河南桐柏鹼礦帶濾機
㈠ 桐柏縣月河鎮鹼礦廢氣怎麼利用
桐柏縣月河鎮硪礦廢氣怎麼利用,南陽市區利用了,南陽市有的是辦法。
㈡ 桐柏南星鹼業有限責任公司怎麼樣
簡介:2002.11.27:2000年7月19日由桐柏鹼礦有限責任公司和內蒙古伊科投資管理有限責任公司共同出資改組設立的有限責任公司。。2002年8月28日,公司注冊資本增至6,911萬元,股東變更為內蒙古伊化化學有限公司和內蒙古蒙西聯化工有限公司,其中:內蒙古伊化化學有限公司出資6,811萬元,占公司注冊資本的98.55%,內蒙古蒙西聯化工股份有限公司出資100萬元,占公司注冊資本的1.45%。公司注冊號為4113211000047。
法定代表人:孫朝暉
成立時間:2000-07-19
注冊資本:500萬人民幣
工商注冊號:4113301000047
企業類型:其他有限責任公司
公司地址:河南省桐柏縣月河鎮
㈢ 河南省桐柏縣曹庄礦區天然鹼礦普查
(1)概況
項目由河南省地質礦產勘查開發局第一地質勘查院承擔開展勘查工作,工作程度為普查,勘查礦種為天然鹼礦和芒硝,勘查資金8305萬元。
(2)成果描述
礦床類型為湖相蒸發沉積型礦床。新生界古近系核桃園組核一段、核二段、核三段的泥岩、白雲岩相為芒硝礦和天然鹼礦的主要賦存層位。天然鹼礦石類型為天然鹼礦石,芒硝礦石類型為無水芒硝礦石。天然鹼礦層主要發育於核桃園組核二段下部和核三段上部,圈定了11個礦層。礦層一般埋深2100~2700米,一般賦存標高-2000~-2500米。平均厚度2.11米,最大含礦面積11.20平方千米,礦床平均品位為45.27%。芒硝礦層主要發育於核桃園組核一段上部,圈定了4個礦層,礦層埋深1003.66~1397.58米,賦存標高-822.75~-1237.73米。平均厚度8.93米,最大含礦面積3.50平方千米,礦床平均品位為60.14%。
全區探獲(332+333)天然鹼礦石量16569.95萬噸,礦物量7509.63萬噸,平均品位為45.27%。探獲(332+333)芒硝礦石量16013.44萬噸,礦物量9628.37萬噸,平均品位為60.14%。
㈣ 桐柏吳城天然鹼礦()
吳城天然鹼礦區位於桐柏縣吳城鄉南部。鹼礦賦存於吳城盆地中心偏北,呈北西-南東不規則橢圓形展布,面積4.66平方公里。
吳城盆地是早第三紀斷陷盆地,南陡北緩。鹼礦層分布在緩坡上的下第三系五里墩組下段,埋深642—974米,呈多層狀產出。鹼礦分下部鹼礦和上部鹽鹼礦兩個礦段:下部鹼礦段,包括15層礦,單層厚0.19—2.38米,Na2CO3平均含量54.90%,NaCl含量低於0.3%;上部鹽鹼礦段,包括21層礦,單層厚1—3米,Na2CO3平均含量33.96%,NaCl平均含量45.55%。礦床礦物組合比較簡單,主要為天然鹼、岩鹽,其次為重碳酸鹽,有害元素含量均低於允許含量。共生礦產有油頁岩。
