新疆盐湖的主要矿物
现代盐湖是盐矿物的聚宝盆。通常固体矿物和液体矿物是一体的，固体和液体可以相互转化，可以形成层状分布的矿体。此外，盐湖多呈凹形，各种可溶性盐类矿物被周围地表水、地下水和多年大气降水带入，然后蒸发至过饱和临界浓度，再自行结晶或沉淀。因此，盐湖不同于其他矿产，它具有可再生资源的性质。此外，盐湖与许多矿物质有关，这些矿物质往往构成钾盐、镁盐、钠盐、钙盐、锂盐和芒硝的生物成因矿床。而且卤水和晶间卤水含有多种稀散元素和溴、碘等元素，可进一步综合利用。
新疆目前有100多个盐矿，但列入资源储量表的现代盐湖矿山有16个。65438年至0989年中央“西盐东调”期间，新疆原盐(NaCl)产量达到每年260万吨。但由于铁路运输运价和出疆物资能力的限制，维持了国内对自产自销产品的需求。
此外，现代盐湖芒硝和硫酸钠、硫化钠等加工产品，新疆在全国也是一个大产地。
(一)罗布泊——中国钾盐最多的地方
罗布泊发现并探明了中国急需的钾矿。不久，罗布泊将以崭新的面貌屹立在大漠上，成为中国最大的钾肥生产基地。
1.钾盐的应用及我国需求现状
钾盐是指含钾的盐类沉积物，往往是海水、地表大陆水或卤水自然蒸发形成的浓度超过饱和的化学沉积物。
自然界中约有100种含钾矿物，包括氯化钾、硫酸盐、硼酸盐、硝酸盐以及更多的硅酸盐。而能利用的钾(矿藏)只有10多种。再看钾矿，氯化钾(如著名的柴达木察尔汗盐湖)往往是最常见的矿床，而硫酸钾是新疆罗布泊的钾矿。
钾盐主要用于制备钾肥，一部分用作化工原料。在加工钾肥或化工原料的过程中，可以综合回收其他原盐和盐湖沉积物中的碘、溴、硼、锂、铯、铷。
农业肥料主要是氮、磷、钾，加上植物生长中的光合作用，这包括了所有绿色植物生长条件的总和。
钾肥主要有氯化物和硫酸钾，两者都是酸性肥料。青海柴达木的察尔汗盐湖主要生产氯化钾，新疆罗布泊未来主要生产硫酸钾。
化学工业用钾主要是KCl，用于火柴、烟花、黑火药、医药、农药、纺织、染料、制革、制皂、印刷、玻璃、陶瓷、电子管、电池、显像管、摄影等。
此外，钾化合物还用于航空汽油、钢和铝合金的热处理。硝酸钾可用作卤族元素的发热剂，铁氰化钾可用作蓝色晒干纸的活化剂，高锰酸钾可用于处理大量铀，碳酸钾是生产金属镁的促进剂。
总之，钾盐及其化合物的应用非常广泛，甚至与人们的日常生活息息相关，比如替代盐(KCl代替NaCl)，也叫钾盐，还有洗果蔬时常用的高锰酸钾。
受限于国内钾盐资源的匮乏，我国钾的产量极其有限。目前，除青海柴达木的察尔汗盐湖外，KCl年产量为654.38+0.2万吨，其他如云南江城的勐野井钾盐矿，以及山东、四川、甘肃等地的产量均不足654.38+0万吨。到2007年底，其产能仅为200万吨，而年需求量约为500万吨，仍有300万吨的缺口必须从国外进口才能满足国内需求。
2.钾盐的主要产地和储量
新疆有许多盐湖和盐湖矿物。近年来，罗布泊发现超大型钾盐矿床后，先后由新疆地矿局第三地质大队和第二水文地质工程地质大队进行勘探，并提交了相关勘探地质报告，证实罗布泊盐湖钾盐规模大于青海柴达木察尔汗。
2006年提交的《萝北坳陷钾盐矿床详查地质报告》确认其硫酸钾资源储量为654.38+0.5亿吨。萝北凹陷东部和西部两个平台尚未正式勘探。预计两个平台的资源量也在654.38+0.5亿吨左右，但罗布泊以北的资源量已经达到3亿吨，罗布泊以南的广大地区还在等待未来的勘探。罗布泊硫酸钾资源量预测为5亿吨，勘探开发潜力巨大。
世界钾盐资源相当丰富，但分布极不均匀，大多在北半球，并集中在加拿大、前苏联和德国。这三个国家占世界资源储量(按K2O计算)6543.8+065亿吨的90%。所以这三个国家也是世界钾盐出口大国。
