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东南亚地下岩盐矿氯化钾生产成套技术

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登记号:G20230199

所属行业:采矿业

学科分类:环境科学技术及资源科学技术;

关键词: 地下岩盐矿 氯化钾生产

绿色分类:矿产资源绿色开采;

发布者:null

发布时间:2023-11-23

  • 基本信息
成果名称: 东南亚地下岩盐矿氯化钾生产成套技术
成果登记号: G20230199 学科分类: 环境科学技术及资源科学技术;
绿色分类: 矿产资源绿色开采; 项目关键词: 地下岩盐矿  氯化钾生产      
推荐单位:

华东理工大学

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 其他 成果所属行业: 采矿业
国家/地区: 中国 知识产权: 其他
简介: 点击查看

1.技术名称

东南亚地下岩盐矿氯化钾生产成套技术

2.技术类型

全生命周期资源节约和循环利用技术

3.适用范围

制造业/化学原料和化学制品制造业/钾肥

4.技术简要描述

技术以东南亚亚热带地区地下岩盐矿为原料,经过矿物破碎、氯化钾分解结晶、调浆浮选、过滤分离、干燥包装和尾矿固化回填,实现物理法分离高品质氯化钾产品,满足农业对钾肥的需求。该技术适用于亚热带高湿高温气候环境下岩盐矿氯化钾生产,具有氯化钾产品收率高(83%)、环境友好、无废物排放、常温操作能耗低等特点。关键技术与装备包括为新型环保浮选药剂、大型高效分解结晶器及尾矿绿色回填技术与装备。

5.技术信息

钾回收率>80%

6.商业应用情况

7.希望在技术转移过程中得到的帮助/支持

8.设备投资

地下岩盐矿生产氯化钾包括地下岩盐矿开采输送、地面生产加工、尾矿回填三个主要过程。地下矿井规划采矿240万吨/年,矿井使用寿命按50年计算。地下岩盐矿生产按30万吨/年氯化钾和80万吨/年氯化钠设计,整体设备使用年限15年。尾矿回填充分利用地下岩盐矿开采形成的空穴,不另外新建物理空间。地下岩盐矿开采与回填包括巷道修建、挖掘机及尾矿输送泵等装备,预计投资2亿元人民币。地面加工工程包括矿石破碎、氯化钾分解结晶、浮选分离、干燥包装等核心装备,投资金额5000万元。整个项目合计投资2.5亿元人民币。

9.年运行维护费

地下岩盐矿氯化钾工程生产运行的原材料和水电消耗为:吨钾肥产品耗电100度;耗水3吨;天然气8立方米;药剂70克;回填成本800元;人工、设备折旧、修理、管理等费用120元。该项目氯化钾产品具有显著的价格优势,项目的实施经济社会效益显著。

10.投资回收期

本技术项目投资费用约5000万元,矿井投资2亿元。 按吨氯化钾产品600元净收益、吨氯化钠产品100元净收益计算,年经济效益2.4亿元,静态投资回收期约为1.1年。

11.附加效益

在岩盐矿钾资源开发方面,泰国、马来西亚等五国实施“亚洲开发计划”,采用德国技术,但因矿藏资源复杂、亚热带气候环境等原因,导致岩盐矿开采加工难度大,工程至今未果。本技术通过研究岩盐矿中钾钠镁复杂体系元素平衡相化学规律,实现氯化钾的分解结晶过程精准控制;通过开展氯化钾浮选机理和浮选药剂结构优化研究,开发出了新型高效绿色浮选药剂;通过探索钾盐尾矿与添加剂的胶凝反应机理,明晰胶凝过程机制,开发了低成本相态可控的钾盐尾矿胶凝回填技术。形成了年产30万吨氯化钾成套工业技术与装备。 采用本技术建成30万吨/年氯化钾生产规模装置,可实现每年30万吨氯化钾销售额约6亿元,80万吨工业盐1.92亿元,利税2.4亿元,经济效益显著。 在开采过程中,注重资源综合利用,同时副产工业盐。尾盐采用低成本的胶凝回填技术,整个生产过程无三废排放,是典型的绿色矿产开采示范装置,具有良好的生态环境效益。