吳城天然鹼礦是在尋找鹽礦過程中發現的。1969年起,河南省在豫西、豫南、豫西南一些新生代盆地中都開展了找鹽工作。1969—1970年,河南省地質局地質十二隊(1971年前稱二十一隊)用當時隊上擁有的最大鑽機千米鑽在南陽市區南9公里打了一孔,因南陽盆地過深未獲預期成果。1970年,趙聖琮等人搜集整理已往南陽地區中新生代地質資料,認為桐柏吳城盆地有利於鹽類礦產沉積,遂於9月份進行野外踏勘,布置了十字形的5個鑽孔。1970年11月開始施工,至1971年第2、第3兩個鑽孔都打到鹽鹼礦層,揭示了吳城盆地存在一個第三系的古天然鹼礦床,這在我國是首次發現。古天然鹼礦床發現後,在化驗質量和鑽探取心方面都遇到了困難。開始是採用水質分析方法進行鹽、鹼含量分析,然而分析結果大部分超差。為此,河南省地質局實驗室和地質十二隊化驗室共同研究,經反復試驗,擬定了用氯量法和以鎂的等當量校正總鹼度的方法,保證了化驗分析的質量。該方法後來被編入了《礦物原料分析》一書。普查初期鑽探取心,普查初期採取的是飽和鹽水鑽進方法,不但費用高,而且速度慢。探礦技術人員研究出了雙管加黃油取心方法,比較好地保證了取出的礦心不被溶解。這樣,不但保證了取心質量,而且節約了成本,加快了工作進度,取得了很好的效果。
1972年,對吳城天然鹼礦進行詳查,於1973年轉入勘探,並於1975年提交了《吳城天然鹼礦地質勘探報告》初稿,主要編寫人為趙聖琮等。從詳查到基本完成初勘工作共用了4年時間,在當時是不慢的。從技術上講,除解決了化驗分析和鑽探取心的問題外,選用合理物探手段,合理的勘探密度和加強綜合研究都起了重要作用。物探工作主要由河南省地質局物探隊三分隊承擔,1972年起在吳城盆地進行了電測深,大體確定了盆地總體面貌,深部構造形態和沉積中心部位,並大致准確推斷了含礦范圍,為合理布置勘探工程提供了依據。物探工作還開展了電測井,電測井工作對確定礦層深度、厚度、礦層對比方面均發揮了重要作用。在勘探工程密度方面,考慮到過密的工程不但造成浪費,而且會破壞礦體,給開采造成不良後果,特別注意以較少的工程完成勘探工作。同時,加強綜合研究,以較少的工作量取得合乎要求的地質成果。該礦床是多層礦,礦區技術人員加強以沉積韻律為主,結合微量元素、重礦物、古生物資料等綜合研究合理解決了36個單礦層的對比問題,為區正確評價礦床打下了堅實的基礎。
1975年,勘探報告初稿完成。此時開采方案未定,也未作開采試驗。因此,分別計算了水采和旱采兩種儲量,即Na2CO3水采儲量3648萬噸,旱采儲量2076萬噸。另外,分別求得NaCl水采儲量1769萬噸,旱采儲量1474萬噸。
勘探報告初稿提交後,當年河南省石油化工廳和南陽地區工業局開始籌建吳城鹼礦。1978年,在礦床西北部打下了開采試驗井,由河南省化工研究所和化工設計院協助進行水采試驗。試驗說明溫度對天然鹼和含鹼岩鹽溶解速度影響較大。按照不同礦石類型進行加工性能和工藝流程試驗,在80℃蒸發下礦段鹼液,蒸發終點液中NaCl含量控制在60克/升以下,可獲含量99%的重質純鹼;在合理溫度下上段鹽鹼礦液中鹽鹼兩種成分可分離,因而獲得含量97%—98%的重質鹼。
在取得水采試驗成功的數據後,吳城天然鹼礦勘探報告正式提交。因決定採用水采方案,批准了水采工業儲量3074萬噸,遠景儲量547萬噸。合計3648萬噸。屬大型礦床。
1984年吳城天然鹼礦建成年產5000噸純鹼加工廠。1986年,吳城天然鹼礦勘查成果榮獲地礦部找礦一等獎。1990年,吳城鹼礦已發展到年產1萬噸重質純鹼、5000噸固體燒鹼的規模,1991年化學工業部組織了擴建3萬噸重質純鹼方案的論證,計劃到1995年達到年產3—5萬噸的能力。
吳城天然鹼礦已成為我國純鹼工業的重要基地之一。
㈤ 桐柏安棚鹼礦公司
屬於內蒙古博源投資控股的中源化學集團。氨硼鹼礦和博源化工不是一回事
