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钾资源扫盲之难溶性钾矿资源的开发利用难溶性钾矿资源的开发利用周　俊　周惠民　储国正　　摘　要本文根据我国钾肥紧缺和天然难溶性钾矿资源状况，论述了几种主要难溶性钾矿资源的开发利用途径、方法和工艺，以阐明我国难溶性钾肥资源开发利用的可行性和重要性。　　关键词钾肥资源，难溶性钾矿，开发利用ExploitationandUsingoftheRefractoryPotassicMineralResourcesZhouJun,ZhouHuimin（AnhuiAgricultureUniversity,Hefei230036）,ChuGuozheng（BureauofGeologyandMineralResourcesofAnhuiProvince,Hefei230036）.　　AbstractBasedonthestatusofthelackofchinesepotashfertilizerandtheabundantresourceoftherefractorypotassicmine,thispaperelucidatedthefeasibilityandweightinessontheexploitationandusingoftheresourceofchineserefractorypotassicminebydemonstratingtheexploitationandusingoftheseveralmainresourcesofrefractorypotassicmine.　　Keywordsresourceofpotashfertilizer,refractorypotassicmine,exploitationandusing　　自然界中的钾矿资源可分为可溶性钾矿和难溶性钾矿两大类。可溶性钾矿中的钾一般较容易析出或提取，是重要的天然钾源，也是目前生产钾肥的主要矿物原料［1］。我国天然可溶性钾矿资源十分匮乏，且资源分布极不平衡。近年来，新探明的一些大型钾矿床都分布在新疆的罗布泊和青海的柴达木盆地，而在农业发达的我国腹部和东部地区，钾肥供需矛盾突出，以致农田氮、磷、钾施用比例严重失调，造成土壤普遍缺钾，土地质量退化。这给我国农业生产带来了严重危害，不少农作物抗病能力减弱，增产困难，品质下降，甚至出现早衰和退化等现象。为了弥补不足，国家每年需花费数亿美元进口钾肥，但这也是杯水车薪。所以要从根本上解决我国耕地普遍缺钾的问题，开发利用难溶性钾矿资源不失为一条值得探索的途径。1　难溶性含钾矿物与岩石　　我国可溶性钾矿资源虽然十分缺乏，而且多集中在西部，但难溶性钾矿资源储量却相对丰富，分布也较广泛，进一步找矿的潜力很大。如能适当引进或自主创新出一些开发和加工利用方面的适用新技术、新方法，这些钾矿资源是完全可以开发利用的，它将解决或缓解我国长期缺钾的状况。　　难溶性钾矿是指那些主要由难溶性含钾矿物或岩石组成的钾矿，这些难溶性含钾矿物通常以硅酸盐或铝硅酸盐形式存在。所谓难溶即包含在这些矿物岩石中的钾不易被析出或提取，在土壤中也就难以被植物直接吸收利用。在自然界需要经过风化作用才能使含钾矿物岩石中的钾释放出来，作为营养元素被植物吸收，但通过人工“风化”和适当加工却可以使其中的钾得到活化或释放出来，从而被植物吸收利用。开发和综合利用难溶性钾矿资源在国内外都已有成功的先例，这是解决我国钾肥短缺状况的一条可选途径。　　常见难溶性含钾矿物多为钾铝硅酸盐矿物，主要有正长石、钾微斜长石、透长石、海绿石、白榴石、霞石、金云母、白云母、黑云母等；常见的含钾岩石主要有富钾火山凝灰岩、富钾浅粒岩、钾微斜长石伟晶岩、碱性岩或中性岩、酸性岩、霞石正长岩等岩浆岩或变质岩。此外，由于某些成因常会形成一些富钾沉积岩石，如钾长石砂岩、富钾页岩、富钾泥灰岩、富钾粘土岩、富钾泥岩等。这些岩石中的钾含量相对较低，一般在50％以下，但在缺钾的情况下，近年来也逐渐为人们所重视，并开始进行应用研究和开发利用［2］。2　利用钾长石生产钾肥　　近年来，我国利用钾长石生产钾肥或提取钾元素的研究较多，已获得了部分成果。综合国内外的生产技术和工艺，目前利用钾长石生产钾肥的方法主要有如下几种①试验性应用新技术和新方法从钾长石中提取钾。据报道，我国科技工作者通过试验，采用加压石灰法对两种钾长石进行了实验规模的提取研究已获得成功，可用于生产钾肥。