chǎn)出口鹽、腌制鹽。20萬噸真空制鹽生產(chǎn)線：生產(chǎn)精制碘鹽、特種工業(yè)鹽、散濕鹽。

（二）鹽產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

年產(chǎn)120萬噸工業(yè)鹽，品種有：特種工業(yè)鹽、除鈣洗滌鹽、液體鹽、再生鹽 。特種工業(yè)鹽主要做為蘭太公司金屬鈉和氯酸鈉用鹽；液體鹽用于吉蘭泰堿廠用鹽；除鈣洗滌鹽和再生鹽用于中鹽氯堿及周邊化工企業(yè)用鹽。

年產(chǎn)15萬噸食用鹽生產(chǎn)線，生產(chǎn)的鹽產(chǎn)品主要有：精制碘鹽、日曬碘鹽、粉洗碘鹽、低鈉鹽、燉肉鹽、天日鹽等多個品種，其中，無碘精制鹽、天日鹽出口日本和蒙古。

年產(chǎn)量約3萬噸的生活用鹽，隨著社會進步和人類生活質(zhì)量的提升，各種類型的生活用鹽的市場需求與日俱增，前景廣闊，其天然的健康元素和時尚元素會成為新的經(jīng)濟增長點。開發(fā)生活用鹽品種有：果蔬洗滌鹽、沐浴鹽、軟水鹽、蓄牧用鹽。

（三）吉蘭泰鹽湖產(chǎn)業(yè)鏈

1.鹽田生物

在我國化學工業(yè)和鹽業(yè)蒸蒸日上的同時，鹽田生物的綜合開發(fā)也在蓬勃發(fā)展。為了延長鹽湖資源產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)企業(yè)效益最大化，蘭太公司自上世紀九十年代開始，借助于吉蘭泰地區(qū)獨特的氣候特征，依托鹽湖資源開發(fā)了鹽田生物養(yǎng)殖，規(guī)?；B(yǎng)殖杜氏鹽藻，用于提取β—胡蘿卜素；目前形成15萬平方米鹽藻養(yǎng)殖池，年產(chǎn)鹽藻粉10000公斤，用于公司生物制藥。目前上市的藥品主要有：維蜂鹽藻、夕維康膠丸、鹽藻藍莓?；撬彳浤z囊等。

2.鹽化工產(chǎn)品

多年來，蘭太公司遵循“以鹽為基礎(chǔ)，橫向拓展，縱向延伸”的發(fā)展思路，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到大幅調(diào)整，產(chǎn)業(yè)鏈進一步延長?，F(xiàn)擁有6.5萬噸/年金屬鈉生產(chǎn)線，為世界最大制鈉基地；17萬噸/年氯酸鈉生產(chǎn)線，單套產(chǎn)能全國最大；在自身大力開發(fā)鹽化工下游產(chǎn)品的同時也帶動了周邊化工企業(yè)，主要有中鹽吉蘭泰鹽化集團33萬噸/年純堿生產(chǎn)線，38萬噸/年氯堿生產(chǎn)線。

三、吉蘭泰鹽湖資源重要的地位及目前面臨的問題

吉蘭泰鹽湖近20年來持續(xù)穩(wěn)定的保持了年產(chǎn)150萬噸的生產(chǎn)規(guī)模，一直為蘭太公司產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展提供強有力保障，擔負著公司效益最大化的歷史使命。憑借較好的鹽湖資源優(yōu)勢，使公司產(chǎn)品在市場上有較大的競爭力，尤其特種工業(yè)鹽做為蘭太公司支柱產(chǎn)業(yè)金屬鈉的原料用鹽是無法替代的，吉蘭泰鹽湖的重要地位十分突顯。

隨著鹽湖資源逐年開采，由于自然和人類工程活動，特別是受區(qū)域性氣候持續(xù)干旱等因素的影響，湖區(qū)脆弱的地質(zhì)環(huán)境不斷惡化，湖泊范圍逐年縮小，加之裸露開采面積不斷擴大，加劇了鹵水垂直蒸發(fā)，導致水位的持續(xù)下降及鹵水質(zhì)量逐漸老化，湖表開始干涸并形成20-50cm的鹽蓋，鹽湖石鹽儲量逐漸減少，使得目前鹽湖主要采掘工藝船采—船運工藝的生產(chǎn)運行受到嚴重的制約，造成生產(chǎn)效率低，成本逐年上升。鹽湖鹵水的老化嚴重影響采池結(jié)晶的再生鹽質(zhì)量。同時產(chǎn)生了一系列制約鹽湖資源可持續(xù)利用的地質(zhì)環(huán)境問題，高效合理的利用資源和保護鹽湖資源成為制約吉蘭泰湖鹽產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。

