[发明专利]一种低品位固体钾盐矿的溶采方法

说明书

本发明属于矿物开采技术领域，具体涉及一种低品位固体钾盐矿的溶采方法。本发明将在当前技术经济条件下无法开发利用的不饱和含钾高钠型高矿化度卤水灌入含有可溶性钾的低品位固体钾盐矿的卤水采空区，因该卤水中钠离子浓度临近或已达到饱和状态，而钾离子浓度远未达到饱和状态，钠离子不再溶解，钾离子可一直溶解至和固体中钾离子浓度接近平衡；另外，低品位固体钾盐矿区内的固体钾离子活性强，溶解度大，极易被不饱和含钾高钠型高矿化度卤水溶解出地层，提高卤水中钾离子的含量而易被开采。本发明的溶采方法无需使用淡水，解决开采矿区内严重缺乏地下淡水的问题，同时可解决含钾高钠型卤水在当前经济技术条件下无法开发的问题。

技术领域

本发明属于矿物开采技术领域，具体涉及一种低品位固体钾盐矿的溶采方法。

背景技术

随着柴达木盆地浅部卤水资源的大量开采，与钾盐资源的日趋减少和大部分浅部盐类晶间卤水富水性达不到企业开采要求的矛盾加剧，实质上钾资源短缺已成事实，如何开发利用低品位固体钾盐矿来改善钾资源的短缺现状是目前急需解决的问题。

2008年以来，在柴达木盆地西部发现的含钾高钠型钾盐资源量达8亿吨，卤水量达4000亿吨。在国外，对类似含钾高钠型卤水开发利用方面的研究为空白。在国内，中国地质科学院、青钾公司等自2014年以来，在大浪滩和黑北凹地抽取卤水进行了室内和盐田蒸发实验，由于钠盐的结晶路线长，对钾盐的夹带损失量大，实验结果不理想，导致对该类型资源量无法开采利用。

现在普遍采用的低品位固体钾盐矿的开采技术是以淡水加老卤作为溶剂的溶采方法，即在淡水中加石盐或老卤水，提高溶剂的矿化度后灌入岩盐层，溶解固体中的K、Mg等有益元素。该溶采方法的优点是在不破坏岩盐层晶体骨架或形态的情况下溶解出K、Mg等有益元素，缺点是需要大量的淡水资源，在缺乏淡水资源的地区，该方法无法实现。而由于柴达木盆地西部降雨量少，蒸发量大，严重缺乏淡水资源，无法采用在淡水中添加石盐和老卤水的溶采工艺来开采低品位固体钾盐矿。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低品位固体钾盐矿的溶采方法，本发明采用不饱和含钾高钠型高矿化度卤水对低品位固体钾盐矿进行溶采，无需使用淡水资源，适用于缺乏淡水资源的区域的低品位固体钾盐矿的开发。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种低品位固体钾盐矿的溶采方法，包括以下步骤：

将不饱和含钾高钠型高矿化度卤水灌入低品位固体钾盐矿的卤水采空区，进行溶解，当所述溶解后的卤水中K⁺≥5.436g/L时，将所述溶解后的卤水抽至盐田进行蒸发分离；所述不饱和含钾高钠型高矿化度卤水的矿化度≥150g/L；所述不饱和含钾高钠型高矿化度卤水中K⁺0.1～3g/L，Na⁺＞50g/L；所述低品位固体钾盐矿中K⁺含量为0.53～1.5％，Na⁺含量为15～25％。

优选的，所述不饱和含钾高钠型高矿化度卤水中还含有：Mg²⁺＞5g/L，Li⁺＞1mg/L，Ca²⁺＞3.726g/L，SO₄^2-＞1g/L，B₂O₃＞118.2mg/L；所述不饱和含钾高钠型高矿化度卤水的比重＞1.15g/cm³。

优选的，所述不饱和含钾高钠型高矿化度卤水为砂砾孔隙卤水和/或构造裂隙孔隙卤水。

优选的，所述低品位固体钾盐矿中还含有：Mg²⁺1～4.55％，Li⁺1～20g/T，Ca²⁺0.1～0.44％，SO₄^2-5～18.79％，B₂O₃30～71.03g/T，水不溶物5～10％。