㈥ 桐柏安棚鹼礦有限責任公司怎麼樣
簡介:柏安棚鹼礦有限責任公司位於河南省南陽市桐柏縣安棚鄉境內,創建於九八年八月,原名安棚鹼礦有限責任公司。
法定代表人:牛伊平
成立時間:2008-01-24
注冊資本:46277萬人民幣
工商注冊號:411300400000344
企業類型:有限責任公司(台港澳與境內合資)
公司地址:河南省桐柏縣安棚鄉
㈦ 天然鹼(Trona)
一、概述
天然鹼,在礦物學中是指碳酸鈉石一類礦物。在工業礦物岩石學中,它是指能從其中提出碳酸鈉組分的鈉的碳酸鹽、重碳酸鹽和含水碳酸鹽類礦物。
組成鹼礦床的礦物種類繁多,常見者有十餘種,但具有工業價值的只有少數幾種,如蘇打、水鹼、天然鹼、重碳酸鈉鹽等。
蘇打又稱泡鹼、鹼、碳酸鈉等。呈白、淺黃、淺灰色。透明,玻璃光澤。硬度為1~1.5。密度為1.46g/cm3。單斜晶系,晶體呈長菱形板狀。通常為粒狀、皮殼狀。集合體為花狀、禾束狀和緻密塊狀。易溶於水,在空氣中亦易失去水分成白色粉末。
天然鹼又稱碳酸鈉石。呈灰白或灰黃色。玻璃光澤。硬度為2.5~3.0。密度為2.11~2.14g/cm3。單斜晶系,晶體呈板狀。有時呈結晶質皮殼狀。易溶於水。
水鹼無色、灰或黃色。玻璃光澤。硬度為1~1.5。密度為2.25~2.26g/cm3。易溶於水,常與蘇打和天然鹼共生。
重碳酸鈉鹽呈無色、白色,有時為灰或水牛皮色。透明。玻璃光澤。硬度為2.5,密度為2.21g/cm3。單晶呈柱狀,集合體呈鬆散狀或多孔塊狀。
天然鹼是制鹼工業的重要原料,用以製取純鹼、小蘇打等。它也是玻璃工業原料和冶金工業助熔劑的輔助原料。此外,它還可用於合成纖維、皮革、造紙、染料、塑肥皂、洗滌劑、無機化學製品、紡織、石化、醫葯、農葯以及橡膠翻新等方面。
二、礦床類型及工業要求
(一)礦床類型
依據天然鹼礦床賦存狀態,可分為鹵水與固體礦床;按礦床內礦物組合後者又可分為三個類型,列於表3-23-1。
表3-23-1天然鹼礦床類型
(二)工業要求
天然鹼礦床一般工業要求列於表3-23-2。
表3-23-2天然鹼礦床一般工業要求
註:品位指Na2CO3+NaHCO3的百分含量。
三、礦產資源概況
(一)地質時空分布
前第三紀發育的與火山岩相伴形成的陸相斷陷型盆地和第二沉降帶斷陷盆地,分布有第三紀古鹼礦床;半乾旱的草原氣候帶地區和裂谷區,分布有第四紀現代鹽湖鹼礦床。
(二)地理分布
我國古鹼礦床主要分布於河南桐柏地區,有吳城和安棚兩大礦床;其次為江蘇洪澤。遼寧鐵嶺地區亦見有低碳酸鈉鹵水。第四紀鹼湖主要分布於內蒙古、新疆、吉林,而以內蒙古境內的最為著名,內蒙古察干諾爾鹼礦儲量達1100萬t,是我國現代鹼礦的代表。
(三)開發利用概況
我國純鹼開發具有悠久的歷史,但每年還供不應求。我國天然鹼產量占純鹼總產量比重甚微。天然鹼的開發利用,目前主要是在內蒙古、新疆等少數有內陸鹽湖的幾個省區。我國純鹼產量的35%用於玻璃、搪瓷製品、洗衣粉等工業;70%的燒鹼用於造紙、人造纖維、印染、肥皂等生產。可以預見,隨著一些天然鹼礦床的投入開發,我國天然鹼產量將會有較大幅度的增長。
(四)河南省天然鹼資源概況
河南省南陽市桐柏縣有我國最大的古鹼礦床——吳城礦床,安棚礦床,同時還有濮陽、葉縣—舞陽鹽田。