中国是一个急需钾矿的国家。截至2005年底，中国已探明的资源储量(以KCl计算)为5亿吨，青海柴达木的察尔汗盐湖为2.89亿吨，其余分布在山东、四川和甘肃。新疆罗布泊钾盐矿的勘探成果和开发，有效缓解了我国钾盐短缺的局面。其全国总量也增加到8亿吨。
3.前景和展望
目前，新疆罗布泊钾盐矿的开发和基本建设正在积极进行。预计2065.438+00年硫酸钾和氯化钾产量为654.38+20万吨，2065.438+00年全国总产能(按KCl计算)为300万吨。其中新疆和青海各产654.38+0.2万吨(以氯化钾或硫酸钾计)，其余60万吨产于云南、山东、四川、甘肃四省。
国内总需求500万吨，产量逐年增加25万吨。因此，新疆钾盐矿的开发建设更加突出和重要，必须加快推进，任重道远。2010年后，在年产1.2万吨硫酸钾的基础上，是否有可能扩产1万吨硫酸钾，只能由专家进行科学论证。
(2)岩盐和岩盐
盐是一种重要的经济资源，不仅在工业上应用广泛，而且与人们的一日三餐密不可分。
盐在古今中外都有很好的经济效益。大约2000年前，汉武帝实行“盐铁官营”政策。并实现“世界上的盐有益于一半”的经济效益。
新疆盐矿的开采始于春秋战国时期。据史书记载，如《水经注》说:“龙城，千里之地，因盐而坚坚”(龙城即罗布泊地区)，《周树博物志》记载:“滇石之地，肥而近盐”(滇志即今若羌)。《晋亮四公纪》记载:“高昌国送贡盐二两，一个大如斗”。《北史·西域传》记载:“高昌红盐鲜美，覆以白盐，其形如玉，故取为枕。”唐代地理记载:“益州(伊吾县)南有盐池”。另外，《新疆图册》上说，“新疆盐矿遍布全疆……”可见新疆采盐历史悠久。
1.岩盐和岩盐
岩盐和岩盐统称为盐，是民间的称谓，而把盐分为岩盐和岩盐是地质矿物学的称谓。
盐的化学含义是酸分子中的氢原子被金属原子取代的化合物。根据盐的分子式，可以给金属成分命名，如钠盐、钾盐、镁盐、钙盐等。若以酸根命名，可分为氯化物盐、硫酸盐、碳酸盐、硼酸盐、硝酸盐等。
天然矿物的盐是在表生地质作用下，从天然化学溶液中沉淀出来的沉积物。它由钠、钾、镁和钙的氯化物、硫酸盐、碳酸盐和硝酸盐组成。但岩盐和岩盐仅限于钠盐和氯化物。
盐类沉积一般分为第四纪以前的古盐类沉积和第四纪以来形成的现代盐湖沉积。如果按赋存形式细分，也可分为卤水矿床和海水盐场海盐两大类。
从图中可以看出，岩盐是古代盐湖中的层状固体盐。岩盐是现代盐湖中的层状固体盐。海盐是海水蒸发结晶的盐，就像卤水蒸发结晶的盐一样。不同的是，前者来自海水，后者来自卤水。
探索新疆地质矿产的奥秘
2.盐(尤其是氯化钠)的性质和用途
盐的结构简单，是第一种用X射线分析其结构的矿物。它具有以下属性:
化学式:NaCl (Na原子占39.34%，Cl原子占60.66%)。
晶体:等轴晶系，六方八面体对称型，普通立方体，稀有八面体。
外观:块状、颗粒状、致密。
折射率:1.554。
双胞胎:{111}。
卵裂:{001}完成。
骨折:贝壳状，易碎。
硬度:莫氏硬度2。
相对密度:2.168。
熔点:804℃。
沸点:1412℃。
光泽:玻璃光泽。
颜色:无色，白色，浅黄色，浅蓝色。
溶解度:0℃，100份水溶解35.7份盐；100℃，100份水溶解了39.8份盐。
味道:咸。
在当今世界，盐产品用于大约1500个部门和超过15000个用途。随着化学工业的快速发展，世界范围内对盐的需求不断增加，盐、油、煤都被作为基本的工业原料，可见盐矿的重要性已经被人们所熟知。
盐是人类赖以生存的基本物质，是制备钠和氯的最廉价、最丰富的来源，可用于制备大量化学品，如纯碱、氯烧碱、金属钠等。
