西藏扎布耶盐湖夏季卤水盐田晒制研究

本文以西藏扎布耶盐湖卤水为研究对象,在夏季的大面积盐田中,记录了天然日晒蒸发过程中的卤水组分演化过程,分析了Li、B、K等组分的集散行为,为该湖卤水的综合利用提供了工业化参考数据.通过实验发现,扎布耶盐湖夏季卤水Li+富集较低,Li+浓度最高达到1.8g/L.Li+的析出较分散,在实验末期,固相Li2CO3析出达到高峰期,但Li2CO3的含量不超过4%.在实验后期,卤水中CO2-3离子的浓度和卤水温度迅速升高,这是导致卤水中Li+快速析出的主要因素.蒸发后期,卤水中K+和B2O3迅速富集,母卤适于提取硼砂和钾石盐或硼钾盐.     

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。     

西藏扎布耶盐湖卤水演化的Pitzer模型模拟

扎布耶盐湖是西藏高原代表性的富锂硼碳酸盐型盐湖。本文利用Pitzer模型模拟计算了西藏扎布耶盐湖冬季与夏季卤水、补给河流-泉水的低温(2℃)、常温(25℃)和高温(50℃)蒸发结晶过程,结果表明,扎布耶盐湖卤水可以由现代成分的河流-泉水蒸发浓缩形成,扎布耶盐湖的沉积组合与河泉水蒸发浓缩的矿物结晶规律吻合;而冬、夏卤水蒸发模拟结果与卤水蒸发实验结果基本吻合,但对矿物结晶顺序、矿物组合规律以及温度-季节性成分变化的影响等方面,提供了更多更详细的数据与认识。说明Pitzer模型对研究西藏富锂硼碳酸盐型盐湖的地球化学成因和盐田工艺都具有重要参考价值。     

西藏扎布耶盐湖盐田高品位Li2CO3混盐的制取试验及意义

扎布耶盐湖具天然Li2CO3产出,其为微溶矿物,且溶解度随温度升高而降低,其余大多数盐类矿物溶解度均为随温度的升高而升高.不同结构结晶池所产出混盐中Li2CO3质量百分数明显不同:露天式为4.06%,MPFS式为2.53%,FPFS式为56.43%.据此,总结出高品位Li2CO3混盐制取的基本思路和控制指标:盐田冷冻、日晒,使卤水中Li含量升高至当时水温条件下的饱和点后,不蒸发而升温,卤水中Li饱和后的控制指标为温度.     

西藏高原扎布耶盐湖卤水铀富集规律研究

通过野外调研和数据分析,认为扎布耶盐湖周边蚀源区火山岩具有铀元素高度富集的特征,经风化、迁移最终汇集到盐湖中;扎布耶盐湖周边河水、咸水湖和泉水相对铀含量均较高;扎布耶南湖卤水铀含量为海水铀含量的410倍;在盐类结晶过程中,铀酰离子很难进入盐类晶体中,铀主要以吸附形式沉淀在湖底淤泥中。同时,总结了扎布耶盐湖铀元素富集模式为区域富铀岩体及深部流体铀源持续补给、现代多级咸水湖淋滤蒸发富集和地质历史过程中大湖浓缩作用,该模式可以作为寻找西藏高原富铀湖泊的重要依据。     

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.     

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。     

西藏扎布耶盐湖超大型B、Li矿床成矿物质来源研究

扎布耶盐湖位于西藏高原腹地,是一个现代盐湖矿床。对扎布耶地区地球化学背景的研究表明:变质岩及蚀变岩石中硼锂含量很高以及电气石脉的出现,暗示着扎布耶地区深部曾产生含硼锂高的热流体;沉积岩中除晚石炭世砂岩含硼锂稍高外,其他岩石均低于同类岩石的平均含量;火山岩中除早白垩世基性岩的硼锂含量高于基性岩平均含量外,其他均很低;该区大量发育的第四纪钙华含硼锂非常高,表明早期的热水系统曾提供过大量的成矿物质;河流及泉水中的硼锂含量是世界河水平均含量的数倍至数百倍,表明地表和近地表条件下的水-岩相互作用的产物也是成矿物质来源之一。     

