西藏当雄错盐湖卤水冬季日晒蒸发实验研究

西藏当雄错盐湖位于藏北高原腹地西南侧,其水化学类型属典型的中度碳酸盐型,具有很好的工业开发前景和价值.自然蒸发是盐田日晒工艺的应用基础工作,本文基于室内卤水等温蒸发实验的相关结果,在当雄错湖区现场开展了盐湖卤水冬季日晒蒸发实验,通过考察碳酸盐型盐湖卤水在现场低温条件下自然蒸发过程中液相各元素的富集规律以及矿物的结晶析盐规律,分析了锂、硼、钾等元素的集散行为,并根据卤水蒸发过程中的元素富集、蒸失水量、盐类析出顺序、矿物组合以及物化性质的变化探索了盐类分离的控制条件.以Na+,K+/CO2-3,SO2-4,Cl--H2O五元体系(25℃)介稳相图为参考依据,绘制了当雄错盐湖卤水冬季日晒蒸发的结晶析盐路线.实验结果表明,当雄错盐湖卤水在冬季日晒蒸发过程中依次析出石盐、泡碱、天然碱、硼砂、钾石盐和扎布耶石,另有少量芒硝和泡碱等低温产物会提前析出或被母液夹带析出,利用冬季低温蒸发可制取富锂卤水,蒸发后期的母卤还可用于提取硼砂和钾石盐等矿物资源.实验结果为下一步开展盐田工程设计及制卤工艺操作提供了必要的基础数据,同时也为碳酸盐型盐湖卤水的综合利用和开发提供了理论支持.     

硫酸钠亚型盐湖卤水不同温度下Li~+富集、结晶行为研究——以西藏拉果错盐湖为例

西藏拉果错盐湖属于硫酸钠亚型盐湖,卤水含有钾、锂、硼等有价值组分,针对此类盐湖资源,研究锂的富集过程非常必要。通过硫酸钠亚型盐湖卤水的变温蒸发过程,对比了锂在不同温度下富集规律和饱和点,卤水中的锂在蒸发过程中主要以硫酸锂和锂芒硝等形式结晶,在此基础上建立了锂和硫酸根浓度与温度变化关系的相关性,根据组成和温度,计算了浓度熵,模拟了锂饱和点和浓度熵的关系方程;利用浓度熵方程,控制锂盐析出,从而实现获得高锂浓度的卤水,为硫酸钠亚型盐湖卤水天然蒸发富集锂和盐湖资源高效利用提供依据。     

西藏扎北盐湖秋季卤水(硫酸钠亚型)5℃等温蒸发实验研究

西藏扎北盐湖硫酸钠亚型卤水中富含元素Li、B、K和微量元素Rb、Cs等.为了更好地了解卤水在自然条件下的蒸发结晶规律,需对相应卤水进行低温室内等温蒸发实验研究.本文对该盐湖卤水进行了5℃等温蒸发试验,并利用Na+、K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O五元水盐体系0℃相图,构筑了从干基立体图Na2SO4角顶的放射...     

西藏扎布耶碳酸盐型盐湖卤水相化学研究

中国盐湖资源丰富,且水化学类型齐全。西藏扎布耶盐湖位于西藏高原腹地,该湖卤水水化学类型为碳酸盐型,已处于盐湖演化晚期,是一个固液共存的盐湖矿床,具有很好的工业开发价值。笔者分别在15℃、25℃下对该卤水进行了等温蒸发实验,研究了在此两个温度下卤水中各元素富集行为和盐类矿物析出规律。并通过讨论其与国内外碳酸盐型和硫酸盐型锂盐湖的卤水蒸发路径和矿物析出异同,指出扎布耶盐湖具有其独特的卤水蒸发析盐路径。在本实验中低温有利于卤水中锂的富集,而高温有利于硼的富集,碳酸锂和钾盐交叉析出,低温时钾的矿物主要为钾石盐,高温时主要为钾芒硝,高温有利于获得高品位的碳酸锂混盐。     

碳酸盐型盐湖卤水的模拟太阳池结晶试验

在碳酸盐型盐湖提锂工艺中, 太阳池是一个重要组成部分, 目的是储存太阳能能量以结晶析出碳酸锂。文章利用加热方法首次在实验室条件下进行模拟太阳池结晶试验, 试验的蒸发量随着温度的升高而加大, 但蒸发量的不同对析盐结晶影响不大。在不同时间段模拟试验中, 24 h时间段的Mg2+析盐浓度较Li+大, 且随着时间的延长逐渐降低, 而Li+则相反;Mg2+析出速率随着时间的增加而逐渐降低, 而Li+析出速率基 本保持一致。在不同温度模拟试验中, 卤水主要组分总析出率与温度的升高呈正相关, 卤水中CO32?和Li+的浓度降低速度大于其他组分, CO32?和Li+的析出率远大于其他组分, 析出主要矿物鉴定结果均为扎布耶石     