吳城天然鹼礦區位於桐柏縣吳城鄉南部。鹼礦賦存於吳城盆地中心偏北,呈北西—南東不規則橢圓形展布,面積4.66km2。吳城天然鹼礦是在1969年尋找鹽礦過程中發現的。1972年,對吳城天然鹼礦進行詳查,於1973年轉入勘探,並於1975年提交了「吳城天然鹼礦地質勘探報告」初稿。鹼礦分下部鹼礦和上部鹽鹼礦兩個礦段:下部鹼礦段,包括15層礦,單層厚0.19~2.38m,Na2CO3平均含量54.90%,NaCl含量低於0.3%,上部鹽鹼礦段包括21層礦,單層厚1~3m,碳酸鈉平均含量33.96%,NaCl平均含量45.55%。礦床礦物組合比較簡單,主要為天然鹼、岩鹽,其次為重碳酸鹽,有害元素含量均低於允許含量。共生礦產有油頁岩。分別計算了水采和旱采兩種儲量,即Na2CO3水采儲量3648萬t,旱采儲量2076萬t。另外,分別求得NaCl水采儲量1769萬t,旱采儲量1474萬t,屬大型礦床。
安棚天然鹼礦區位於桐柏縣西北的安棚鄉,地處桐柏、泌陽、唐河三縣交界地帶。該區還發現了石油、天然氣,均已開發。鹼礦有多層,具有品位高、儲量大、單層薄、埋藏深的特點。安棚鹼礦是我國繼吳城鹼礦之後發現的第二個古天然鹼礦床,且儲量超過吳城而居首位。鹼礦分布面積10.74km2,礦層埋深1310~2520m。厚度大於0.6m的固體鹼礦有17層,單層最厚3.6m,礦層疊加面積8.085km2。礦石品位(NaHCO3+Na2CO3)為82.85%~99.47%,平均為93.38%,探明儲量為4849萬t(純鹼)。液體鹼主要分布在礦區西部,埋深1298~2119m,賦存在泥質白雲岩、白雲岩或白雲質泥岩、油頁岩內,含礦面積2.8km2。鹼鹵水含鹼(NaHCO3+Na2CO3)為10%~14%,儲量136萬t,摺合純鹼16萬t。安棚鹼礦是迄今我國發現的最大天然鹼礦床。
四、河南省天然鹼礦開發利用工藝及現狀
1.吳城鹽鹼礦開發處用工藝及現狀
以天然鹵水為原料,採用直接蒸發年產5000噸純鹼的加工廠於1984年4月正式投入試生產,取得了良好的效果(圖3-23-1)。生產實踐表明,這是一條技術簡單,經濟合理的加工路線或產品質量達標率90%以上,堆比重為0.9~1.0。
圖3-23-1用溶采鹼液制純鹼的流程
1—注入井;2—取出井;3—中和槽;4—加熱器;5—蒸發器;6—稠厚器;7—離心井;8—煅燒爐;9—苛化桶;10—澄清桶;11—洗泥桶;12—過濾機;13—石灰室;14—化灰機
天然鹵水是採用注水法或單井對流或雙井壓裂進行溶采,開采實踐證明,這幾種開采方法均收到了較好的效果,開采出來的天然鹼濃度大致組成為:
Na2CO3110~130g/LNaHCO330~60g/LNaC2~10g/L
為了加快溶解速度,提高鹵水總鹼度,採用了向地下注入低濃度氫氧化鈉的方法,在相同條件下注入低濃度氫氧化鈉比注清水總鹼度要高出20~30g/L。取出的鹵水採用一水鹼流程加工成優質重質純鹼。
首先,將4%NaOH溶液由1號井注入礦層溶解鹼礦,通過地下礦層溶解鹼礦,由2號井取出到地面上,取出的鹼液在中和槽3用苛化車間送來的清鹼液中和其中的碳酸氫鈉,NaHCO3轉化成Na2CO3,反應如下:
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
中和的鹼液經預熱器加熱後送入雙效順流作業的蒸發器5,蒸發析出Na2CO3·H2O結晶。
