4月中旬,国内首个金属镁工业园区规划———《察尔汗金属镁工业园区控制详细规划》通过专家评审,即将发布实施。这一消息引起了业内人士的广泛关注。业内普遍认为,困扰我国钾肥工业可持续发展的察尔汗镁资源综合利用问题,终于开始解题了。

  老卤水威胁钾肥业可持续

  新世纪以来,我国钾肥工业得到了迅猛发展。目前,全国各类钾肥实物产量已经达到700万吨,仅青海省海西州察尔汗盐湖区氯化钾产量就达300多万吨。按照现在的技术,每生产1吨氯化钾,就要副产40立方米含26%~33%氯化镁的老卤水。以察尔汗盐湖地区每年氯化钾产量300多万吨计算,每年产生的含氯化镁老卤水超过1.2亿立方米。这些含镁老卤水因各种原因难以回收和资源化利用,已经成为制约青海乃至我国钾肥工业可持续发展的重要因素。

  “大量含镁老卤水的存在并以惊人的速度增加,不仅严重影响钾肥工业的发展,也威胁着察尔汗的团结湖周围十几家钾肥企业和察尔汗铁路的安全。”青海香江盐湖开发有限公司董事长、总经理许跃生这样对笔者说。

  据许跃生介绍,察尔汗地下卤水中,含有大量的氯化钠、氯化镁,还有氯化钾和少量锂、硼资源。其中,氯化钾含量只有氯化镁的1/7至1/5。含镁老卤水如果就地排放,会使察尔汗地下卤水中的氯化钾形成氯化钾-氯化镁饱和溶液产生晶体,沉淀到地下,进一步降低察尔汗地下卤水中氯化钾含量,增加钾肥企业生产成本,减少钾肥产量,甚至会导致宝贵的晶间卤水和盐田因遭到污染而无法生产钾肥。

  为防止这一严重后果的出现,当地钾肥企业普遍是将含镁老卤水集中排放到团结湖中。但由于每年产生的含镁老卤水数量巨大,集中排放后,不仅使团结湖的面积迅速由2003年的10平方千米扩大到现在的120多平方千米,占用和污染了大量盐田,而且因老卤水中镁含量高,经日晒蒸发后,形成氯化镁固体, 沉淀到湖底,抬高湖床和水位,使本来安全的团结湖变成了一个水位高出地面2米多的大“悬湖”,随时都有决堤溃坝的危险。一旦湖坝垮塌或决堤,不仅团结湖周边十几家企业难以幸免,就连青藏铁路重要组成部分的察尔汗铁路都将被冲毁。另外,为便于生产和提高生产效率,生产企业在开采卤水和生产钾肥过程中,都会加入一些有机添加剂。一旦这些有机物随含镁老卤水带入地下或氯化钠盐田中,又会给氯化钠将来的开发利用埋下卫生安全隐患。

  “察尔汗地区氯化钾产量占到全国氯化钾总产量的90%。如果大量含镁老卤水找不到合适的出路,察尔汗地区钾肥工业的发展将受到极大制约。从这个层面讲,数亿立方米含镁老卤水的处理,已经不仅仅是盐湖镁资源综合利用与环保问题,而是一个事关钾肥产业和农业生产能否可持续发展的战略问题。”中科院青海盐湖研究所研究员孙庆国说。

  高成本是综合利用大碍

  那么,大量存在并持续增加的含镁老卤水为何未被有效利用呢?

  有技术层面的原因,也有市场层面的原因,但更重要的是因为成本太高。众多专家这样表示。

  据了解,含镁老卤水自然晾晒后,就可获得六水氯化镁。但氯化镁本身的需求量十分有限,最好的出路是将其电解生产金属镁。目前世界上生产金属镁的方法有两种:一是国内普遍采用的皮江法,另一种工艺是盐湖地区采用的热解法或电解法。

  “与皮江法相比,热解法或电解法的成本要高出1/3。因此,盐湖地区的金属镁没有市场竞争力。这是制约盐湖镁资源开发利用的关键因素。”中科院青海盐湖研究所技术处副处长李发福说。据他介绍,皮江法炼镁工艺是我国根据自己的矿产资源特点开发出的独具特色的工艺。2005年以后,我国镁生产企业正是凭借绝对的成本优势,击败国际金属镁和氧化镁巨头,成为全球镁市场的主宰者———在全球约70万吨/年金属镁的需求中,我国产品占到90%以上的份额。同样,在氧化镁市场,我国也占有全球85%以上的市场份额。

  “过去,国内外普遍采用卤水或海水提镁工艺,著名的有挪威海德鲁公司和以色列死海镁公司。但皮江法普及后,这些国际镁业巨头不得不缩小甚至退出镁产品加工领域。同时,盐湖地区的氧化镁和金属镁也失去了竞争力。”孙庆国说。

  皮江法以较低的成本优势,不但击败国外镁产品生产企业,也击败了盐湖地区镁资源的综合利用业。以金属镁为例。皮江法生产金属镁,其成本目前只有约1.4万~1.5万元/吨,而用含镁老卤生产金属镁,每吨约消耗1.5万千伏安电、500~600立方米天然气。即便以目前青海地区较低的电价和天然气价格计算,吨金属镁的制造成本也将超过1.8万元。如果考虑青海地处偏远、镁产品需远距离运输才能抵达消费地这一现状,盐湖地区吨金属镁综合成本将较皮江法高出3500元以上。这一劣势,使不少投资者面对盐湖地区的镁资源望而却步,迟滞了盐湖地区镁资源利用步伐。

  项目突破是成败关键

  察尔汗地区镁资源的开发与利用问题,早已引起了国务院和青海省政府的高度关注。

  近年来,众多政府官员、院士专家多次来盐湖地区考察论证,探索综合利用盐湖地区含镁卤水的途径和方法。特别是去年以来,国家和青海省政府对镁资源综合利用的动作更是紧锣密鼓:

  2009年4月,科技部批复组建国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心,计划2011年建成。

  2009年6月,工信部出台《意见》推进青海钾钠镁硼及天然气开发。

  2009年10月,国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,明确指出要加快柴达木优势资源综合开发利用和循环经济试验区建设。

  2010年3月,国务院批准了《柴达木国家级循环经济试验区总体规划》。

  2010年4月中旬,国内首个金属镁工业园区规划———《察尔汗金属镁工业园区控制详细规划》正式通过专家评审。该《规划》围绕含镁卤水的综合利用,分别设计了东北、东南和西南3个功能性化工小区。