西藏扎布耶盐湖秋季卤水25℃等温蒸发研究

本文对西藏扎布耶盐湖秋季卤水进行了25℃等温蒸发试验,并参考Na 、K //CO32-、SO24-、Cl-—H2O五元水盐体系介稳相图和Li 、Na //Cl-、SO24-、CO32-、B4O27-—H2O六元(赝)体系(25℃,对NaCl及Li2CO3饱和)溶解度相图,研究了该季卤水25℃等温蒸发过程中盐类结晶路线和析出规律,为该盐湖卤水的综合开发利用提供重要的依据。     

江汉盆地大型富锂卤水矿床成因与资源勘查进展:综述

古近纪时期,华南江汉盆地的潜江凹陷和江陵凹陷发育盐湖,沉积了巨厚的蒸发岩,并形成和储藏了富锂、钾、铷、铯、溴、碘等元素的卤水资源,这些元素含量达到工业品位或综合利用品位;富锂卤水属于深层地下卤水型锂矿资源,镁锂比值低,是非常优质的锂资源。本文总结了江汉盆地大地构造特征、火成岩及古气候背景,论述了古盐湖沉积岩相特征、富锂卤水水化学、分布及储层特征、卤水中锂的来源与富集机理、卤水型锂矿成矿模式以及富锂卤水勘查与开采技术进展,提出了卤水开发利用中存在的问题和解决途径。江汉盆地富锂卤水成因包括:古盐湖锂可能主要来自高温水岩反应产生的富锂热液流体的补给;在干旱的气候下,古湖水不断蒸发浓缩,导致卤水中锂浓缩富集;在盐湖演化末期,逐渐埋藏的盐类晶间富锂卤水被转移至裂隙、砂岩及玄武岩储层中储集;在较高的地热背景值下,埋藏卤水与储层岩石可能发生水岩反应,进一步促进了卤水中锂的富集。江汉盆地深层卤水初步勘查显示,氯化锂资源量已达到大型工业规模,展示了巨大的资源潜力。此外,卤水锂开采技术已基本形成,建议进一步加强富锂卤水的绿色开发技术研究,制定相关勘查开发规范。     

罗布泊盐湖富钾卤水成因再探讨——碎屑层卤水蒸发实验分析

罗布泊盐湖钙芒硝岩孔隙中蕴藏有超大型规模的卤水钾矿,富钾卤水成因一直备受关注。罗北凹地从统一的罗布泊大湖区中分隔出来后,成盐过程中其湖水仍以南部大湖的补给为主,罗北凹地卤水化学演化与"大耳朵"湖水密切相关。"大耳朵"湖区含石膏碎屑层普遍储藏有卤水,应该是罗北凹地盐湖的"源卤水",钾离子(ρ(K~+)为3.12 g/L左右)已初步富集,平均矿化度为198.83 g/L。为了查明该卤水的化学演化趋势及析盐序列,笔者于2009年、2010年两次采集了大量卤水样品,分别进行室内等温蒸发和自然蒸发实验。蒸发实验结果表明:随着卤水浓缩首先析出(硬)石膏,随后析出大量石盐,最后出现少量钾石盐和光卤石,与EQL/EVP卤水蒸发模型模拟结果相似。将碎屑层卤水蒸发过程中化学组成变化与罗北凹地卤水进行对比,结果显示罗布泊古湖水蒸发至石膏沉积之后,在罗北凹地水化学组成明显发生变化,没有大量石盐沉积,而以钙芒硝沉积为主。推测应是受到深部"富钙水"的持续补给,而"大耳朵"湖起到"预备盆地"的作用,罗布泊古湖水经"大耳朵"湖蒸发浓缩后,钾离子得到初步富集,在流入罗北凹地后与深部"富钙"水混合,强烈蒸发浓缩,大量钙芒硝矿物析出,最后形成富钾卤水。     

