盐湖总体开发规划和环境保护
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1909页(2885字)
盐湖是数种或数十种盐类物质聚集沉积的结果。不仅有一定量的氯化钠(约占70~75%),还有氯化钾、氯化镁、硫酸钙等盐类沉积,我国最大的察尔汗盐湖,有着明显的不同盐类的分区现象,如高钠区、高钾区、高镁区等。随着石盐的不断采出,其他盐类物质的组分含量相应上升。盐湖水体的化学性质、析盐规律都会发生程度不同的变化。盐湖区域水文地质条件、生态环境除受自然条件变化影响外,同时受到盐湖开发过程中水体变化(水质、水位、化学成分)的影响,所以做好盐湖总体开发规划,保护盐湖环境是湖盐场设计工作的一项十分重要的必不可少的内容,是直接关系到充分合理利用盐湖资源、延长盐湖服务年限、改善盐湖工业卫生的大课题。
(一)因湖制宜、长远规划、分阶段(或分区域)开发盐湖资源
根据我国现有已开发盐湖的实际情况,盐湖开发分早期、中期、晚期3个阶段。早期为石盐(包括原生盐和再生盐)开采阶段,中期以石盐为主,因地制宜发展氯化钾、氯化镁和硫化碱生产;晚期以盐化工生产为主,综合利用盐湖资源(包括液相、固相、表内和表外)。各个阶段的界定,应以晶间卤水的浓度变化为准。按石盐生产的需要,应分为原生盐生产期(同时规划再生盐结晶区)——再生盐生产期——盐化工生产期3个阶段进行设计。原生盐生产期一般应按再生盐的生产规模来确定,以提供再生盐结晶区所需的面积,一般以4~8年为宜。
(二)加强盐湖水动态监测和预测,建立盐湖水盐均衡试验场
预测,是指利用目前已掌握的水文地质资料、卤水水化学分布规律资料及卤水动态变化长期观测数据,来预测未来开采时刻的水位、水量、水质变化和溶盐程度等。
监测,是指在石盐矿床开采过程中,通过固定性的或流动性的监测站或监测点,对采区内部、外部以及盐湖周围的水体进行定期或不定期取样测定,监视水质的变化程度。
通过预测和监测,掌握盐湖水化学沉积规律、采区兑卤析盐规律、晶间卤水垂直和水平方向的水质、水量的运动规律,为合理开发盐湖资源、做好采区工程布局、确定盐湖服务年限和生产工艺,提供科学依据。
方法:
1.建立盐湖水质监测站(网)
(1)盐湖内水质监测站。应根据各盐湖的具体情况和生产发展需要建立监测站和确定监测项目。监测站的数量和布点应以能够控制水质变化为度。如垂向水质分异强烈,还应在采区周围建立不同深度的监测点。
(2)在盐湖外围按一定网度建立监测站,监测地表和地下水迳流、周边地下承压水、突发性山洪向盐湖补给情况,掌握盐湖周围地下水与盐湖卤水的水力联系。在已建立补水溶盐区和有河流注入的盐湖应在流向采区方向加密监测点。
(3)监测站一般分为固定性监测站和流动性监测站。固定站要定期采集水样,能自动监测多种参数和水化学成分,其测定数据能直接通过电讯输送到中心控制站,及时报出水质变化情况。流动性监测站要不定期地观测和采集水样,送到实验室分析水化学成分。
2.监测项目因盐湖矿床和采出盐类物质的不同而异,一般有:水文、气象,如流量、流速、流向、水位、气温等;水的物理性质,如水温、色度、浑浊度、嗅味、pH值等;水化学成分如Mg++、Ca++、SO4=等有碍于NaC1生产的物质。监测方法一般有采集水样监测和现场直观监测。
3.数据资料的整理
(1)水质、水位随时间变化图。
(2)水质分布图、特定的离子或化合物在平面及剖面上的浓度分布,用浓度等值线表示。
(3)水质相关图,表示卤水水质指标变化。它是用两个特定离子或两个特定离子(盐)的比值(如钠镁比值)来表示变化量关系。
(4)水质组成图,如水盐体系等温相图、综合柱状图和三线图(trilinear diagram)等。
(三)防沙造林,防洪治淤,美化场区主要在风沙、洪水侵入区域划定缮湖地,有计划地进行绿化,以防风固沙,防止水土流失。如内蒙古吉兰泰盐场为防止沙害对湖区的侵袭,在盐湖西部、东部风沙侵入区划定缮湖地2300ha,长39km,宽1~2km,设置网围栏,植树1303亩,形成了盐湖的绿色屏障,减缓了风沙侵袭,有效地改善了盐湖的生态环境。同时适当发展瓜果、葡萄、桃李等抗干旱经济林木副业。有条件时还应对场区、居民区进行绿化,形成小绿洲、小气候。为此应建立盐湖育林基金。内蒙古吉兰泰盐场为1元/t盐。
(四)发展盐藻和卤虫养殖
利用盐湖边缘的平坦地域和卤水资源,培养适盐性藻类,从中提取精细化工产品,如胡萝卜素;养殖卤虫,为养虾业提供饵料等。这是综合利用湖盐资源、提高盐场经济效益的一个重要方面,应在总体规划中加以考虑。
(五)清除盐湖“垃圾”发展真空制盐
我国湖盐资源情况复杂,在生产过程中大约有30~40%左右的盐盖、边角盐、粉盐产出。一个年产50万吨的盐场每年大约有15~20万吨的废盐,这些废盐的氯化钠含量大都在75%以上。用化盐桶溶解后再沉清过滤即可达到符合标准的精制盐原卤,工艺简单,经济效益好。精制盐与原料盐消耗比例一般在1∶1.75左右。从充分利用盐湖资源、改善湖区劳动环境、实现工厂化生产、安排女工就业等方面来看,湖盐区发展真空制盐的条件是优越的,经济上是合理的。
(六)溶盐制卤,开发盐湖边缘采区的石盐
盐湖边缘采区的盐层薄,有些已被砂土复盖,复盖层厚度一般为0.5~1.5m左右,无法用机械开采。应在这些区段建立淡水(或咸水)溶盐区。用机械抽卤或自然渗透回灌采区,即可给采区连续不断提供新鲜卤水,加快盐类物质的水平聚集和总卤析盐,还可增加周边地下迳流的水力坡度,加快周边淡水和盐类的补给速度。溶盐制卤区域的长度、宽度和抽卤量应视各盐湖的具体生产情况和水文地质条件而定。抽卤浓度控制在22~24°Bé。