雜鹵石是一種重要的鉀鹽礦物,同時是生產(chǎn)鉀肥的主要礦物原料之一。迄今為止,國內(nèi)外對雜鹵石礦床的開采已初具規(guī)模。昆特依鹽湖位于柴達木盆地西北緣,鹽湖中雜鹵石儲量豐富,但是目前對于雜鹵石礦的開發(fā)利用比較薄弱。水溶開采是雜鹵石開采經(jīng)濟可行的方法,但是由于儲鹵鹽層的可溶性及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,粗放的注水溶礦方法遇到很多問題,極易產(chǎn)生單一溶解通道而使得前人研究的主要方法為注水溶礦,溶礦效率低下,不僅未能達到溶礦的目的,而且容易引發(fā)地面塌陷等次生災(zāi)害。本文以昆特依鹽湖含雜鹵石鹽層巖芯為研究溶浸對象,通過實驗選擇最佳溶浸劑,并通過靜態(tài)/動態(tài)試驗對比研究,并分析研究和探討溶浸過程中溶鉀性能與孔隙度之間的變化關(guān)系。本次研究對研究區(qū)提高雜鹵石礦的有效開采利用具有一定的指導(dǎo)意義。靜態(tài)溶浸實驗結(jié)果表明,在選取的十種溶浸劑中,氯化物型溶浸劑溶浸效果優(yōu)于硫酸鹽型和碳酸鹽型溶浸劑;MgCl_2溶液溶K~+的效果最好,最佳的溶浸時間在72 h左右;H_2O溶Mg~(2+)的效果最好,最佳的溶浸時間在48 h左右;MgCl_2溶浸Ca~(2+)的效果最好,最佳的溶浸時間在48 h左右。綜合分析對比,確定MgCl_2為溶礦的最佳溶浸劑。室內(nèi)動態(tài)溶浸實驗結(jié)果表明,持續(xù)注入5%MgCl_2飽和NaCl溶液,最高K~+濃度出現(xiàn)時間在24 h左右。動態(tài)實驗和靜態(tài)實驗對于溶鉀具有相似的溶浸趨勢,動態(tài)實驗加速了這一過程。浸出液中K~+濃度和儲鹵層孔隙度具有相似的變化趨勢。在5%MgCl_2飽和NaCl溶液溶浸劑溶浸作用下,K~+濃度和儲鹵層孔隙度最終趨于穩(wěn)定�；谝陨涎芯�,本文認(rèn)為選用5%MgCl_2飽和NaCl溶液作為溶浸劑,可以實現(xiàn)在對雜鹵石礦層結(jié)構(gòu)較小破壞的情況下實現(xiàn)最大程度溶鉀的效果。這一研究對于雜鹵石優(yōu)化開采具有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院青海鹽湖研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD871.1
【部分圖文】：

第 2 章 研究區(qū)概況2.1 自然地理概況2.1.1 地理位置研究區(qū)昆特依鹽湖地處柴達木盆地北部，位于海西蒙古族藏族自治州冷湖行委轄區(qū)內(nèi)（圖 2.1），該鹽湖西距冷湖鎮(zhèn)僅 30km。湖區(qū)長約 80km，寬約 20km，面積約 1680 km2，海拔超過 2700 m，基本呈長橢圓形且為北西-南東向展布。本區(qū)交通較為便利，湖區(qū)北緣為當(dāng)金山-茫崖公路，其東緣為茶冷口-冷湖公路，西南緣為茫崖-一里坪-茶冷口公路（王彌力 等，1997）。在長期的干旱環(huán)境下，鹽湖區(qū)已無表面鹵水，目前為干鹽湖，地表鹽殼高低不平，湖區(qū)內(nèi)交通條件比較差。由于其區(qū)域內(nèi)氣候極為干燥，并且降雨量極少，區(qū)內(nèi)地貌主要為風(fēng)蝕地貌，周圍背斜構(gòu)造可見典型的雅丹地貌。

圖 2.2 昆特依鹽湖及周圍地區(qū)地質(zhì)簡圖（據(jù)黎成忠等，1990）igure 2.2 Simplied geological map of Kunteyi Playa and it’s around areas （by Li et al.1990）.2.1 地層研究區(qū)跨越了塔里木、昆侖和祁連三個地層區(qū)，包含了從老到新的元古界生界、中生界、新生界等地層。由于本文研究的儲鹵層主要賦存于第四系中僅對區(qū)內(nèi)第四系含鹽地層以及下伏的新近系地層進行敘述。研究區(qū)新近系主布在區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造內(nèi)及阿爾金山、賽什騰山一帶，其巖性主要為中新統(tǒng)的紫和灰色泥巖及礫巖，出現(xiàn)泥巖與砂巖互層，并且與下伏地層為平行不整合接觸上新統(tǒng)紅色、灰色及土黃色的砂粒巖、砂巖和泥巖，并且出現(xiàn)了互層。第四積物在山前及盆內(nèi)廣泛分布，以濱湖相、湖沼相和湖泊碎屑沉積的粘土和細(xì)

砂為主（沈振樞 等，1993）。研究區(qū)內(nèi)鹽類沉積發(fā)育，并且主要分布在新近系褶皺帶內(nèi)。巖性主要為各類含碎屑或其他鹽類礦物的石鹽層，賦存大量雜鹵石礦物是其沉積特色。主要鉀鹽礦物中，可溶性固體鉀礦雜鹵石主要分布在鉀湖、北部新鹽帶及冷湖四號東側(cè)等而難溶的雜鹵石則主要分布在大鹽灘和大熊灘。2.2.2 構(gòu)造昆特依盆地位于柴達木盆地北緣斷塊帶的西段，是在阿爾金山走滑大斷裂的強烈影響下形成的一個次級斷陷盆地（孫國強 等，2011）。該區(qū)歷經(jīng)多次強烈的構(gòu)造運動，褶皺和斷裂廣泛發(fā)育，同時伴隨著不同程度的巖漿活動及區(qū)域變質(zhì)作用。這些不同期次、不同規(guī)模和不同性質(zhì)的構(gòu)造活動，是影響鹽湖形成和成鹽演化的重要因素。
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本文編號：2844571