川东北普光地区深层富钾卤水钾资源提取研究

四川盆地地下卤水资源丰富,尤其川东北地区地下卤水富含高品质钾资源。本项目以四川普光地区富钾卤水为研究对象,根据卤水组成,采用模拟计算并结合实验验证的方法,研究了高温蒸发时,氯化钠、氯化钾、光卤石、硼酸等矿物的析出阶段及特点。研究结果表明,当蒸失水率约80%时,体系中约85%的NaCl析出,同时KCl达到饱和,继续蒸发可获取钾石盐。控制总蒸失水率94%~95%时分离,体系中大于80%的钾可在这一阶段析出,且湿基中KCl品位可高达约45%;析出钾石盐后的卤水降至室温可获得NaCl、KCl、KCl·MgCl₂·6H₂O及H₃BO₃的混合物,硼的析出率可达到约80%。同时,研究表明,将蒸失水率约80%时分离石盐后的卤水直接降温可以获得湿基品位约高达70%的钾石盐矿,钾析出率约50%。综合对比分析,提出两条以钾资源开发为主的工艺路线:其一为“高温蒸发析氯化钠-高温蒸发析氯化钾-冷却析钾硼混盐”,通过加工获得KCl及H₃BO₃产品;其二为“高温蒸发析氯化钠-冷却析钾”,通过加工获得高端KCl产品。     

江西吉泰盆地卤水型锂钾矿物源区岩石地球化学特征及成因分析

中国探明锂钾资源主要分布于青藏、罗布泊盐湖和川西等地,资源开发成本高、难度大,难以满足产业发展需求。目前,在江西吉泰盆地勘探发现卤水中氯化锂浓度超过600 mg/L,氯化钾含量接近1%,锂钾含量均超过或接近工业品位,综合利用价值高。本文在前人研究的基础上,通过对吉泰盆地中生代火成岩开展矿物学、岩石学、地球化学、流体包裹体研究以及高压釜水-岩反应模拟实验,重点研究了时间、温度、流体成分等对火成岩水-岩反应的影响,探究其对富钾锂卤水物质来源和成因机制的指示意义。研究结果表明,吉泰盆地卤水具有高锂低镁的特征,表明吉泰盆地卤水在成因上受到火山活动的影响;研究区岩浆发生不同程度的分异,火成岩蚀变作用强烈,表明地下热液对研究区火成岩的交代作用强烈,火成岩通过水-岩反应为富锂钾卤水矿提供了物质来源;温度是流体对元素的淋滤能力的主要控制因素,高盐度流体是各成矿元素主要的迁移载体;地表成因的卤水中Mg/Li值主要受原岩成分控制;水-岩反应是卤水形成的重要过程,而地表蒸发浓缩是卤水成矿最主要机理。     

东台吉乃尔湖晶间卤水综合利用途径研究

本文简述了东台吉乃尔湖晶间卤水蒸发试验，研究了卤水蒸发过程盐析路线及各种盐类析出规律，确定了钠、钾、硼、锂、镁、硫酸根的富集行为，提出了该晶间卤水钾、硼、锂、硫酸根综合利用工艺路线。     

世界盐湖卤水型锂矿特征、分布规律与成矿动力模型

卤水锂矿在世界探明的锂矿总资源量中占比达65％,由于其易于开采,成本较低,其锂盐产品占总锂盐产品的75％左右.世界卤水锂矿主要产于现代盐湖,这些盐湖分布于世界三大高原:中国青藏高原、南美西部安第斯高原和北美西部高原,形成了三大盐湖卤水锂成矿区.中国青藏高原盐湖主要包括西藏中北部和柴达木盆地盐湖,卤水锂(LiCl)资源量为2330万t;南美西部安第斯高原盐湖,涵盖玻利维亚、智利和阿根廷盐湖,锂(Li2 O)资源量为2300万t;北美西部高原盐湖卤水锂矿(Li2 O)资源量为550万t.同时,中国华南地区在中生代晚期可能也是高原环境,高原地貌孕育了大量盐湖,并形成了一些富锂卤水矿.这些高原的形成与隆升都起因于板块俯冲及陆陆碰撞:南美安第斯高原和北美西部高原是太平洋板块向美洲板块俯冲-增生造山形成的,中国青藏高原是印度板块向欧亚板块俯冲-陆陆碰撞形成的,而中国华南古高原则可能与古太平洋板块向亚洲大陆俯冲作用有关.板块俯冲及陆陆碰撞作用,一方面形成高原地貌,挡住了来自大洋的水汽,从而导致高原内部降水减少,形成干旱气候,引发强烈蒸发作用;洋壳俯冲至上地幔之后,由于脱水和部分熔融导致其中的氯、钾、锂和溴等挥发分进入岩浆并被带到地壳浅部富集;板块俯冲-碰撞作用形成大量构造盆地,同时,岩浆活动又引起大量温热泉水活动,高温水-岩反应将地壳中大量锂等成矿物质释放出来,汇入盆地并通过蒸发浓缩形成富锂盐湖.上述构造、气候和物源等成矿要素的耦合,最终导致高原盐湖卤水富锂成矿.综合世界卤水锂矿特征与成矿作用,提出盐湖卤水锂成矿动力学模式.     

