察尔汗盐湖钾肥生产流程中有机物的组成分析

采用Bond Elute PPL固相萃取小柱对察尔汗1×106t钾肥生产工艺流程中的盐湖卤水有机物进行分离富集,通过元素分析、紫外可见光谱分析、傅里叶红外光谱分析(FTIR)以及高温裂解—气相色谱质谱(Py-GC/MS)对富集得到的有机物进行表征。分析结果表明,察尔汗百万吨钾肥生产工艺流程卤水中,有机物的组成有烷烃烯烃类、醛酮类、含氮类、脂环类、脂肪酸类、芳香类、呋喃及呋喃衍生物类有机物。其中脂环类、脂肪酸类、芳香类、呋喃及呋喃衍生物含量较高。     

固相萃取—热裂解—气相色谱—串联质谱法测定盐湖卤水中溶解性有机质

以青藏高原地区的大柴旦盐湖湖表卤水为研究对象,采用不同的固相萃取(Solid phase extraction,SPE)材料(HLB,PPL,ENVI-18,ENVI-Carb,XAD8和XAD4)对大柴旦盐湖湖表卤水中DOM进行了分离和富集,初步建立了从高盐体系盐湖卤水中高效分离富集出具有代表性的溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)的方法,系统的考察了pH,上样体积,柱流速和洗脱溶剂对DOM回收率的影响。结合傅里叶变换红外光谱分析(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、热裂解—气相色谱—串联质谱分析(Pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry,Py-GC/MS)进一步对盐湖卤水分离物进行了谱学表征。研究结果表明,盐湖卤水在酸性条件下(pH=2),柱流速为0.5 mL/min时有助于吸附剂对DOM的吸附,而随着上样体积的增加,DOM的回收率逐渐下降,而甲醇是比较理想的洗脱剂。大柴旦盐湖湖表卤水中的DOM主要以芳香类,碳水化合物以及部分脂肪族化合物为主,而含氮类化合物含量较少。     

西台吉乃尔盐湖原卤水历年来钾硼锂镁等元素品位变化及未来变化趋势预测

研究统计了西台吉乃尔盐湖(以下简称西台)自开发以来原卤水中钾硼锂镁各元素品位变化,利用K+,Na+,Mg2+/Cl-,SO2-4-H2 O五元体系298K介稳相图研究了主要元素之间相对含量的变化关系.根据西台开发现状建立数学模型,预测了未来10年钾硼锂元素品位变化趋势,为西台盐湖钾硼锂镁等资源的开发和综合利用提供依据.     

东台吉乃尔盐湖基本地质特征及锂的分布规律研究

东台吉乃尔盐湖位于柴达木盆地中部,是我国众多盐湖中富含Li和B的盐湖之一。该湖与西台吉乃尔盐湖、一里坪盐湖和察尔汗盐湖别勒滩段构成了中国最大的现代盐湖锂矿床分布带。该湖地下晶间卤水分为上下两层,即Ⅰ、Ⅱ两个卤水矿层。化学组分,阴离子以Cl-为最高,其次是SO2-₄、CO2-₃、HCO-₃;阳离子以Na⁺为最高,依次为Mg²⁺、K⁺、Ca²⁺;化学类型属硫酸盐型硫酸镁亚型。湖区水体主要由来自南部昆仑山脉的东台吉乃尔河补给。根据1998年在该盐湖的工作和前人的地质资料,对2000年前东台吉乃尔盐湖的湖区地貌、卤水的化学组成、Li的分布规律以及成盐年代进行了初步研究和探讨。     

西台吉乃尔盐湖采卤前的水动态背景

西台吉乃尔盐湖是一个特大型以地下卤水为主的多种有益组份共生的盐类矿床。根据卤水赋存状态,可分为地表卤水(湖水)、晶间潜卤水、孔隙潜卤水和晶间承压卤水4个卤水分层。晶间承压卤水层分布在湖区的广大地带,该矿层以厚度大、分布广、富水性强为其特征,是矿床主要的卤水矿层。观测孔高水位期多在9~10月,低水位期多在1~5月,全区平均水位2 681.34 m。     

