我國海鹽生產(chǎn)實現(xiàn)二次技術革命

我國海鹽生產(chǎn)方式已經(jīng)發(fā)生重大變革:從低效的海水灘曬逐漸轉(zhuǎn)向高效的鹵水灘曬。2004年,我國海鹽產(chǎn)量為2100多萬噸,其中鹵水曬鹽占700多萬噸,是世界上第一海鹽生產(chǎn)國。
由于國內(nèi)燒堿和純堿等基礎化工原料產(chǎn)量不斷增加,對海鹽的需求也不斷提升,預計未來幾年內(nèi)每年的缺口在1000萬噸左右。
海灘曬鹽已不敷今日之需 現(xiàn)代技術應用與發(fā)現(xiàn)應運而生
自古以來,我國海鹽生產(chǎn)都是以海水為原料,實行海灘曬鹽。但海灘曬鹽這種生產(chǎn)方式占地面積大,生產(chǎn)周期長,產(chǎn)量不高,效益較低。特別是近幾十年來,海岸灘涂養(yǎng)殖風靡南北,海鹽生產(chǎn)受到挑戰(zhàn)。
山東萊州灣鹽區(qū)是我國及世界上利用該類地下鹵水資源最早的地區(qū),已有千年歷史,但在20世紀80年代以前,一直處于自發(fā)開采階段。除了1957年在壽光羊口鹽場做過小面積淺層勘探外,只有鹽務部門研究過地下鹵水制鹽技術問題,沒有做過地質(zhì)學研究。20世紀70年代末以來,我國沿海經(jīng)濟大發(fā)展,原鹽供不應求。原來利用低濃度海水為原料的海灘曬鹽,總是要依靠擴大鹽田面積才能增加產(chǎn)量,但這必然受到了灘涂面積的制約。而老鹽田技術改造投資大,見效慢,效率低,也不適應發(fā)展需要。
因此,鹽業(yè)大發(fā)展的道路轉(zhuǎn)向優(yōu)越性顯著的“井灘曬鹽”。
地下鹵水的科學研究應運而生。
鹵水綜合利用已有堅實基礎
1979年,山東省首先立項,進行萊州灣沿岸地下鹵水綜合利用研究。
從那時起,中國科學院海洋研究所研究員韓有松創(chuàng)立了國內(nèi)外第一個第四紀地下鹵水課題組,開始與生產(chǎn)開發(fā)相結合開展地下鹵水地質(zhì)學基礎研究。
1987年,韓有松主持完成本區(qū)試點區(qū)研究后,又在國家基金及省市鹽務部門支持下,一方面完善理論研究,一方面開始轉(zhuǎn)向開發(fā)應用研究。
到1993年,他們基本完成了北方沿海兩種海岸類型區(qū)的調(diào)查研究,獲得相當可觀的成果:查明地下鹵水分布在濱海平面海岸區(qū),形成環(huán)海岸的大型礦帶,在港灣海岸區(qū)呈斑塊狀富集于海灣沉積盆地中,確認其具有分布普遍性特征。
鹵水賦存于海陸交互相沉積層中,屬濱海相,生存于晚更新世至全新世。
鹵水來源于海水,生成于海侵期的海退階段,是經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、聚集和海陸變遷埋藏形成。
他們發(fā)現(xiàn):現(xiàn)代海岸潮灘仍在生成鹵水,并得到現(xiàn)場模擬試驗證實。他們據(jù)此提出“海岸潮灘生鹵”理論。又據(jù)陸架淺海第四紀古海洋環(huán)境演變,及冰期低海面時期陸架平原古環(huán)境特征,提出“陸架平原冰凍作用生鹵”假說,最終完成《第四紀濱海相地下鹵水概論》專著,于1996年出版。
原鹽產(chǎn)量翻了兩番 缺鹽問題一舉解決
關于實際開發(fā)利用,他們也有了相當清晰的中遠期目標:在萊州灣沿岸圈定了1500平方公里遠景區(qū),為三個大型新建及擴建鹽場選址提供了依據(jù);將原來自發(fā)開展的30~50米深度擴大到60~80米,即第三個第四紀海侵層底板。由此推動該鹽區(qū)迅速擴大開發(fā)數(shù)量及規(guī)模,全區(qū)實現(xiàn)“井灘化”。
一系列有效的科研、技術應用、實際開發(fā)有條不紊地實施起來,使得山東從20世紀80年代以來依靠地下鹵水資源優(yōu)勢,將原鹽產(chǎn)量翻了兩番———從200萬噸到800萬噸,年產(chǎn)量達到全國海鹽產(chǎn)量的50%,扭轉(zhuǎn)了我國沿海原鹽供求矛盾,為在萊州灣鹽區(qū)建成我國第一個鹽業(yè)及鹽化工生產(chǎn)基地中發(fā)揮了積極作用。
實踐中得來的理論帶來了100%成功的新開發(fā)
山東萊州灣鹽區(qū)生產(chǎn)實踐中總結出來的理論,以及指導開發(fā)取得的成功經(jīng)驗,促使課題組適應科研體制改革,從1988年起走出山東,從理論研究走向預測發(fā)現(xiàn)新的鹵水分布區(qū),跨入第二個理論與生產(chǎn)相結合的階段。
他們的預測,圈定了渤海灣濱海平原1000平方公里遠景區(qū),預測了青島沿海遠景分布區(qū)。