盐虽然有15000种用途，但只有很少的几种用途会消耗大量的盐。表中给出了几大类的用途，并对石盐制取的主要化工产品进行了细分，还列出了这些产品生产的重要产品(图7-3-1)。
3.资源分布和生产需求
新疆的盐资源在全疆分布广泛，但主要分布在经济发达的铁路沿线，如哈密七角井、次海、应时滩、乌永布拉克、乌尔卡什布拉克、七泉湖、艾丁湖、达坂城、玛纳斯盐湖、达巴松诺尔盐湖、艾比湖、博斯腾南岸、库车、拜城、博斯腾。
历史上有500多个矿区(包括小规模私采)。截至2007年，每年投入地质勘探的现代盐湖有15个，已探明固体盐和卤水盐资源储量* * *其中基础储量68460万吨。此外，岩盐的资源量为83365438+亿吨，且出露于裸露地面，易于开采。
目前，盐业生产主要是为了新疆的需要。目前开采湖盐的企业有20多家，开采岩盐的企业有6家，年产原盐654.38+20万吨。其中用量最大的是民用(食用)盐，约40万吨，工业盐20万吨(多为锅炉盐和肠衣盐)，其余多为PVC盐40 ~ 60万吨。到2010，由于PVC产量大幅增加，全区原盐年产量将达到200万吨。
可以看出，新疆碘盐和牲畜用盐的消费量仅维持在50万吨以内，用盐主要是工业部门，尤其是化工PVC生产企业，这将是未来新疆的用盐大户。新疆盐资源丰富，是满足21世纪经济发展的可靠保证。
(3)国内最高——硝酸钠和硝酸钾。
硝酸钠和钾芒硝是新疆特有矿物。除了智利，世界上含有这两种矿物的国家是中国的新疆，自然是新疆的优势矿物。
新疆独特的地质背景、地貌单元、地理位置、气候条件和水文地质条件促成了硝酸盐矿床的形成。近年来，在青海西宁和甘肃省的红壤层中发现了巨大厚度的硝酸钠。
硝酸盐矿物主要分布在世界现代干旱沙漠地区，层位(成矿矿床)在第四系残积层中，常集中在砂砾岩底部及其裂隙中，其次为现代干盐湖和冲积砂质土层。
1.成矿机制
硝酸盐矿物只存在于炎热干旱的沙漠地区，主要由地表有机质分解生成硝酸盐，与土壤中迁移出来的钠、钾结合而成。或者来自沙漠中火山岩和岩浆岩的钠钾矿物，在大自然的搬运和地球化学迁移下发生反应。在新疆，多分布于干盐湖表层、干盐湖周围、现代盐湖的粒间卤水中(如罗布泊坳陷的硝酸盐矿床是第四纪以来现代内陆盐湖固液相共存的沉积物)。
2.硝酸钠和硝酸钾的使用
硝酸钠，因其分子式中含有硝酸盐(NO-3)，主要用于制造氮肥、硝酸钾、炸药等含氮化合物。硝酸钠在冶金工业中用作镍冶炼的强氧化剂，在玻璃工业中用作清洗剂。此外，硝酸钠往往伴随着碘，可以在加工流程中作为副产品回收。
硝酸钾是农用肥料的最爱，硝酸钾是农用肥料中三种成分中唯一的一种，所以是当今各国青睐的理想肥料。
钾硝石主要用作农业肥料，也用于化工、军工、冶金、机械、建材、医药、食品、烟花爆竹。发达国家70%的硝酸钾用作农业肥料，而我国主要用于工业。KNO3是一种含钾、氮的无氯二元肥料，能为作物生长提供充足的养分，提高作物品质和产量，是未来肥料生产的方向。
3.资源分布和资源储量
截止2007年6月5438+2月底，新疆共有硝酸盐矿床12处，其中硝酸钾矿床7处，硝酸钠矿床5处。
主要分布在哈密和吐鲁番:已查明硝酸钾资源储量为1，304，38+0，000吨。硝酸钠资源探明储量242.28万吨。
新疆地矿局第一地质大队开展了“鄯善县小草湖-河湖地区亚硝酸盐矿床普查”，预计资源量6543.8+亿吨。中国是世界上硝酸盐矿产资源第二大国(智利第一)。
4.硝酸盐生产现状及供需前景
由于硝酸钾在制造化肥中具有不可替代性，并广泛应用于现代工业中，世界各发达国家都在尽力开发先进技术，采用人工合成法生产硝酸钾，但其成本仍然较高。因此，天然硝酸钾资源非常珍贵。目前世界硝酸钾年产量约为200万吨，但消费量正以每年10%的速度递增。其中智利生产约50万吨，其余由发达国家采用复合法生产。