柴达木盆地盐湖卤水型锂矿源汇过程及流域水文地貌演化与成矿联系

锂是一种重要的能源金属,随着新能源汽车及储能材料的广泛应用,全球锂资源需求量快速增加,预计未来十年内中国锂资源年需求量超过百万吨。锂矿主要分为三种类型,硬岩型、卤水型和沉积型。我国卤水型锂矿集中分布于青藏高原盐湖区,其中柴达木盆地盐湖锂资源最为集中,开发程度最高,是我国重要的盐湖锂资源产业基地。柴达木盆地一里坪、东-西台吉乃尔盐湖和察尔汗盐湖別勒滩区段卤水锂含量最高,是盆地主要的锂矿沉积区,流域锂资源的源-运-汇过程在盐湖卤水锂成矿中最具代表性,物质来源为那陵格勒河上游支流洪水河流域沿昆仑断裂分布的富锂热泉水补给,河水是携锂运移的主要载体,河水中的锂在出山口后历经多级冲积扇发生水岩反应(地表水/地下水转化与黏土矿物吸附/解吸)后到达尾闾盐湖区,最终蒸发浓缩富集成矿。同时,那陵格勒河流域中多级冲积扇的沉积演化制约着河流的摆动及锂的补给,导致尾闾盐湖成盐成矿时代和资源富集特征存在一定的差异,即成盐厚度东西端厚、中间薄,成盐时代西端老、东端新,而资源量东端富、西端少。因此,柴达木盆地中部富锂盐湖卤水矿床源-运-汇过程及那陵格勒河流域水文地貌演化研究是揭示尾闾盐湖成盐成矿及其空间差异联系的重要研究内容。     

四川盆地普光地区深层地下油田卤水溶解性有机质组成特征研究

采用 C18、PPL、HLB三种固相萃取材料对四川盆地普光地区一处油田卤水中的 DOM进行了富集分离并采用 FTIR和 Py-GC/MS对所分离的 DOM进行了表征。结果表明, PPL和 HLB的组合吸附剂对油田卤水 DOM的富集效率较好, C18富集效率最低。所研究油田卤水 DOM中主要含有有机酸、含硫化合物、芳香族化合物、碳水化合物、脂肪族化合物以及含氮有机物等。其中含硫有机物和有机酸所占比例较多。这可能是由于该区域海相层系中发育着多种类型的含硫物质,可通过生物地球化学作用而生成种类繁多的含硫有机物。而有机酸作为微生物生长的营养物质,又在一定程度上促进了含硫有机物的形成。通过比较发现,地质条件 /成因以及水质参数等因素都会影响油田卤水 DOM的组成特征。针对不同地域及不同形成机制的油田卤水中 DOM的结构组成做系统性研究,可为后续 DOM的有效处理提供科学依据。     

西台吉乃尔盐湖矿区地下卤水钾、镁、锂、硼的时空变化特征

分析了西台吉乃尔盐湖矿区地下卤水中K、Mg、B2O3、Li等4种组分的时空变化特征。结果表明,它们在矿区西北部表现出明显的高值且基本不随时间而变化,这很可能与该区域原始卤水成分有关。由于地表水对地下卤水的淡化作用,这些组分在南部或西南部表现为低值。观测时段的中后期,四种组分的变化较显著,显示出采卤活动对其变化产生了影响。B2O3的高值区主要呈N-W-SE向带状分布,这似乎与该地区的构造背景密切相关。     