通過勘測調(diào)查及與地礦部門的協(xié)作勘探,在13個鹽田內(nèi)均發(fā)現(xiàn)了有利用價值的鹵水存在,成功率100%。這中間,已獲得25億立方米鹵水儲量,折合氯化鈉儲量1.6億噸。
現(xiàn)在,新發(fā)現(xiàn)區(qū)已有30%面積試開發(fā)成功。與此同時,大連鹽業(yè)部門也引用萊州灣鹽區(qū)的理論成果和開發(fā)經(jīng)驗,在遼東半島也發(fā)現(xiàn)了鹵水資源并已開發(fā)成功。
一個理論分析使原鹽增產(chǎn)2000萬噸 創(chuàng)造效益超過10億元
從萊州灣到渤海是一次飛躍。港灣海岸區(qū)的鹵水發(fā)現(xiàn)更是一次突破性進展。
此前,不少海洋地質(zhì)學家認為,港灣海岸與濱海平原海岸第四紀古環(huán)境差異大。港灣海岸區(qū)只有全新世一次海侵,第四系沉積層淺薄,不存在有價值鹵水。
然而,新的研究與發(fā)現(xiàn),得出了新的結論與實際成果。
1991年,課題組為解決青島市嚴重缺鹽問題,承擔風險預測了這個遠景區(qū)。其根據(jù)是港灣海岸雖只有10余米厚的一個海侵層,形成時間僅有不到一萬年,但下部存在厚10米~20米以上的更新統(tǒng)陸相層,可能是有利儲鹵層。
實踐證明,這一理論分析是正確的。
而正是因為有了這一理論分析,為青島找到了鹵水資源,并當年推動開發(fā)成功,促進了鹽業(yè)發(fā)展,解決了經(jīng)濟建設中的一個大問題。
有了成功的經(jīng)驗,他們從1993年起又預測了華東、華南沿海幾個鹵水遠景分布區(qū)。
經(jīng)初步調(diào)查及勘探,已在廣東、福建、廣西發(fā)現(xiàn)鹵水存在。
從1995年至今這10年來,地下鹵水理論成果的應用,指導開發(fā)和預測發(fā)現(xiàn)新礦藏擴大開發(fā)。僅據(jù)初步統(tǒng)計,促進原鹽增產(chǎn)近2000萬噸,創(chuàng)效益達10億元以上。
該項成果1994年獲得中國科學院科技進步一等獎,1995年獲國家科技進步三等獎。
海鹽生產(chǎn)的第二次技術革命解決了民眾生活用鹽的千年難題也使現(xiàn)代化工有了原料保障
中科院海洋研究所研究員韓有松的一項研究證明,我國沿海廣泛分布著地下鹵水資源。鹵水礦帶寬度從海岸線進入陸地縱深達10~30公里,埋藏深度為100米以內(nèi)。
運用這一研究成果,目前已在渤海灣沿岸和膠東、遼東半島海岸發(fā)現(xiàn)了13處地下鹵水礦藏,獲得鹵水儲量25億立方米,折合鹽儲量1.6億噸。
礦化度大于50克/升的地下水稱為鹵水,是一種液態(tài)沉積礦藏,主要包括:分布于內(nèi)陸沉積盆地中的深層古鹵水(如四川盆地的三迭系自貢鹵水)、現(xiàn)代鹽湖鹵水,以及分布于沿海區(qū)域的淺層第四紀濱海相地下鹵水。
海岸帶的地下鹵水資源開發(fā)利用價值極大,意義重要。它改變了沿用了幾千年以海水為原料的海鹽生產(chǎn)方式,為鹽業(yè)大發(fā)展開辟了一條新途徑。
因為已知地下鹵水濃度比海水高2~6倍,可以節(jié)省鹽田制鹵面積60%~80%,縮短工藝流程40%~60%,提高了抗災能力,使原鹽單產(chǎn)成倍增長,達到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)目標。
利用地下鹵水的“井灘曬鹽”,被認為是海鹽生產(chǎn)的第二次技術革命(第一次革命是由海水煎煮轉(zhuǎn)變?yōu)闉⿻瘢D壳埃覈叵蔓u水的開發(fā)利用已由萊州灣鹽區(qū)逐步擴展到山東、河北、天津、遼寧各個鹽區(qū),并已向華東、華南沿海諸省市推進。
韓有松研究員和他的課題組在濱海地區(qū)地下鹵水資源的分布規(guī)律、富集條件和成因研究中取得重大成果,率先提出了“海岸潮灘生鹵”理論和“陸架平原冰凍作用生鹵”假說,并從1988年起運用這些理論成功地指導了生產(chǎn)開發(fā),預測圈定了包括青島在內(nèi)的全國6個地下鹵水遠景分布區(qū),查明了13個礦床。其中在青島沿海區(qū)的135平方公里內(nèi)查明地下鹵水遠景儲量約2.2億立方米,折合氯化鈉約1000萬噸。黃島鹽場在1993年以后全部利用地下鹵水生產(chǎn)原鹽,產(chǎn)量是以前的兩倍以上。山東即墨大橋鹽場、膠南黃海鹽場改用地下鹵水生產(chǎn)原鹽后,產(chǎn)量也成倍增加。
地下鹵水資源的開發(fā)利用極大地推動了我國海鹽生產(chǎn)的發(fā)展。這項研究成果獲得1994年中國科學院科技進步一等獎。
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