察尔汗盐湖铷资源利用——从基础认知到技术创新

铷是诸多高新技术领域中的关键元素。青海察尔汗盐湖卤水中蕴藏着丰富的铷资源,但由于铷浓度极低,且与大量钠、钾、镁等离子共存,提取难度极大。利用已知技术从察尔汗盐湖卤水中直接提取铷难以满足经济性约束的前提,这成为察尔汗盐湖铷资源难以利用的症结之一。本文从理论和实验两个方面分析了NaCl+KCl+RbCl+MgCl₂+H₂O体系中(K,Rb)Cl和铷钾光卤石固溶体—水溶液平衡对察尔汗盐湖卤水中铷分布的制约作用,确定了钾光卤石基固溶体是控制卤水中微量铷进入固相的关键矿物,钾光卤石的形成会使卤水中的铷浓度迅速下降至极低水平。用光卤石矿生产氯化钾,铷几乎全部进入氯化钾产品中,这一结论得到了现场盐田样品分析结果的支持。在上述新认知的启发下,我们设计了从察尔汗盐湖氯化钾产品中浓缩铷的工艺流程,并进行了公斤级小试和吨级放大试验,获得了铷浓度为400 mg/L的富铷料液,其中镁/铷比和钾/铷比均大幅降低;此外,进一步利用本团队成熟的t-BAMBP萃取方法可高效提取氯化铷,其工艺综合成本约为2 090 元/kg,较好满足了察尔汗盐湖铷资源开发的经济性前提。     

碱性体系t-BAMBP萃取微量铷及热力学函数研究

通过对4-叔丁基-2-(α-甲苄基)苯酚(t-BAMBP)萃取微量铷的性能的研究,详细考察了稀释剂、碱度和温度对萃取的影响。实验结果表明,在260#溶剂油体系中,铷的分配比较之在环己烷体系和四氯化碳体系高;强碱性环境和低温条件有利于铷的萃取。同时通过斜率法和饱和法确定了萃合物组成为RORb·ROH,并研究了萃取过程的热焓、吉布斯自由能及熵变等基础热力学性质,结果表明该萃取反应为放热反应,萃取过程熵减。     

火焰原子吸收法测定卤水中铷和铯

本文研究了利用磷钼酸晶体与浓硝酸铵直接作用,制备的大颗粒(大于80筛目)磷钼酸铵(简称 AMP),对于卤水低含量(10~(-4)%以下)铷、铯的分离和富集以及4-仲-丁基-2(α-甲苄基)酚(简称 BAMBP)萃取的条件。实验证明:AMP 采用磷钼酸与浓硝酸铵直接作用的制备方法,具有简单、快速、颗粒大、透水性好等优点。在柱上交换条件下,铷和铯的吸附量分别为0.2和0.5毫克当量/克。其分配系数分别为:钾0.11、铷21.2、铯>2000。用于组分复杂的卤水以及矿物中铷和铯的分离、富集是一个比较好的交换剂。试验还证明:不用硝酸铵溶液洗脱,仅在试样中预先加入定量的硝酸铵和硝酸混合溶液,可直接将大量的钾、镁等元素分离而铷和铯得到满意的富集。富集了的铷、铯,用碱溶的方法进行溶解,然后采用4-仲-丁基-2(α-甲苄基)酚萃取,原子吸收法测定。为了使整个分析方法更加简化,将一般的交换柱改用经过改制的25毫升梨形分液漏斗,可使交换、分离、碱溶,萃取均在一个容器中进行,试验证明,这个方法是可行的。经过以上几个方面的研究和探讨,解决了 AMP 所存在的缺点,使 AMP 用于分析上的分离更加快速,广泛。从而使一个繁杂、冗长的铷、铯分析,变成了简单,快速,应用较为广泛的分析方法。方法的标准偏差为±0.25。     

五硼酸铷溶液的物化性质及物种分布

碳酸铷、硼酸化学计量比混合,蒸发溶液,直至五硼酸铷RbB_5O_8·4H_2O晶体析出。经粉末X射线衍射、拉曼光谱、热重/微商热重/差示扫描量热(TG/DTG/DSC)、原子吸收光谱等实验方法,确定其化学组成及结构,298.15、333.15K时测量溶液的物理化学性质(密度、电导、pH),并与经验方程进行拟合,研究五硼酸铷溶液的物化性质随浓度、温度的变化规律。根据文献报道的平衡常数、实验测量的p H数据,采用牛顿迭代法进一步探讨了五硼酸铷溶液中主要存在的硼酸根离子物种分布规律。     

t-BAMBP/磺化煤油萃取体系从盐湖卤水中萃取铷的动力学研究

采用上升单液滴法,进行盐湖卤水中萃取铷的动力学研究,主要考察了比界面积、水相铷浓度和油相(t-BAMBP/磺化煤油)浓度对萃取速率的影响。通过比界面积的研究发现,t-BAMBP萃取铷的过程由界面化学反应和相内化学反应共同控制;通过对实验数据的非线性拟合,得到了萃取体系的动力学方程,R=9.936×10-7[Rb+]1.134[t-BAMBP]2.190,萃取速率对铷的反应级数为a=1.134,对t-BAMBP反应级数b=2.190,实验值和计算值的均方根误差为1.735%。     