阿根廷奥布莱莫埃尔多盐湖钾锂资源潜力分析

阿根廷奥布莱莫埃尔多盐湖位于南美安第斯高原"锂三角"地区,钾锂资源丰富;为了研究该盐湖卤水特征,分析其钾锂资源远景,利用遥感数据提取钾、锂异常信息,并在湖区施工浅井采集卤水样品进行验证。盐湖钾锂一般赋存于含盐细砂中,靠近盐湖中部赋存于石盐为主的盐类矿物晶体间的孔隙之中;卤水分析结果表明,KCl含量0.60%～2.11%,平均品位1.03%,LiCl含量146～4977mg/L,平均含量2407mg/L;遥感解译显示湖区存在高矿化度卤水,钾锂异常主要集中分布于湖区岛屿北部、东北部及南部靠近岛屿地带。奥布莱莫埃尔多盐湖遥感信息显示钾、锂异常,浅井卤水分析富含锂钾,部分样品达到工业品位,盐湖找矿潜力巨大。     

柴达木盆地一里坪盐湖成盐卤水成分变化及其意义——来自LA- ICP- MS分析石盐流体包裹体组成的证据

一里坪盐湖是柴达木盆地一个以富锂卤水为主的干盐湖,蕴藏有丰富的卤水钾锂资源,目前对成矿过程中卤水的成分及其演变规律方面的研究较少.论文选取一里坪盐湖中部钻孔HC2105岩芯的石盐为主要对象,利用激光剥蚀-电感耦合等离子质谱法开展了单个石盐原生流体包裹体成分分析,探讨恢复了一里坪盐湖地区晚更新世以来成盐期的古卤水成分.结果表明,一里坪盐湖下层石盐古卤水Li、B、K等离子浓度均高于上层石盐,这说明晚更新世成矿条件更好.古卤水中Li、B、K和Mg等离子具有正相关性,再结合对Ca离子浓度变化的研究,说明一里坪盐湖的主要物质来源为那棱郭勒河,深部卤水对其物质来源贡献较小;石盐流体包裹体中各离子浓度的演变规律与钻孔沉积韵律以及古气候变化三者基本可以拟合,从而证实盐湖卤水成分变化受到古气候变化的影响,干冷期可能更有利于富锂卤水矿的形成.     

西藏麻米错富硼锂盐湖成矿物质平衡计算与物质来源

麻米错盐湖是西藏境内发育的特大型锂矿床之一,目前对该盐湖的Li、B来源仍存在一定争议。文章系统采集麻米错盐湖水及周边补给水体样品,分析其主量元素特征,并使用多种水化学手段进行讨论,同时对盐湖水、河水及地热水进行蒸发模拟。结果表明,研究区河水及泉水中的主要离子受控于流域内岩石风化作用,其中碳酸盐岩矿物与蒸发岩矿物贡献最大,其次是硅酸盐矿物。文章对补给水体输入盐湖的Li、B资源进行定量计算,得出单纯通过河水和泉水的输入无法形成盐湖目前的探明储量。选择西藏地区最为富Li的地热水同补给水体按照一定比例混合后进行蒸发模拟,发现其析盐序列与盐湖水的析盐序列存在很大程度上的重叠,以上均证明麻米错盐湖中的Li、B资源除受到周边河水及泉水的补给外,还受到地热水的补给。     

四川成都盆地某深层富钾卤水的地球化学特征及成因

本文报道了四川成都盆地某深层富钾层卤水的化学组成，氧、氢、硫和硼同位素组成以及２５℃等温蒸发析盐过程中，从卤水中获得的固相物质组成。在此基础上讨论了卤水的成因，认为该卤水是蒸发浓缩的海相卤水、非海相卤水以及埋藏成岩过程中封存卤水对地层中海相蒸发盐溶滤作用形成的混合水。     

中瑞合作利用“许氏法”开发盐湖卤水中锂资源

自 70年代以来 ,利用传统方法在青海进行的盐湖卤水提锂未见成效。利用“许氏法”(“蒸发泵原理”及“原地化学反应池法”)对青海察尔汗盐湖的高镁含锂老卤进行室内及野外提锂试验 ,均获得成功。不但富集了锂卤水 (LiCl含量自 0 .72 1 2 g/L富集至 45 .1 8g/L) ,而且还得到了大量的副产品水氯镁石 (MgCl2 ·6H2 O) ,同时查明Br、I、B、Rb、Sr、Cs等微量元素赋存在锂卤水中。“许氏法”不但成本低、效益高、方法可行、工艺合理 ,而且保护了盐湖区的生态环境 ,实为一种值得推广的盐湖卤水提锂的加工工艺     