由蒸發器5取出的晶漿送入稠厚器6,稠厚器溢流回到預熱器4,低流經離心泵拖除母液,送入回轉式蒸汽煅燒爐8,煅燒成松密度為900Lg/m3的重質純鹼。濾過母液和洗水一起與稠厚器6的溢流混合。
2號井取出的一部分鹼液送入苛化桶9與石灰乳混合進行苛化反應,生成CaCO3沉澱和NaOH水溶液。其反應為:
NaCO3+Ca(OH)2→NaOH+CaCO3+苛化液經澄清桶澄清,溢流的清鹼液,部分送井下溶解鹼礦,部分送中和桶中和NaHCO3,澄清桶的低流流入洗泥桶11洗滌,洗液送去化灰,嚴格講洗滌後的苛化泥應經過濾機12過濾,濾餅送入滾筒式石灰窯13,補加部分石灰石彌補苛化過程的損失。燒成的氧化鈣送入化灰機14化灰,灰乳送苛化桶。
2.桐柏安棚鹼礦開發利用工藝及現狀
安棚鹼礦既有油又有鹼,屬油鹼共生礦,天然鹼以固體、液體(固體為主)兩種形態賦存。鹼廠建成重質純鹼和燒鹼生產線各一條,設計生產能力分別為10Kt重質純鹼和4Kt燒鹼,1992年6月1日投料試車成功,生產出合格的重質純鹼。生產工藝與吳城鹼礦相似。表3-23-3列出了純鹼質量檢驗結果。
表3-23-3純鹼質量檢驗結果
五、純鹼燒鹼行業生產經營情況
進入90年代以來,在濰坊、唐山、連雲港三大鹼廠建成投產後,我國純鹼市場一直是供過於求,加上相繼建成投產的吉蘭泰等三個中型鹼廠,純鹼生產能力過剩,產大於需的格局已經形成,近期不會改變。我國現有730萬噸純鹼生產能力,而國內純鹼只有600萬噸左右的市場需求,純鹼產量的增長速度大大高於下游產品的增長速度,造成大量產品積壓,價格下跌,貨款拖欠嚴重,「三角債」居高不下,企業生產出現困難。
表3-23-4列出了純鹼行業最近幾年的生產情況及市場情況。
表3-23-4最近幾年純鹼的生產情況及市場需求
六、與國內外利用程度的差距及主要對策
世界上開發利用天然鹼礦最好的國家是美國,尤以美國綠河盆地鹼礦最為著名,該鹼礦是迄今世界上發現的最大的鹼礦床,分布於美國三個州,總面積50000km2,礦床由11個鹼礦層組成,每層平均厚度10米,礦層含天然鹼較高,一般都在90%以上,礦床儲量巨大,美國因該礦的發現,一躍成為世界上第一產鹼大國,美國鹼原料的90%是綠河鹼礦的天然鹼礦石,其主要原因就是天然鹼加工比較簡單,建廠費用及操作費用都比較低,天然鹼加工廠包括開采和加工系統的總投資僅為氨減法的一半左右,生產成本較低。另一個重要原因是美國有極豐富而廉價的天然鹼資源。因此,美國純鹼在世界純鹼市場上具有極強的競爭能力。
內蒙古的伊克昭盟是我國主要鹽湖分布地區之一,大小鹽湖100多個,面積4~10km2,液相天然鹼放在冬春兩季湖面結晶出片鹼,入湖就可採收;固體天然鹼礦埋在湖面淤泥底下,埋深1~2m,礦體厚0.5~3m,便於開采。成分見表3-23-5。
表3-23-5伊克昭盟各企業原料組成百分含量
自改革開放以來,天然鹼開采和加工技術取得了很大成就,初步形成了不同形態、不同品位天然鹼礦天然配套技術體系。值得推廣應用的技術有鹼田日曬工藝等。
鹼田日曬工藝為將鹵水打入鹼田的蒸發池中,依靠風能和太陽能蒸發濃縮,到一定濃度後打入結晶池,繼續蒸發濃縮,當鹵水密度達到1.231~1.2989時,Na2CO3和NaHCO3析出,析出率分別為30.8%和88.6%,能得到Na2CO3+NaHCO3≥50%的濕基夏季日曬鹽。該工藝適應性強、操作容易、產品質量穩定、經濟效益好,對液相天然鹼的合理開發具有重要意義。另外,高效節能新設備也不斷開發設計出來,應用於天然鹼加工廠,如:高能蒸發罐逐步取代了傳統的平鍋蒸發;升膜蒸發器取代了固鹼鍋的預熱濃縮等等,新設備的應用大大降低了能耗,降低了生產成本,提高了企業的市場競爭力。