四、吉蘭泰鹽湖資源綜合利用和可持續(xù)發(fā)展研究

（一）利用鹽湖尾礦溶采建設灘曬18萬噸/年灘曬鹽項目

隨著蘭太公司鹽化工產(chǎn)業(yè)的不斷擴大，工業(yè)鹽自用量及銷售量在不斷增加，可是由于鹽湖水位下降，采區(qū)內(nèi)再生鹽產(chǎn)出量卻逐年減少，現(xiàn)有的鹽產(chǎn)品的產(chǎn)量已不能滿足下游用戶的需求，影響到公司產(chǎn)品市場占有率及經(jīng)濟效益。吉蘭泰鹽湖北部，多年做為補水溶采區(qū)，此區(qū)域原生鹽層厚度0.2-0.6米，為了有效提高鹽湖資源的利用率，充分利用吉蘭泰地區(qū)日照時間長，蒸發(fā)量大的氣候特征，結(jié)合目前鹽湖的補水，采用淡水溶采、灘曬制鹽的方式有效的利用這部分資源，以此來實現(xiàn)尾礦資源的有效利用。

（二）利用鹽蓋、二層鹽生40噸供純堿廠高品質(zhì)液體鹽項目

液體鹽生產(chǎn)原料主要有二層鹽（原生鹽和再生鹽的混合鹽）和鹽蓋，分別由兩條生產(chǎn)線生產(chǎn)，制取飽和鹵水混合后供純堿廠，有效的保證了鹽湖“垃圾”得到了最大效益的利用。為了滿足純堿廠對鹵水質(zhì)量更高的要求，保證工藝的經(jīng)濟性及穩(wěn)定性，公司經(jīng)過中試，計劃采用鈣法脫硝工藝，降低鹵水中硫酸根離子，此工藝中硫酸根離子去除劑為純堿廠蒸氨廢液，主要含量為氯化鈣，不僅利用了廢液，變廢為寶，而且符合國家倡導的循環(huán)經(jīng)濟。

（三）芒硝及氯化鎂資源的開發(fā)利用

隨著石鹽資源不斷被開采，而芒硝等組份的含量將逐步增高，結(jié)晶池中的鹵水和晶間鹵水不斷老化，會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，逐步著手芒硝及鈣鎂的綜合利用方法的開發(fā)研究，發(fā)展硫酸鈉、氯化鎂系列無機鹽產(chǎn)業(yè)。

（四）鹽湖周邊生態(tài)的保護

隨著公司生產(chǎn)規(guī)模逐漸增大，湖區(qū)周圍人口也不斷增加，人類活動強烈，使脆弱的生態(tài)環(huán)境逐漸惡化。為了鹽湖生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，自1983年開始，蘭太公司先后實施了《吉蘭泰鹽湖沙害綜合治理技術(shù)試驗研究》項目和《吉蘭泰鹽湖資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究》項目，取得了較為顯著的成效。

今后，蘭太公司將利用鹽湖生態(tài)保護區(qū)建設、補水工程建設及人工增雨等手段，進行鹽湖礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境保護治理的專項工程。這些項目的實施，可遏制或減小風沙對鹽湖礦區(qū)的危害，減緩和抑制鹽湖鹵水水位下降及水質(zhì)惡化的趨勢，延長鹽湖的開采年限，使吉蘭泰鹽湖周邊生態(tài)環(huán)境得以改善，對當?shù)亟?jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設起到積極的推動利用。

（五）科學管理鹽湖資源

為了掌握鹵水水位及水質(zhì)變化趨勢，為鹽業(yè)生產(chǎn)提供支撐，蘭太公司早在1996年建設了吉蘭泰鹽湖鹵水動態(tài)長期監(jiān)測網(wǎng)。2011年，蘭太公司建設了氣象和水位自動觀測站。兩座自動站的建成和運行，提升了吉蘭泰鹽湖觀測和研究的科技水平，實現(xiàn)了鹽湖氣象、水位數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和遠程傳輸，在為項目研究提供鹽湖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的同時，也為公司科學合理地開發(fā)利用鹽湖資源積累和提供及時、準確的氣象、水文資料。

