摘要:钾盐矿是老挝的优势矿产资源之一,主要分布于老泰边界湄公河沿岸的平原地带。钾盐矿的主矿体呈层状产于塔贡组下段膏盐岩亚段(E1tg1-1)上部,为海源陆生矿床。中国企业在老挝已探获氯化钾(KCl)资源/储量40亿t,远景资源量大于100亿t。中国企业已建成氯化钾生产装置,总产能达到77万t/a,远景发展规模将达715万t/a。中国企业在老挝勘查开发钾盐中存在的主要问题有:1)拥有的矿业权分布范围广、面积大;2)勘查程度过高,探获的氯化钾(KCl)资源储量大、服务年限长,光卤石型矿石的生产工艺尚未成熟,钾盐开发投资大、成本高、投资返本周期长,以及能源供给对钾盐开发的影响。据此提出以下建议:1)压缩钾盐的地质勘查投资;2)适度控制钾盐矿产的开发规模;3)注意钾盐产品的供求关系变化;4)加强钾盐开发工艺的技术革新;5)加强伴生溴元素的综合利用;6)努力寻找钾石盐型钾盐矿床;7)注意泰国寻找钾盐矿后引起的钾盐供求关系变化;8)积极申报煤炭资源区块、探获资源储量。
关键词:老挝;钾盐矿床;开发现状;对策建议
中图分类号:文献标识码:A文章编号:1673-2464(2016)02-0000-00
话说钾盐,是一个非常沉重的话题。钾盐,是我国矿产资源中的一大缺陷。缺钾,已关系到一个大国的饭碗。找钾,就成为地质工作者沉甸甸的责任。2000年以来,云南省地质矿产勘查开发局率先“走出去”,奔赴老挝找钾盐。通过十几年的工作,实现了找矿成果的重大突破,提交了勘查成果报告、序列专著[1-2]及论文[3-4]等成果,为老挝寻找钾盐提供靶区及详实的地质基础资料。15年来,在云南省地矿局原工作区域内及勘查成果的指导下,近10家中国企业走进老挝,从事钾盐勘查开发工作,均取得了较好的找矿成果,为创建我国钾盐资源境外基地提供了充足的资源保障。
1钾盐资源概况
老挝人民民主共和国位于中南半岛北部,地理坐标(极值)为东经100°05′—107°42′、北纬13°54′—22°30′,面积2368万km2。钾盐矿是老挝的优势资源,主要分布于老泰边界湄公河沿岸的平原地带,在万象市、万象省、波里坎赛省、甘蒙省等均有产出。该成矿带属于泰国呵叻高原北部沙空那空盆地的北东边缘,大地构造位于印支陆块中之万象—巴色微陆块(Ⅲ2),是泰国—老挝钾盐富集区之一。区域内多为第四系冲积物(Qhal)覆盖,下伏基岩划分为3个组。班塔博组(E1-2bt)为盐系盖层,由灰紫、砖红色微—细粒岩屑石英砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及含粉砂泥岩组成,厚度>164m,属河流沉积。塔贡组(E1tg)为含盐地层(甘蒙地区称农波组E1nb),由膏盐岩与陆源细碎屑岩组成3个明显的沉积旋回,划分为3个岩性段、6个亚段,属泻湖沉积。班塔拉组(K1bt)为盐下地层,由浅灰白、灰紫色中—厚层状中—细粒(含砾)岩屑石英砂岩及少量石英质砂砾岩、复成分砾岩、粉砂质泥岩组成,厚554m,属河流沉积。钾盐矿的主矿体产于塔贡组下段膏盐岩亚段(E1tg1-1)上部,呈层状产出。主矿体埋深7880~52830m、平均27257m。主矿体厚428~23788m,平均5024m,矿段厚度变化系数为4391%~9462%。矿体直接顶板多为塔贡组下段膏盐岩亚段上石盐层(E1tg1-1-4),厚027~2197m。直接底板均为塔贡组下段膏盐岩亚段下石盐层(E1tg1-1-2),厚18096~33030m。大部分钻孔中见有厚008~1200m的石盐岩夹石。矿石矿物以光卤石为主[5],钾石盐较少。脉石矿物以石盐为主,水氯镁石、溢晶石、石膏、硬石膏、泥质物次之。矿石化学成分以KCl、NaCl、MgCl2为主,CaCl2、CaSO4、Br和水不溶物较少。单工程氯化钾质量分数为970%~3076%,平均1510%。矿段品位变化系数为1360%~3765%。矿石类型以光卤石矿石为主,钾石盐矿石较少。光卤石矿石的氯化钾质量分数为1419%~1518%,平均1485%。钾石盐矿石氯化钾质量分数多为2973%。老挝钾盐属碎屑岩系中的钾盐矿床,为海源陆生。含钾卤水主要来自南部呵叻盆地。钾盐矿通过海水的持续补给、经自身浓缩形成,是世界上最大的钾盐沉积矿床之一。