12.综合效益

地下岩盐钾资源因矿物赋存复杂,其氯化钾生产成本居高不下,现有技术生产成本2000元/吨以上,高于氯化钾市场价格。本技术的核心在于(1)掌握了岩盐矿中钾钠镁复杂体系元素平衡相化学规律,可实现氯化钾的分解结晶过程精准控制;(2)通过开展氯化钾浮选机理和浮选药剂结构优化研究,开发出了新型高效绿色复配浮选药剂;形成了年产30万吨氯化钾成套工业技术与装备,钾资源回收率达83%以上,吨产品生产成本约1400元。同时,针对岩盐矿钾肥生产过程中尾矿处理难题,开发了低成本尾矿绿色安全回填技术,实现矿山绿色开采,实现资源开发与环境保护协同发展。

13.障碍对技术转移影响等级

14.技术成熟度

亚热带地区岩盐矿既不同于加拿大地下钾石盐矿,也不同于约旦、以色列及我国的卤水钾矿。由于矿藏复杂、地理环境与水文气象的特殊性、资源所在地整体工业配套不全、工程技术人才匮乏、世界现有技术无法复制等因素制约,加之环境保护要求高、地下水系复杂、矿山安全问题突出,大大增加了亚热带岩盐矿综合开发利用技术难度,国内外企业投资建设的多个工程建设项目均遇到重重困难。华东理工大学长期从事钾资源绿色开发利用研究工作,针对东南亚地区地下岩盐矿钾资源开发了氯化钾生产成套技术,目前应用于泰国呵叻府岩盐矿钾资源开发项目,已完成一期工程项目建设,包括14万吨/年氯化钾、20万吨/年工业盐、30万吨/年真空盐。并在一期工程基础上,启动了30万吨/年氯化钾、60万吨/年工业盐、80万吨/年真空盐的二期工程项目设计。该技术目前已形成30万吨生产规模的成套技术与装备,技术路线先进、设备运行稳定,系统集成度高,产品技术成熟,技术风险小,竞争优势明显。

15.技术适用性

该技术为固体含钾矿石物理分离制备氯化钾产品,适用于包括老挝、泰国等东南亚国家地下岩盐矿资源开发。该技术作为资源开发技术,处于钾肥制造行业技术链条的最上游,主要受岩盐矿资源分布及矿石开采及能源供应等条件限制,产品直接进入市场销售,受资源能源外围条件限制少,仅需保证电力供应。

16.技术稳定性

华东理工大学国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心长期致力于钾镁锂无机矿产资源综合利用理论研究与技术开发,在氯化钾生产方面,中心“盐湖钾镁资源高效与可持续开发利用关键技术”和“青海盐湖低品位难开发钾盐高效利用技术”获国家科技进步二等奖。在技术开发过程中积累了大量的经验,并探索出较为先进、完善的氯化钾生产工艺体系。该技术主要针对东南亚亚热带岩盐矿钾资源开发,克服了当地高温高压气候环境对氯化钾生产的不利影响,通过目标与多参数的系统集成优化与现代化过程控制技术,有效保证了工艺系统的整体平稳运行。因此,技术推广过程中,可根据当地气候环境、矿物性质参数修正工艺设计,满足工艺稳定生产需求。

17.技术安全性

该技术在生产氯化钾过程中主要的环境问题为氯化钾尾矿的处理,通过结合岩盐矿资源特点,优选低成本胶凝添加剂,开展胶凝机制强化研究,形成低成本、相态可控的钾盐尾矿胶凝回填,实现了资源开发与环境保护的协同发展。生产过程中无易燃易爆高制毒物质,不存在二次污染环境问题。技术产品为氯化钾肥料,是农业安全的核心要素,是市场上紧缺产品,不存在市场接受度不高风险。

18.技术转移推广障碍

19.知识产权转让

本技术属于华东理工大学国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心独立完成的科技成果,具有自主知识产权,不存在任何知识产品纠纷问题。


姓名: 左秀婷 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市徐汇区中山西路1525号
电子邮件: zuoxt@sstec.org.cn
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