五硼酸铷溶液的物化性质及物种分布

碳酸铷、硼酸化学计量比混合,蒸发溶液,直至五硼酸铷RbB5O8·4H2O晶体析出。经粉末X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman spectroscopy）、热重/微商热重/差示扫描量热（TG/DTG/DSC）、原子吸收光谱等实验方法,确定其化学组成及结构。298.15、333.15K时测量溶液的物理化学性质（密度、电导、pH）,并与经验方程进行拟合,研究五硼酸铷溶液的物化性质随浓度、温度的变化规律。根据文献报道的平衡常数,实验测量的pH数据,采用牛顿迭代法进一步研究五硼酸铷溶液中主要存在的硼酸根离子对类型、含量以及物种的形成。     

T-BAMBP/磺化煤油萃取体系从盐湖卤水中萃取铷的动力学研究

采用上升单液滴法研究从盐湖卤水中萃取铷的动力学,主要考察了比界面积、水相铷浓度和油相(t-BAMBP/磺化煤油)浓度对萃取速率的影响,通过比界面积的研究发现t-BAMBP萃取铷的过程由界面化学反应和相内化学反应共同控制;通过对实验数据的非线性拟合得到了萃取体系的动力学方程,R=9.936×10_-7[Rb+]_1.134[t-BAMBP]_2.190,萃取速率对铷的反应级数为a=1.134,对t-BAMBP反应级数b=2.190,实验值和计算值的均方根误差为1.735 %。     

缬氨霉素铷离子选择电极的制备和应用

缬氨霉素为中性载体的PVC膜铷离子选择电极有较好的选择性,KpRotb,K=0.35。该电极已用于铷的分析测定和含Rb+的水和醇水体系的热力学性质的研究。     

召开第十届全国锂铷铯学术会议的通知

根据 2 0 0 0年 1 2月第四届稀有金属冶金学术委员会工作会议的精神 ,我国稀冶学会下将设立锂铷铯冶金专业学术委员会 ,以促进我国锂铷铯行业科技进步和产业发展。于 2 0 0 1年 9月在新疆乌鲁木齐召开中国锂铷铯专业学术委员会成立大会暨学术交流会 ,会议拟作如下几项事情 :1、成立我国锂铷铯冶金学术委员会 ;2、举行第十届锂铷铯学术交流大会 ;3、建立锂铷铯学术专家委员会 ;4、评选 1 0— 1 5篇优秀论文参加 2 0 0 2年秋的全国稀有金属学术交流大会 ;5、商讨 2 0 0 1— 2 0 0 2年锂铷铯行业的学术活动。本次锂铷铯学术交流大会论文主要议…     

卤水中分离提取铷、铯的研究进展

对采用沉淀法、离子交换法和溶剂萃取法从卤水中提取铷、铯进行了综述,对所述技术的优缺点进行了探讨,指出离子交换法具有实际的应用价值。     

扎龙保护区湿地扰动因子及其影响研究

扎龙湿地的扰动因子有气候、洪水、火、水利工程、农业活动等因子。这些扰动因子给湿地带来了正反两方面的作用,而扎龙湿地在扰动因子的作用下,导致湿地面积减小、生物多样性降低、水质污染、景观破碎等,进而导致湿地功能下降,生态环境严重恶化。对湿地扰动因子进行分析,掌握它们的作用过程和发生机理,对湿地的利用、保护以及恢复重建具有重要的意义。     

南极长城站区燕窝湖岩芯中稀土元素特征

本文通过对长城站区燕窝湖岩芯沉积物中稀土元素丰度、分布模式、特征参数和稀土元素之间以及其他元素的相关系数研究,探讨了该湖岩芯的物质来源。研究结果表明,燕窝湖岩芯沉积物中REE分布模式与菲尔德斯半岛火山岩类较相似,并与长城湾表层沉积物类同,表明它们的物质来源具有同源性。山此推论,该湖岩芯沉积物的母岩主要来自菲尔德斯半岛火山沉积碎屑岩,并保留了岛弧型的特征。同时,还表明该湖盆沉积环境系以干旱的冰川环境为主导,化学风化十分微弱。     

南极阿德雷岛湖泊沉积:企鹅粪土层识别

在 CHINARE- 1 5考察期间 ,采集了南极阿德雷岛 Y2湖 67.5cm长的一支湖芯。室内分析测试了部分化学元素的含量 ,与南极西湖沉积物、新鲜企鹅粪、阿德雷岛鸟粪土和南沙太平岛鸟成土的元素特征进行对比后指出该湖泊沉积物为企鹅粪土。元素的聚类分析结果表明该粪土的元素标型组合包括 P、S、Sr、Ba、Cu、Zn、Se、Ca和 F等 9种元素。这为进一步解释其中所记录的气候环境事件提供了依据。     