新疆罗布泊盐湖卤水资源综合开发研究

罗布泊盐湖赋存有丰富的含钾硫酸镁亚型卤水,现已探明仅罗北凹地区段孔隙度储量2.67×109t(折合KCl),属特大型钾盐卤水矿藏,是生产硫酸钾的理想原料;此外,卤水中含有丰富的钠、镁、锂、硼等资源,综合回收利用价值较大。本文针对罗布泊盐湖卤水资源,在有效利用盐湖钾资源同时,加快其他共生资源的综合开发进程,将新疆罗布泊盐湖资源开发建设推向持续、合理、有效、高值的循环经济发展的道路,为国家西部经济开发做出贡献。     

盐湖卤水型锂矿基本特征及其开发利用潜力评价

【研究目的】近年来,新能源发展势头强劲,锂电池需求旺盛,锂矿资源争夺激烈。相比于目前主要开发的硬岩型锂矿,盐湖卤水型锂矿有着“量大、绿色、经济”的优势,随着卤水提锂工艺的不断进步,盐湖型锂矿的产能将进一步得到释放;中国是盐湖卤水型锂矿的主要分布国家之一,占世界总资源量的比例排在第五位。在世界锂资源争夺战愈演愈烈的情况下,总结盐湖卤水型锂矿的分布特征、水化学类型分类和矿物组合,估算潜在资源量以及提出评价盐湖卤水型锂矿的方法,对合理安排勘查和开发投入,以及规划国家新能源资源具有重要意义。【研究方法】搜集已公开发表或出版的盐湖卤水型锂矿资料,从分布、成矿地质条件方面分析基本特征,并对潜在资源量估算以及开发利用潜力评价进行评述。【研究结果】全球盐湖卤水型锂矿资源丰富,但分布不均,主要集中在南美安第斯高原、美国西部高原和中国青藏高原3个盐湖聚集区,其形成主要受大地构造背景、断层活动断裂以及气候海拔等条件控制。中国青藏高原盐湖卤水型锂矿资源不同于另两大盐湖聚集区的是,其构造背景属于陆陆碰撞,而非洋壳俯冲。由南到北还可进一步分为西藏和青海两个盐湖地区,青海地区镁锂比较高,不适用于传统的蒸发沉淀法,新...     

基于海相石盐流体包裹体的古海水演化热力学模拟

传统观点认为地质时期海水成分一成不变,然而包裹体测试技术的迅速发展,揭示出显生宙以来海水成分至少发生过两次大的旋回变化。本文基于世界多个海相沉积盆地的原生石盐包裹体实测数据,探讨了显生宙以来古海水地球化学、水化学类型、蒸发岩矿物组合特征的显著变化,并结合EQL/EVP卤水蒸发平衡模型,定量模拟了两种典型海水的蒸发演化过程、析盐规律和矿物组合特征,分析和探讨了中国海相沉积盆地的成钾前景。应用Spencer相图,揭示出在过去的600 Ma期间,古海水成分点在Cl-SO4和Ca-Cl两个相区内随时间发生周期性的震荡变化,志留纪、泥盆纪、侏罗纪和白垩纪的海水类型与现代海水迥然不同,为典型的Ca-Cl型水。Mg-2KSO4/Mg-Ca-2KJnecke相图分析结果显示,这些时期的石盐包裹体成分,位于富CaCl2、贫MgSO4的Mg-Ca-2K相图中光卤石、钾石盐稳定相区,指示原始海水相对于现代海水具有富Ca、贫Mg的特征,其析出的典型矿物组合主要有石盐、钾石盐、光卤石和溢晶石等。而新元古代、二叠纪和第三纪大部分石盐包裹体成分,都落到了Mg-2KSO4相图上的钾盐镁矾和钾石盐相区,和现代海水成分较为类似,具有富Mg2+、SO2-4的特征,其析出的典型矿物组合包括石盐、钾盐镁矾、硫镁矾、钾石盐和光卤石等。EQL/EVP定量模拟结果显示,富SO4-Mg型的海水和富CaCl型的古海水,蒸发演化路径和矿物析出序列截然不同,Ca-Cl型的海水更易形成优质钾盐矿床,有利的成钾时段为寒武纪-早石炭世、侏罗世-新生代早中期。