[01094974]盐湖钾镁资源高效与可持续开发利用关键技术

中国氯化钾年消费量约为1000万吨，其中近50%依赖进口。钾资源作为紧缺资源，储量有限，不可再生。该成果涉及中国极度匮乏的钾资源高效开采分离与节能减排、钾提取过程伴生废弃老卤资源化利用等核心技术，是中国盐湖资源可持续开发、盐湖化学系统生态平衡、柴达木循环经济产业链建设亟待解决的核心问题，事关国家粮食安全。围绕盐湖氯化钠反浮选分离、光卤石冷分解结晶、废弃老卤制备无水氯化镁等技术瓶颈，经过9年的联合攻关，在可持续发展的盐湖钾镁资源高效利用核心技术、关键装备与工程化方面取得重大突破，使中国钾肥生产技术达到国际先进水平；无水氯化镁制备成套技术与装备是国际上公开报导的第二套反应结晶耦合脱水装置，使中国成为挪威、澳大利亚之后第三个拥有氯化镁脱水技术的国家，解决了中国科技工作者30余年未能突破的行业技术难题。1．针对粗光卤石矿除杂过程，开发了非催化、无三废排放的氯化钠浮选原料药绿色合成工艺，工业规模药剂产品有效成分从75%-80%提高到93%以上；研制了多元药剂复合配方，使氯化钾吨产品药剂耗量下降50%以上，氯化钾一级品率从平均65%提高到85%。2．针对光卤石冷分解过程，发现分解液氯化镁浓度是影响氯化钾结晶粒度与收率的核心要素，发明了有效控制光卤石分解速度的工程调节方法；开发了有效细晶溢流和溶解强化技术；对特大型结晶器(直径12.2米，高14.4米)内置件结构，优化设计了大通量、低剪切的螺旋推进式搅拌桨结构与操作参量，减少了淡水加入量，氯化钾收率提高了5%以上；结晶环境优化，结晶粒度可控，液固分离过程效率大幅提高，干燥能耗降低33%。3．针对生产过程废弃老卤，发明了六氨氯化镁粒度与质量可调控的强制外循环反应结晶和氨保护低温干燥-微真空中温煅烧脱氨工艺；形成了水氯镁石脱水制备无水氯化镁的低能耗、环保型的成套工业化技术与装备，实现老卤废弃物的资源化利用，为金属镁工业结构调整、发展中国电解镁技术奠定了坚实基础。该成果于2000年起，在青海盐湖钾肥股份有限公司不同规模的工业装置上分步实施并完善，最终形成了支撑盐湖可持续发展的钾镁资源高效利用关键技术。专家鉴定认为，整体技术达到国际先进水平。该技术在世界最大的氯化钾装置之-年产百万吨钾肥装置上得到应用，使氯化钾收率提高了5%以上，年多产氯化钾5-6万吨，吨产品干燥天然气消耗量降低了33%，年节约天然气约800万立方米，年减少CO<,2>排放约800万立方米。近三年累计新增产值4.8亿元，增加利润2.58亿元，节约支出2882万元。该成果对延长盐湖矿产资源开采年限、保障钾肥持续稳定生产及国家粮食安全、建设盐湖循环经济产业链、促进西部地区经济发展意义重大。项目申请发明专利9项，其中国际PCT专利2项、授权中国发明专利4项，发表论文20篇，鉴定与验收成果共计10项，获上海市科技进步奖一等奖2项，上海市优秀产学研工程项目奖一等奖1项，获准建设国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心。