2勘查开发现状
自从2000年中老两国政府在万象正式签署《中老两国合作开发老挝万象地区钾盐的原则协议》后,至今已有15年。在此期间,有数10家中国企业走进老挝,洽谈钾盐矿勘查开发事宜。至今已有8家中国企业在老挝拥有10个钾盐矿勘查区块(含普查、勘探),总面积达168416km2(表1)。钾盐矿区块主要分布在万象平原(8个区块)、甘蒙平原(2个区块)。各区块内地质工作程度均达勘探,探获的121b+122b+333(或331+332+333)资源/储量均达超大型矿床规模。迄今为止,老挝全区已探获333以上氯化钾(KCl)资源/储量40亿t,远景资源量大于100亿t。老挝钾盐矿的开发论证工作始于2005年。在此期间大量的国内大专院校、科研单位及企业参与了钾盐采矿及提取工艺的研究工作,取得了一些进展及研究成果。目前,4家中国企业在老挝拥有6个钾盐矿采矿证(万象4个、甘蒙2个),总面积为19407km2(表1)。所采用的生产技术工艺主要为:1)以中寮钾盐(云天化集团)为代表的“地下旱采—正浮选—回填”工艺;2)以中水钾盐(中水电集团)为代表的“地面水采—浓缩—结晶”工艺。中国企业在老挝已建成氯化钾生产装置[6]为:万象地区中寮钾盐5万t/a、中水钾盐12万t/a,甘蒙地区开元钾盐50万t/a、中农集团10万t/a。已建成氯化钾生产装置总产能达到77万t/a。各企业正在论证筹划二期建设,远景发展规模将达715万t/a。此外,已完成资源勘查尚未获取采矿证的企业,正在积极申请办理之中。未来老挝钾盐开发企业将更多,规模会更大[7]。
3存在的主要问题
实施“走出去”战略,勘查开发境外矿产资源,是我国对外开放政策在新时期的重要发展,是实现国民经济可持续发展的需要[8]。然而,回望中国企业10多年艰辛的老挝钾盐之路,在地质找矿的喜悦背后,却被采矿技术、提取工艺、辅助能源供给、产品运输、钾盐价格持续低迷等诸多因素所困惑,影响了老挝钾盐的开发进程。在一些具体的做法上,也值得深思。1)中国企业拥有的矿业权分布范围广、面积大。老挝钾盐资源主要分布在万象平原、甘蒙平原,共有10家企业拥有钾盐矿矿业权(中国企业9家、越南企业1家),总面积211473km2(万象平原8家,计150074km2,甘蒙平原3家,计61399km2),矿业权区块面积几乎覆盖了万象—甘蒙平原的整个盐系地层分布区。2)探获的氯化钾(KCl)资源储量大、服务年限长。自从2000年中老两国政府签署合作开发老挝钾盐协议后,已有9家中国企业走进老挝,签署协议获取矿业权并进行钾盐矿的勘查开发。这些企业先后在万象平原、甘蒙平原进行地质勘查工作,探获的333以上氯化钾(KCl)资源/储量达40亿t。若以生产规模1000万t/a计算,探获的总资源量可供生产厂家服务年限长达200a(资源综合利用率按50%计算)。3)光卤石型矿石的生产工艺尚未成熟、生产的工程化尚未形成、显现出开发工作滞后。通过地质勘查资料获知,老挝钾盐矿床的矿石类型以光卤石型为主。虽说从光卤石(KCl•MgCl2•6H2O)中提取氯化钾(KCl)已有完整的生产工艺,但钾盐生产废弃物的排放尚未得到根本性解决,其原因在于,每生产1t氯化钾(KCl)产品,将产生副产品氯化钠(NaCl)尾盐3~4t、氯化镁(MgCl2)母液6~7t[9]。氯化钠、氯化镁利用价值低,不可以纳入目的产品,只能作为生产废弃物排放。为此,废弃物的排放已成为老挝钾盐规模化开发的瓶颈问题。近年来,中国科研技术机构进行了多方研究与论证,提出钻孔选择性溶浸、采矿坑道回填、地下深部回灌等方法。目前,尚未得到较好的工程化应用。4)钾盐开发投资大、成本高、投资返本周期长。老挝钾盐资源的开发经济性是企业投资主体。现有不同工艺的产业化开发数据均表明,其生产成本较高,主要表现在副产品难以利用,必须再加工后回填井下,加工成本已经大于钾盐的生产成本。在一定时期内,要实现老挝钾盐矿的大规模开发,经济性很难得到解决。5)能源供给对钾盐开发的影响。能源(煤炭)是钾盐生产的配套资源,而老挝是一个相对缺煤的国家,钾盐开发所需的煤炭资源不能完全自给,部分依赖于从越南或中国进口。公路运输煤炭,运距长、运力小、成本高,制约了钾盐生产企业的发展。