察尔汗盐湖别勒滩西北边缘浅层晶间卤水Li含量分布特征的研究

别勒滩位于察尔汗盐湖西部边缘地区,与东台吉乃尔盐湖接壤,同处柴达木盆地拗陷中心,在整个柴达木盆地盐湖中也是Li元素相对富集的地段之一。该地段在距北岸10 km的范围内,Li平均含量为0.594 g/L,最高可达1.225 g/L,与东台吉乃尔盐湖晶间卤水中Li含量很接近,但Mg/Li比值高出东台吉乃尔盐湖2³倍。该地段Li的水平分布大致可划分为3个区域:Ⅰ区Li含量为1.03倍。该地段Li的水平分布大致可划分为3个区域:Ⅰ区Li含量为1.0¹.2 g/L;Ⅱ区Li含量为0.41.2 g/L;Ⅱ区Li含量为0.4⁰.6 g/L;Ⅲ区Li含量为0.20.6 g/L;Ⅲ区Li含量为0.2⁰.3 g/L,其变化趋势是由北向南逐渐降低。别勒滩干盐湖底部盐层形成于距今25 000 a,上部盐层成盐期大约距今15 000 a。别勒滩西部边缘的涩聂湖是在大约距今10 000 a左右形成的新的具有表面卤水的全新世盐湖,该湖也是别勒滩区段主要物质来源的汇集区和补给区。     

柴达木盆地西台吉乃尔盐湖沉积的年代学研究

柴达木盆地中部西台吉乃尔盐湖成因及其年代框架还存在争议。通过应用光释光测年法（OSL）和放射性碳测年法（AMS¹⁴C）测定两支分别来自该盐湖中部及东部边缘区域的岩芯,获得4个OSL和5个AMS¹⁴C年代数据。结果表明：（1） 对于老于30 ka的样品放射性碳测年法存在明显的年代低估,而对于年轻样品则存在约4.0 ka的碳库效应,相对而言光释光测年方法具有一定的合理性。（2） 两支岩芯顶部粉砂质粘土层形成于约0.3 ka,中部含粉砂质粘土盐层形成于大约4.0 ka,底部粉砂质粘土层则至少形成于70 ka 之前。     

LiMn2O4-PPy双电极高效协同电控提取盐湖锂离子

电控离子交换(Electrochemically switched ion exchange,ESIX)系统内对电极具有保持溶液电中性、增强提锂效果且使系统形成闭合回路的关键作用。在ESIX技术盐湖提锂过程中人们主要关注锂离子捕获电极,关于对电极的研究较少。而本文研究了不同类型对电极对ESIX系统提锂性能的影响。分别采用聚吡咯/导电炭黑/聚偏二氟乙烯(PPy/C/PVDF)、活性炭/导电炭黑/聚偏二氟乙烯(AC/C/PVDF)和石墨板电极作为ESIX系统中锰酸锂/导电炭黑/聚偏二氟乙烯(LiMn₂O₄/C/PVDF)提锂膜电极的对电极,考察了这3种ESIX系统在氯化物型高镁锂比模拟卤水(Mg/Li～50)中的提锂性能。结果表明,当PPy/C/PVDF作为对电极时可有效吸附卤水中Cl^-,且ESIX系统提锂性能最优,Li⁺吸附量为13.9 mg/g;当PPy/C/PVDF电极湿膜厚度增加至1 mm时,ESIX系统对Li⁺的提取率可达44.2%,Li⁺/Mg     

青海大浪滩凹地梁中矿区软钾镁矾沉积元素和相化学分析

青海大浪滩凹地梁中矿区是典型的固、液矿共存的钾镁盐矿床。地质勘查显示,梁中矿区埋深8~10m以下沉积有层状的含钾硫酸盐固体钾矿(主要是软钾镁矾,并伴生有钾石盐和光卤石)。在兴元钾肥厂已开挖的矿层断面,选择7.3 m的沉积剖面,采集并分析了73件盐样和7件晶间卤水样离子含量,结合2件样品的软钾镁矾稳定锶同位素比值、矿物组合分布和25℃时Na+,K+,Mg2+//Cl-,SO2-4–H2O五元体系介稳相图,探讨了研究区软钾镁矾沉积的化学元素组成特征和化学演化过程。结果表明,1)5.3~2.6 m沉积了钾盐矿物,K+含量主要在10%~18%之间变化;2)全新世温度的升高和外来水体的混入,使软钾镁矾沉积时矿物析盐序列呈现逆向析盐过程;3)对比软钾镁矾和研究区盐湖卤水、油田卤水的87Sr/86Sr值,推断大浪滩凹地软钾镁矾的沉积可能与其南侧断裂—小梁山构造气田水渗入有关。