今后，蘭太公司將在鹽湖觀測以及大數(shù)據(jù)方面引入科學管理手段，進一步提升和完善吉蘭泰鹽湖動態(tài)監(jiān)測的技術(shù)水平，進一步查明吉蘭泰鹽湖水鹽動態(tài)變化規(guī)律，精細化管理鹽業(yè)開采過程，研究和解決資源開發(fā)過程中出現(xiàn)的地質(zhì)環(huán)境問題，以及合理開發(fā)和可持續(xù)利用鹽湖資源提供強有力的科技支撐。

（六）與科研院所聯(lián)合研究課題解決生產(chǎn)瓶頸及鹽湖可持續(xù)發(fā)展問題

公司采用產(chǎn)學研合作模式，借助科研院所的技術(shù)力量，為鹽湖資源可持續(xù)開發(fā)利用提供依托及保障。2016年1月，蘭太公司與中科院青海湖鹽研究所合作，成立了吉蘭泰鹽湖博士工作站；2016年8月，又與中國地質(zhì)科學院、天津科技大學聯(lián)合，成立了鹽湖及鹽化工院士工作站。依托兩個平臺，以科研項目（國家、內(nèi)蒙古自治區(qū)及校企橫向合作等）合作的形式，開展產(chǎn)學研合作，優(yōu)勢互補，為吉蘭泰鹽湖資源可持續(xù)開發(fā)利用及企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展助力。

已擬定研究課題有：

1.灘曬鹽生產(chǎn)工藝中鈣離子去除工藝研究：灘曬鹽鹵水中鈣離子含量逐年上升，導致結(jié)晶的再生鹽鈣離子超標，尋求灘曬結(jié)晶工藝中去除鈣離子的方式。

2.灘曬鹽老鹵綜合利用：灘曬鹽在曬鹽過程中，需要不斷排放老鹵，蘭太公司目前排放方式為老鹵集中后又進入鹽湖進行大循環(huán)，現(xiàn)需要根據(jù)老鹵中各組份含量情況，進行綜合利用。

3.鹽湖資源綜合利用研究：在室內(nèi)開展老鹵蒸發(fā)析鹽規(guī)律實驗，以相圖理論為依據(jù)，通過濃縮富集、脫硝、兌鹵、變溫蒸發(fā)等手段，獲得高品位的MgSO4·7H2O(瀉利鹽)礦，或資源的綜合開發(fā)利用。

4.承壓鹵水開發(fā)利用可行性研究：承壓鹵水通過什么方式開采；根據(jù)鹵水組份設計產(chǎn)品，以及其生產(chǎn)工藝操作條件；第三系水（微咸水）蘊藏情況，以及如何開發(fā)利用。第三系水（微咸水）蘊藏情況，若用第三系微咸水溶采鹽湖貧礦、尾礦經(jīng)濟合理的工藝。

5.吉蘭泰鹽湖周邊環(huán)境污染物的監(jiān)測及其擴散趨勢預測：調(diào)查吉蘭泰鹽湖堿廠周圍地下環(huán)境中巖石和地層的物質(zhì)組成和粒度分布，評價鹽湖周邊（主要堿廠、石材園區(qū)）污染物地下滲流的可能性；建立鹽湖周邊區(qū)域常觀網(wǎng)，監(jiān)測地下水中各類鹽類物質(zhì)組分和物理化學參數(shù)的變化，監(jiān)測污染物的擴散趨勢。

五、結(jié)束語

從鹽湖資源開采歷史、現(xiàn)狀及存在問題來看，針對有限的鹽湖資源，只有通過科學合理的規(guī)劃開采方式，采用先進的生產(chǎn)工藝和設備，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來降低生產(chǎn)成本是企業(yè)降本增效實現(xiàn)鹽湖可持續(xù)發(fā)展的根本。同時通過以鹽為基礎(chǔ)原料發(fā)展的鹽品種多樣化、鹽化工、鹽田生物為產(chǎn)業(yè)鏈，以達到公司效益最大化的途徑。加強創(chuàng)新驅(qū)動保證鹽湖資源可持續(xù)開發(fā)及產(chǎn)品質(zhì)量提升重要性的認識和實踐，對同行業(yè)鹽湖資源可持續(xù)開發(fā)有著良好借鑒作用。

（作者單位：內(nèi)蒙古蘭太實業(yè)股份有限公司）

（編輯：梁辰）