我省安棚鹼礦自投產以來,基本實現了連續生產,日產重質純鹼20多噸,說明工藝技術可行,但因鹵水濃度低,且NaHCO3含量高,中和量大、能耗高,生產規模太小,又未達到設計能力;加之管理不善等原因,致使噸鹼成本居高不下,企業虧損嚴重。
目前,安棚鹼礦主要存在的技術及經濟問題是:
1.由於安棚鹼礦埋藏深,固體鹼礦一般都埋藏在1300米以下,主鹼層在2000米以下,因此,鑽井費用高,壓裂成功率低,嚴重製約天然鹼開發的經濟效益。
2.采注比低。采注比低,一是增加動力消耗,二是增加溶劑消耗。實際消耗情況見表3-23-6。
表3-23-6采注比實際耗量
註:NaOH損耗量按注入濃度3%計算。
由此可見,在注3%燒鹼采鹵的情況下,每采100m3鹵水,要多耗水16.7m3,燒鹼0.5t。按日采鹵100m3計算,年損耗上千萬元。對這一嚴重影響天然鹼開發經濟效益的問題,應認真研究其產生的原因,採取相應的措施,將采注比提高到0.9以上。
3.鹵水濃度低
開采出的鹵水濃度平均為9.5%。這一濃度遠遠低於美國綠河鹼礦的鹵水濃度,而且比吳城鹼礦的鹵水濃度還低3.5~6.5個百分點。加工如此低的鹵水是毫無經濟效益的。鹵水濃度低的原因是NaHCO3溶解度低,目前解決這一問題的有效辦法是注稀燒鹼。但燒鹼也是一種重要的基本化工原料,苛化法生產燒鹼產生大量的苛化泥也難以處理,造成環境污染,因此,必須研究開發助溶效果好,質優價廉,不污染環境,便於回收的新型助溶劑,為大規模開發安棚天然鹼帶來顯著的經濟效益。
4.苛化泥的處理問題
目前苛化泥污染環境,處理難度大,處理費用過高,影響企業的經濟效益,必須進一步研究其他的處理途徑,徹底解決苛化泥問題。
5.現在工藝技術,蒸發量大,能耗較高,必須開發研究新的工藝技術,節能降耗,增加企業效益。
為了充分開發利用我省的天然鹼礦資源,提高市場的競爭能力,促進我省經濟和社會的發展,必須從研究開發新的工藝技術和改進現有的工藝出發,政府給予必要的扶持和保護政策,促進企業的發展。
(1)依靠科技是步,解決當前的技術難題
充分利用現有裝置及其配套設施,採用內外協作以內為主的辦法,開展科研及技術攻關工作,使壓裂成功率提高到80%以上,提高采注比到0.9以上,鹵水濃度提高到12%以上,苛化泥處理新技術能應用於工業生產。為大型天然鹼加工廠提供決策依據和設計依據。
(2)實事求是地編制一個科學的鹼田開發方案
安棚天然鹼礦與美國綠河鹼礦相比,具有三個不利於開發的因素:埋藏深、鹼層薄、溶解度低;欲合理開發該礦並非易事;必須進行鹼田開發的一系列綜合研究工作,不斷總結經驗,力爭編制一個切合安棚鹼礦實際情況的科學開發方案。
(3)政府加大投資,擴大天然鹼加工廠生產規模,靠規模爭效益;調整產品結構,實際產品的升級換代,以適應國內市場的需求和出口國際市場的需求;加強企業管理,降低生產成本,不斷提高市場競爭能力。
㈧ 桐柏安棚天然鹼礦()
安棚天然鹼礦區位於桐柏縣西北的安棚鄉,地處桐柏、泌陽、唐河三縣交界地帶。該區還發現了石油、天然氣,均已開發。因此,基本建設已有一定的基礎。