萨拉乌苏河流域微量元素揭示的气候变化

根据毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域滴哨沟湾剖面中更新世晚期以来风成砂与河湖相互为叠覆的沉积记录,利用SPSS软件对P、V、Cr等16种微量元素及Rb/Sr和Sr/Ba比值进行了聚类和相关分析。结果表明：除Sr、Ba、Rb/Sr和Sr/Ba之外的P、V、Cr等14中微量元素反映的气候变化规律较好,其含量的峰值段对应河湖相沉积,而谷值段对应风成砂沉积。根据微量元素含量变化特征及其与地层的对应关系,将萨拉乌苏河流域中更新世晚期以来的气候变化划分为5个阶段：223～196 ka BP,气候温暖湿润,相当于黄土高原S2古土壤发育期;196～148 ka BP,气候干冷,相当于黄土高原L2黄土发育期,属倒数第二次冰期;148～75 ka BP,气候温暖湿润,对应末次间冰期;75～10 ka BP,气候干冷,对应末次冰期;10 ka BP以来,气候以温湿为主。各个阶段还有气候冷暖干湿波动变化。通过与深海氧同位素阶段,冰芯记录变化对比,发现本区气候变化与全球变化具有较好的一致性。     

我国省会城市职能类型的分离与职能优化配置

本文分析了省会城市作为省内综合性、单一中心建设的弊端 ,诸如条块分割、资源浪费和产业结构趋同等 ,指出省会城市职能类型分离和转移的方法及步骤 ,并依据一定的指标 ,确定密切联系区和强烈影响区。在我国省会城市职能界定及各省中心城市的判别的基础上 ,提出省会城市职能结构的建设与配置思路 :强化行政文化职能 ;转移省会城市部分职能 ;在城市体系中考察省会城市的职能。     

西藏捌仟措盐湖卤水等温蒸发试验研究

以西藏捌仟措盐湖卤水为研究对象,依据Na+,K+,Mg2+//Cl-,SO24--H2O五元水盐体系相图,对该盐湖卤水进行了5℃等温蒸发试验,研究了卤水蒸发过程中盐类析出规律和钾、锂和硼在蒸发过程中的富集行为,为该盐湖卤水盐田规划设计、现场生产操作提供了依据。     

CuCl2—石墨层间化合物的结构及电化学性能研究

用直接反应法制备了C/CuCl2 从 6 .3- 88.2的五种不同的CuCl2 -石墨层间化合物 .X射线粉末衍射分析指出它们分别为一阶、一二混阶、二阶和高阶 (大于二阶 )石墨层间化合物 ,Ic(°A)分别为 9.4 6、9.4 6 /11.6 3、12 .0 99、15.74、18.394 °A。通过循环伏安法对一阶、一二混阶层间化合物的电化学性能进行了研究 ,并测试了作为锂电池阴极材料的电池充放电循环性能     

文山州百年大旱气候特征分析

利用文山州8个站点1970年～2010年的逐月降水、气温、日照等资料,分析文山州旱涝的时空分布、年际变化及地理分布等特征,再利用2.5°×2.5°的NCEP/NCAR再分析资料的月、季、年平均场,对文山州秋、冬、春连旱的大气环流异常特征进行分析,得出:2009年～2010年秋、冬、春3季降水特少、气温特高、日照较强,而整个文山州又数文山县最为严重;多雨年冷空气活动频繁,副高较弱,南支比较活跃,而少雨年南下冷空气较少,副高较强,南支波动少。     

盐酸-硫酸镍混合溶液热力学性质

在HCl-NiSO4-H2 O混合溶液中 ,以标准氢电极和银—氯化银电极组成无液接电池 ,恒定溶液总离子强度I和NiSO4在溶液中的离子强度分数yB 的条件下 ,在 2 78 1 5～ 3 2 3 1 5K温度范围内测定下列电池的电动势Pt,H2 ( 1 0 1 3 2 5kPa) |HCl(mA) ,NiSO4(mB) ,H2 O|AgCl-Ag由于体系存在硫酸的二级解离 ,应用数学迭代方法确定平衡体系氢离子的浓度 ,计算了混合溶液中HCl的活度系数γA,结果表明 ,在溶液总离子强度保持恒定时 ,HCl的活度系数服从Harned规则。在溶液组成恒定时 ,盐酸的活度系数logγA 对热力学温度l/T作图 ,是一条直线     

长江中下游黄棕壤中若干元素的环境地球化学特征

在长江中下游黄棕壤上采集１２９个土样,测定了其中１４种元素（１３种微量元素和Ｆｅ）的全量含量,比较了不同岩石上发育的黄棕壤元素含量的差异,分析了其剖面分布特征。讨论了目前农业生产中广泛关注的５种微量元素和Ｆｅ的有效态含量在黄棕壤剖面中的迁移分布及其影响因素。