国内也有不少工厂采用复合法生产硝酸钾，但规模较小，工艺陈旧，产品质量略差，成本较高，年产量约为5万吨。目前国内年需求量50万吨，大部分用于工业。仅硝酸钾用于生产显像管，短缺仅依赖进口。
我国硝酸钠的生产和硝酸钾的生产是一样的。大多数厂家采用化学合成法，但也存在规模小、技术不先进、成本高、质量不稳定等问题。年产量20万吨，年需求量30万吨。短缺是从智利进口的。
通过以上分析可以看出，我国的硝酸盐一直处于产量小需求大的困境，不足部分不得不依赖进口。这种年复一年消耗大量外汇的被动局面不仅困扰着市场，供需矛盾也日益扩大。因此，新疆必将肩负重任，尽快完善新一轮硝酸盐矿产勘查、大洼地硝酸钾矿山建设、吐鲁番地区化工厂硝酸钠生产线扩建等工作迫在眉睫，意义重大。
目前新疆的生产规模为:硝酸钾5万吨，硝酸钠5万吨/年。因为硝酸钾资源储量是1，302，1，000吨，基础储量只有40.32万吨，年产量只能在654.38+万吨以内。基础储量的不足必须尽快通过新一轮的勘探项目来弥补。
硝酸钠年产量2010年可达65438+万吨，2012年可达15万吨，2015年可达20万吨。由于地矿局第一地质大队提交的硝酸钠资源量超过654.38+1亿吨，提供了充足的矿源。这样对缓解国内市场的需求会起到积极有效的作用。
(D)新疆芒硝矿，产量居中国首位。
芒硝矿床是现代盐湖蒸发作用下，卤水介质中可溶性盐类发生化学沉淀而形成的层状固体盐类矿床或卤水(液体)矿床。这就是新疆芒硝的成因类型——现代内陆盐湖芒硝矿床。此外，我国还有古芒硝矿床(第四纪前形成)和地下卤水芒硝矿床。
1.属性和用途
芒硝是一种硫酸盐矿物，包括芒硝、无水芒硝和钙芒硝。
芒硝:Na2SO4 H2O，含Na2O 19.3%和SO2 -424.0%。
无水芒硝:Na2SO4，纯矿物含Na2O4 43.68%，SO256.32%。
钙芒硝:CaSO4 NaSO4，纯矿物含CaO 2.01%，Na2O 22.3%，SO2-457.6%。
新疆主要生产元明粉和无水元明粉，是全国供应大户。罗布泊的芒硝盐湖有847亿吨芒硝资源，尚未开发利用。
芒硝，长针状，结晶后呈板状集合体，白色多，淡黄色少。
元明粉是轻工业和化学工业的重要原料，是制备硫酸钠(硫酸钠)、硫化碱、硫酸铵和硫磺的主要原料，主要用于造纸、玻璃、洗衣粉、洗涤剂、制革、印染、橡胶、人造纤维等。
2.资源和分配
新疆芒硝资源丰富，已探明的产地有24个。除罗布泊钙芒硝外，其余23个产区有19处，其他4个产区未列入储量表。未列入储量表的有:八里湖芒硝矿、裕民县吉耶巴芒硝矿、阿图什吐孜苏盖特芒硝矿、和田市苦水湖芒硝矿。
新疆芒硝矿最大的特点是质量好，Na2SO4平均≥ 70%，矿石品位高。如哈密老鸦芒硝品位为98.81%，阿勒泰若斯库尔为96.68%。巴里坤湖芒硝品位87.85%，玛纳斯盐湖芒硝品位85%。哈密七角井芒硝品位82.13%，达坂城盐湖芒硝品位81.59%。
此外，由于新疆的芒硝矿床无一例外都产于第四纪现代盐湖中，产状近水平，地表基本裸露，地形较为平坦，非常便于露天开采，对扩大生产规模适应性强，产量可根据市场需求灵活调整。
从已探明资源储量的23个产地来看，分布在新疆各地，但产地集中在乌鲁木齐达坂城盐湖、哈密七角井盐湖和吐鲁番艾丁湖。23个产区基础储量6257.8万吨，资源量2502989.78万吨，资源量32068.78万吨。可见，新疆芒硝资源丰富，但基础储量与资源的比例不尽合理。原因是新疆盐湖多，勘探程度低。到目前为止，位于新疆东南边缘的几个盐湖还没有开展任何地质工作。即便如此，目前只有少数盐湖被开发利用，如玛纳斯湖、达巴松诺尔湖、若羌县吴尊盐湖、吐鲁番乌雍布拉克盐湖。这些芒硝资源较多的盐湖还没有被开发。所以新疆芒硝矿的资源储量还是很乐观的。