從地質構造上說,安棚所在的泌陽凹陷位於南襄坳陷的東北部。該處是一中新生代沉積盆地,有巨厚的新生代沉積地層。天然鹼埋藏深度在千米以下,賦礦地層為第三系核桃園組,礦體直接圍岩為白雲質岩系。鹼礦有多層,具有品位高、儲量大、單層薄、埋藏深的特點。安棚鹼礦是我國繼吳城鹼礦之後發現的第二個古天然鹼礦床,且儲量超過吳城而居首位。
該地最早的地質工作始於1966年。是年河南省地質局區域地質測量隊進行了1∶20萬的區域地質測量,確定地表出露的為中新生代沉積地層。之後,河南省地質局十二隊於1972年以尋找鹽鹼礦為目的在該地進行了1∶5萬地質草測,對地表出露地層作了進一步劃分,指出該區為一沉積凹陷,並命名為平氏凹陷。1973年,河南省地質局物探隊在唐河縣城以東約1000平方公里范圍內進行重力勘探,圈出了凹陷的輪廓。
河南省地質局十二隊在普查勘探桐柏縣城吳城天然鹼礦過程中,詳細研究了南陽地區中新生代12個凹陷的地質物探資料,認為泌陽(平氏)和吳城盆地具有相似的成礦地質條件,有良好的找礦前景。在完成吳城鹼礦的勘探任務後,1975年奉河南省地質局指示在南陽地區中新生代盆地中開展了以鹽鹼為主的綜合普查找礦工作,組建分隊到泌陽凹陷安棚一帶開展普查。當時,該隊僅有千米鑽機,故選擇預測區北側(安棚北)凹陷較淺的地方施鑽,結果在160—400米深處發現石膏礦層。鑒於鑽機能力限制,無力探查埋藏較深的鹽鹼礦,即轉而進行石膏礦的勘查。
1974年,河南省石油勘探指揮部開始在泌陽凹陷進行石油勘查。在安棚鼻狀構造上布置的泌2井,於1975年8月26日由32120鑽井隊開鑽,到12月22日鑽至2055—2060米後,多次發生井漏,漏速達112立方米/時,各種堵漏措施均無效,強行鑽至2258米被迫停鑽。為弄清漏失原因,由作業四隊對漏失層進行測試。自1976年8月19日至28日,歷時9天,測試分兩個層段進行。第一層段2080—2086米,在排除井筒溶液過程中發現水量增加,水具苦澀味,經化驗分析,液體物質組分中碳酸氫鈉和碳酸鈉鹽(NaHCO3+Na2CO3)含量較高,濃度達21%,證明地層中有天然鹼。經抽汲日產鹼鹵水54.64立方米,成分仍以碳酸氫鈉和碳酸鈉鹽為主,含鹼濃度13%。從而在石油勘查過程中發現了安棚天然鹼礦。泌2井發現液體鹼後,1981年12月在該井南500米處部署了油鹼兼探井泌69井,目的是了解下第三系核桃園組第二、三段含油、鹼的情況。1982年10月23日在2087—2090米井段取心,見到0.35米固體鹼,經物探測井解釋鹼層厚度1.4米。為了解全井含油氣及含鹼情況,選擇了11個層段由試油二○五隊自下而上逐層測試。結果在2110—2119米獲日產鹼鹵水0.029立方米,在1037—1314米獲日產鹼鹵水4.2立方米,證實了該井不僅有固體鹼,也有液體鹼。之後,河南石油勘探局本著少投入、多產出的原則,在安棚地區勘探油氣的同時,對鹼礦進行兼探。
鑒於國家對鹼礦資源的需求,1982年河南省地質局決定第四地質調查隊(簡稱地調四隊,原十二隊)進行安棚鹼礦普查。1983年,地質礦產部將安棚鹼礦地質普查列入部管項目,並批准施工兩口深井,分別由華北石油地質局和山東省地質局三大隊施工,其中一井打到固體鹼礦層。地調四隊還搜集了河南油田以往的鑽井資料,租用油田正施工的鑽井進行物探測井、水化學錄井、岩屑錄井、射孔試抽等工作,並對泌2井鹼鹵水進行工業利用可行性試驗。該隊於1986年10月提交《安棚鹼礦初步普查地質報告》,圈定鹼礦分布面積10平方公里,估算固體鹼礦遠景儲量1.6億噸,摺合純鹼9000萬噸。