4对策与建议
综上所述,提出如下几点对策与建议。1)勘查投入过大,工作程度过高,探明的资源储量过剩,大量资源近10年内不可能开发,或开发难予获取较好的经济效益。因此,资源储备过多、禀赋条件不理想,应审视新申办矿业权,控制钾盐资源的勘查投入。2)钾盐开发的规模化及工程化尚未形成,技术、环保、经济三者的有机统一还有差距[10]。目前,4家中国公司拥有钾盐开采证,已建成5万~50万t/a不等的钾盐生产装置,总产能可达77万t/a。但各企业均未按建设规模生产,实际产量不足一半。因此,老挝钾盐开发应统揽全局,控制现在氯化钾生产装置总产能规模,不宜再建新厂或再大规模开发。3)中国钾盐产业发展迅速,2012年钾肥(折氧化钾100%)总产量突破500万t,2014年钾肥(折氧化钾100%)总产量达61047万t,自给率超过50%。国内钾盐产量的增长一定程度上缓解了钾盐依赖进口的局面。同时,也将会影响国际钾肥对中国市场的重新定价以及减少市场份额,最终导致产品过剩以及价格下降。4)加强开发技术工艺的研究,着重解决钾盐矿在采矿、加工、回填的工程连续化问题,尤其是对开发的副产品氯化镁等回填以及深加工利用方面的研究,尽可能减少副产品等废弃物的排放,发挥其各类资源的优势。5)加强矿床伴生溴(Br)资源的赋存状态及综合利用研究,是提高钾盐矿资源综合价值的重要组成部分。溴虽仅为伴生元素,但其含量(平均品位02%)已高于综合利用指标的一个数量级。应结合提钾工艺对伴生溴进行综合回收,充分利用和展示矿床的自身价值,以获取更好的经济效益。6)加强老挝—泰国含盐盆地演化和矿床成矿机理的研究。在钾镁盐矿成矿区域内,研究钾石盐成因及分布规律,寻找钾石盐型钾盐资源,探求钾石盐资源储量。7)泰国沙空那空盆地和呵叻盆地赋存着丰富的钾盐资源,随着中泰两国政府就共同开发钾盐协议的达成,中国企业将进入泰国进行钾盐的勘查开发,必将会影响老挝的钾盐开发及钾盐市场。8)煤炭是钾盐生产的配套资源,虽说老挝是一个煤炭资源相对缺乏的国家,但基于地质工作程度较低,尤其是老挝中南部钾盐矿分布区亦有煤炭资源的产出。应积极申办煤炭资源矿业权区块,加强地质研究及勘查找矿工作,探获煤炭资源储量。9)在“一带一路”战略的实施中,将助推泛亚铁路的建设。中老铁路(泛亚铁路中线)已列入国家计划并开工建设。建成后将会使资源的运输变得更加便捷,运输成本得以大大降低。
参考文献
[1]郭远生,吴军,朱延浙,等.老挝万象钾盐地质[M].昆明:云南科技出版社,2005:6891
[2]袁见齐.钾肥与钾盐矿床[M].北京:石油化学工业出版社,1977
[3]朱延浙,吴军,黄晓林,等.老挝万象钾盐勘查及创新成果[J].中国地质,2007,34(增刊):2024
[4]朱延浙,吴军,严城民,等.老挝万象平原含钾地层的岩相古地理[J].盐湖研究,2008,16(2):16
[5]盐湖和盐类矿产地质勘查规范(DZ/T02122002)[S].北京:地质出版社,2002
[6]曾波,廖晓君,李骥.老挝钾盐矿5万t/a氯化钾生产关键技术[J].云南化工,2013,40(6):612
[7]魏成广.重新审视钾盐产业的发展[J].中国钾盐工业,2012(4):79
[8]韩云,段怡春,李莉.中国矿业“走出去”战略的投资取向[J].资源与产业,2009,11(1):1013
[9]朱明松.老挝钾盐矿资源规模化开发的总体思路[J].云南化工,2013,40(6):13
[10]朱延浙,朱广维,王泽传,等.老挝矿产资源勘查开发的思考与建议[J].中国国土资源经济,2014,27(8):6265
作者:朱延浙 吴军 严城民 单位:云南地矿国际矿业股份有限公司 云南省地质矿产勘查开发局