3.生产现状及发展前景
从70年代中期到1997年底，新疆几乎占据了国内芒硝产品的半壁江山，一度以百万吨元明粉和50万吨硫化钠支援了内地和香港近20个省区的经济建设。但是随着新一代洗涤剂的出现，新疆的产量直线下降，已经减少到原来的三分之一。如1997萧条时期，新疆芒硝产量保持在100万吨，而到2000年底仅生产137500吨。近年来产量缓慢回升，2005年达到50万吨，2007年达到70万吨，2065.438+00年达到654.38+0.2万吨。
(5)盐湖的其他矿产资源。
现代盐湖往往是与石盐、芒硝、硼、钾、溴、碘、锂、铷、铯有关的综合矿床。
过去，人们只重视开发盐湖中的主要生物矿物——石盐和芒硝，而其他伴生有用元素如硼、镁、钾、溴、碘、锂、铷、铯等没有得到很好的综合利用。因此这些有用的矿物将随着废物或残渣的开采而被抛弃。虽然盐湖科学家呼吁多年，但生产部门和企业还是老样子，综合利用总是不到位。青海省察尔汗大盐湖率先迈出第一步，盐湖中的镁已被回收。总之，我国盐湖综合矿产回收水平相对落后，与发达国家相比差距较大。
例如:
(1)美国西尔斯盐湖。1870开始只生产硼砂，到1963生产硼化物、硼酸、氯化钾、硫酸钾、芒硝、石盐、磷酸、氯化锂、溴等几十种产品。
②美国的大盐湖。年产硫酸钾20万吨，还生产石盐、芒硝、碱、氯化锂、氯化镁、溴、金属镁、氧化镁、液氯、硼砂，并建立了氮磷钾复合肥生产线。
③以色列和约旦的死海盐湖。生产氯化钾、硝酸钾、溴、石盐、高纯氯化镁、氧化镁、磷酸、氨、盐酸等几十种产品。
④前苏联的索利卡姆斯克盐湖和别列兹尼盐湖。建立了钾肥、碱、镁、氯等化工产品的大型合资企业。
(5)比利时索尔维公司。该公司在德国和荷兰边境开采地下岩盐矿，年产盐600万吨。另外，比利时进口卤水，年产纯碱430万吨，碱6543.8+70万吨，盐6543.8+20万吨，聚氯乙烯95万吨，丙二醇6543.8+60万吨，氯6543.8+80万吨，过氧化钙24万吨，过硼酸钠40万吨，钾盐和年营业额达到40亿美元。
相比之下，我国盐湖矿产的综合利用相对较差。虽然海盐苦卤可用于生产溴、氯化钾、氯化镁、硫酸镁、氧化镁、轻质碳酸镁、金属镁、石膏、芒硝和钾镁复合肥，但就连浙江莒州化工厂和延东化工厂也用海盐苦卤生产氯油、氯化钡、氯乙酸、氯化钾、电石粉、液氯、聚氯乙烯、盐酸、烧碱等产品。
古盐矿卤水中，四川已生产出硼砂、硼酸、氯化钾、碘、溴、碳酸钾、氯化钡、碳酸锶、氯化铷、硫酸钡、硫酸钾、液氯、盐酸、磷酸钙、三氯化铁、氯化钾、氯化钠*** 18产品，并已试制出镁和锂。
总之，到目前为止，我国的盐湖矿产还没有得到综合利用，仍然是单一矿产的地质勘探，单一矿产的工厂开采，单一矿产的工艺流程，单一矿产的各种产品。导致很多盐湖的伴生成分不清，也就是盐湖的伴生矿产资源不清，无法综合利用。
因此，新疆盐湖伴生矿产的赋存特征、品位和数量必须辅以专项地质勘探，否则盐湖矿产的综合利用只是纸上谈兵。
根据现有资料，达坂城西盐湖含硼高；吐鲁番的七泉湖和民丰县的硕尔湖含硼；近13万吨硫酸镁已在达巴松诺尔盐湖和布夏尔县玛纳斯盐湖探明。托克逊县乌尔卡什布拉克盐湖氯化钾654.38+0.97万吨；玛纳斯盐湖有氯化镁313.4万吨，硼矿1万吨。因此，围绕盐湖伴生矿产的综合利用，还有大量的地质工作要做。新疆盐湖矿产的综合利用必然要走综合评价、综合开采的道路，以显示盐湖矿产在新疆的应有地位。