1986年,地調四隊成立專題組與地質科學院礦床所合作,對安棚鹼礦含鹼岩系物質組分與沉積環境進行研究。對含鹼岩系岩石類型進行詳細劃分,從沉積相、古地理、古氣候、地球化學特徵等多方面開展研究,並採用了鏡下、微化、化學分析、熱重分析等各種測試手段,基本查明了含鹼岩系物質組成及分布規律,並首次在我國發現「水硅硼鈉石」礦物,其研究報告榮獲地礦部科技成果三等獎。
河南石油勘探局(河南油田)進行油鹼兼探取得豐碩成果。至1991年末,共有21口井(不包括地調四隊的2口井)見到鹼礦層。其中,固體鹼井15口,液體、固體鹼並存井3口。1992年4月提交了《安棚礦區鹼礦地質勘探報告》,已基本查明鹼礦分布在安棚南邊,即古時的湖泊沉積中心部位。鹼礦分布面積10.74平方公里,礦層埋深1310—2520米。厚度大於0.6米的固體鹼礦有17層,單層最厚3.6米,礦層疊加面積8.085平方公里。礦石品位(NaHCO3+Na2CO3)82.85%—99.47%,平均93.38%,探明儲量4849萬噸(純鹼)。液體鹼主要分布在礦區西部,埋深1298—2119米,賦存在泥質白雲岩、白雲岩或白雲質泥岩、油頁岩內,含礦面積2.8平方公里。鹼鹵水含鹼(NaHCO3+Na2CO3)10%—14%,儲量136萬噸,摺合純鹼16萬噸。安棚鹼礦是迄今我國發現的最大天然鹼礦床。
科學技術進步在安棚鹼礦的發現與勘查中發揮了重要作用。由於鑽井岩心資料較少,僅據岩屑錄井和部分岩心資料難以正確解釋鹼礦層的賦存情況。為此,地調四隊委託地礦部華北石油地質局數字測井站和山東省地質局三大隊進行測井,採用視電阻率、自然電位、自然伽馬、井徑、流體等測井方法,華北石油地質局在安2井口增加了聲波時差、中子伽馬、井溫、井斜和地層傾角等多種方法試驗,再由地調四隊進行綜合解釋,確定鹼層物理特性和測井曲線形態,並總結出固體鹼礦層具有低自然伽馬、低密度、高電阻率的特徵,而液體鹼礦層具有高自然伽馬、低自然電位(負異常)、電阻率極低的特徵。河南石油勘探局通過實踐和深入研究,總結出一套適用於鹼礦勘探的地球物理測井系列,並在研究岩電、鹼電關系的基礎上,建立了判別、劃分鹼礦層的行之有效的定性、定量的電性標准。即使在無岩心的情況下,也能根據此「標准」准確確定和劃分鹼礦層,從而較好地解決了鹼礦層的鑒別、劃分與對比的關鍵問題,成功地為深層鹽鹼礦床的勘探開拓了切實可行的新辦法。因此,可以說測井工作,尤其是新方法、新技術的創造性應用,在安棚鹼礦的發現與勘探中發揮了重要作用,這是科技進步促進生產發展的突出體現。
安棚鹼礦的發現與勘探,為河南省發展化工工業提供了豐富的礦產資源。為盡快開發該礦,河南石油勘探局於1991年建設了年產1萬噸重質鹼的試驗廠,之後又成立了天然鹼開發公司。預計「八五」期末建成年產10—20萬噸的純鹼加工廠,最終將達到年產50萬噸的生產規模。安棚鹼礦將成為我國又一個重要的制鹼工業基地,對改變河南制鹼工業落後面貌和振興地方經濟將發揮重要作用。
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