②综合利用钾长石生产钾肥。如在水泥生产中，利用钾长石代替部分粘土作配料，通过回收水泥窑灰便可获得钾肥。这种综合利用方法为利用钾长石生产钾肥开辟了一条新途径，也为利用其它含钾岩石生产钾肥提供了经验。试验表明，在水泥生料中加入4％～5％的钾长石，煅烧后回收的窑灰（其中可溶钾含量达9％～11％）即可直接作为钾肥使用，同时还减轻了环境污染。③直接利用钾长石生产钾肥粉。即将钾长石或含钾长石矿物的某些岩石经过煅烧后粉碎，同时就成了钾长石矿物肥料――钾肥粉，可将其直接撒入田间，施用后不仅能提高农作物产量，而且可增加作物抵抗病虫害的能力。经栽培试验，每公顷耕地施用数十公斤钾肥粉，便可使小麦增产5％、水稻增产8％、豌豆增产16％；施用钾矿物肥料的豌豆茎比施用化肥的豌豆茎长30cm左右，且较粗壮；施用于水稻后，可达到水稻抗倒伏的目的［3］。直接利用钾长石（岩）生产钾肥粉的工艺简单、成本较低、使用方便，值得大力推广。3　综合利用明矾石生产钾肥　　利用明矾石或从明矾石的综合利用中提取钾肥是采取多途径生产或获取钾肥的一种有效方法。我国钾肥紧缺，但却有大量明矾石资源得不到很好的开发利用。明矾是含水的钾、铝硫酸盐矿物，用还原热解法即可从中获得钾肥（K2SO4），同时还可获得氢氧化铝和硫酸。该技术和工艺在国内外都较成熟。我国是明矾石矿产资源较丰富的国家，利用明矾石生产钾肥大有可为。4　利用绿豆岩制取钾肥　　绿豆岩是一种富钾高硅的凝灰质含钾岩石，因呈黄绿色豆粒状而得名。绿豆岩其实是一类含钾的火山凝灰岩，系火山灰沉积而成，伴随火山岩广泛分布于四川盆地及西南台地。利用绿豆岩可制取钾肥，其中氧化钾的含量约为6.10％～12.54％，是一类可综合利用的矿产资源。利用绿豆岩制取氮钾肥，为我国钾肥生产开辟了新途径，可适当补充我国农用钾肥的部分短缺，局部缓解氮、磷、钾肥施用比例严重失调的矛盾。据报道，四川省地矿部门研究开发试制出以绿豆岩为原料的含钾矿质肥料――氮钾肥，经试用增产效果显著，（目前省内的四川圣达等企业正在大力发展这一项目）.引起了地方农业部门的重视。5　含钾粘土的开发利用　　开发利用含钾粘土（岩）和利用粘土中的钾来解决土地普遍缺钾问题，这是贵州省农业和地质科技工作者通力合作攻关所取得的重要成果。据调查，贵州全省有1／2的土地缺钾，导致粮食产量增产困难、烤烟“无味”、玉米矮小，加上该省山多坡陡，水土流失比较普遍，土地缺钾日益严重，因此合理增加施用钾肥已成为该省提高作产量及品质的关键因素。经地质调研，贵州境内含钾粘土（岩）资源较丰富，在贵州铜仁、遵义等地区的中寒武系及下奥陶系中发现了层位稳定、分布广泛的含钾粘土（岩）矿，仅天柱和铜仁一带的储量就达1000万t以上。如将其开发利用不仅可缓解贵州省农业的缺钾问题，而且还会在当地形成新的产业。在探明含钾粘土（岩）资源的基础上，该省的科技人员又通过联合攻关，解决了通常粘土中矿物钾不能直接被植物吸收的问题，探索出采用“活化法”将含钾粘土（岩）中的矿物钾活化，转化为植物能吸收的有效钾的新方法，并通过实验找到了有效的活化剂，开发出可用于作物的钾矿粉肥。通过对省内主要粮食作物、经济作物及盆栽作物的施用试验，取得了较好的效果［2，4］。当然，还有其它许多方法，如开发利用液态钾资源，直接从海水中提取钾或利用盐场晒盐后排放的苦卤水（或其它富钾卤水）制取富钾多元素复合肥等，都可增加钾矿资源，以缓解我国土地严重缺钾问题，因此，对难溶性钾矿资源的开发利用不失为解决我国钾矿资源匮乏的一条重要途径。目前，一方面我国农用钾肥严重短缺，国家需花大量外汇进口；另一方面已发现的资源却得不到充分利用。为了尽快扭转我国钾肥资源短缺的状况，应迅速开发利用难溶性含钾矿物岩石资源是因张志明的优质性。花莲县这场选举无关胜负。此外，除了继续在有找钾远景区寻找可溶性钾矿资源外，还应加强在发达地区寻找难溶性钾矿资源，同时加强开发利用方面的新技术、新方法的探索和研究，以便能更好地利用现有资源。作者单位周　俊　周惠民　　安徽农业大学，合肥　230036　　　　　储国正　　安徽省地矿局，合肥　230036参考文献　1　王云，魏复盛等编著．土壤环境元素化学．北中国环境科学出版社，～371　2　曹文藻，钱晓刚．含钾粘土岩肥效试验研究．地壤地质．北地质出版社，199318～21　3　郑义等．河南潮土钾素变化状况与钾肥肥效．土壤，1998，30（3）161～164　4　邱源松等．含钾岩体与硅酸盐菌剂的肥效．土壤.1998，30（5）261～262