中国盐湖锂资源的产业化现状——以西台吉乃尔盐湖和扎布耶盐湖为例

锂对国民经济和国家安全具有重要意义,是21世纪的能源金属.近10年,中国主要从国外进口碳酸锂产品.中国是一个多盐湖的国家,盐湖锂占锂资源工业总储量的85%.现代第四纪盐湖主要分布在我国西北的青海、西藏、新疆和内蒙古四省区,具有很好的开发前景.经过多年科研后,目前国内已经在西台吉乃尔和扎布耶两个盐湖建立了卤水提锂产业.本文对比研究了这两个盐湖资源状况和地理气候条件,以及由此而决定的盐湖资源开发工艺流程,探讨了其工艺优化方向.并指出这两个盐湖具有锂资源储量大,品位高的优势,但是受盐湖类型或地理气候条件限制,工艺上有待改善.建议继续加强对盐湖开发技术优化和对盐湖提锂产业的扶持.     

Natural Evaporation of Dangxiongcuo Salt Lake Spring Brine in Tibet,China

正1 Introduction Dangxiongcuo salt lake(Figure 1),which is located in the southwest of Tibet,China,is rich in valuable mineral elements like lithium,potassium,boron,rubidium,caesium     

Phase Chemistry Study of the Zabuye Salt Lake Brine: Isothermal Evaporation at 15°C and 25°C

Zabuye Salt Lake in Tibet, China is a carbonate-type salt lake, which has some unique characteristics that make it different from other types of salt lakes. The lake is at the latter period in its evolution and contains liquid and solid resources. Its brine is rich in Li, B, K and other useful minor elements that are of great economic value. We studied the concentration behavior of these elements and the crystallization paths of salts during isothermal evaporation of brine at 15°C and 25°C. The crystallization sequence of the primary salts from the brine at 25°C is halite (NaCl) → aphthitalite (3K2SO4·Na2SO4) → zabuyelite (Li2CO3)→ trona (Na2CO3·NaHCO3·2H2O) → thermonatrite (Na2CO3·H2O) → sylvite (KCl), while the sequence is halite (NaCl) → sylvite (KCl) → trona (Na2CO3·NaHCO3·2H2O) → zabuyelite (Li2CO3) → thermonatrite (Na2CO3·H2O) → aphthitalite (3K2SO4·Na2SO4) at 15°C. They are in accordance with the metastable phase diagram of the Na+, K+-Cl?, CO32?, SO42?-H2O quinary system at 25°C, except for Na2CO3·7H2O which is replaced by trona and thermonatrite. In the 25°C experiment, zabuyelite (Li2CO3) was precipitated in the early stage because Li2CO3 is supersaturated in the brine at 25°C, in contrast with that at 15°C, it precipitated in the later stage. Potash was precipitated in the middle and late stages in both experiments, while boron was concentrated in the early and middle stages and precipitated in the late stage.     

基于LightGBM的盐湖锂浓度遥感反演研究 ——以西藏扎布耶盐湖北湖为例

青藏高原盐湖中的锂、硼等矿产资源具有极高的经济价值.锂、硼等矿产资源的含量及其空间分布是盐湖观测的重点,对于盐湖资源的开发利用具有重要的指导意义.利用遥感技术开展盐湖观测可以克服传统观测站观测空间上数据不连续、费时费力等缺点,而机器学习等人工智能算法可以快速高效地挖掘遥感数据信息,因此本文基于Landsat-8遥感影像...     

西藏扎布耶盐湖总盐含量遥感定量分析

在水体遥感理论的基础上,利用三维盐指数、主成分分析、相关分析等方法,对浓度高、成分复杂的西藏扎布耶盐湖的总盐含量进行了定量研究。揭示了扎布耶盐湖总含盐量的多中心分布以及北湖的总含盐量比南湖的高、南湖有明显的退化趋势的空间变化规律;建立了高含盐量复杂成分卤水的三维盐指数：NS（TM3/TM7、TM3/TM4、TM3/TM5）;探索了在三维盐指数基础上分离总含盐量信息的遥感方法--主成分分析法：PCA（TM（3/7、3/4、3/5））,得到3个组分的图像数据,其中PC1与总含盐量信息相关性最强;最后,基于上述研究建立了高含盐量复杂成分卤水的遥感模型：Y=aX+b, X为PC1图像亮度值,Y为总盐含量,a、b为系数。该项研究对中国西部地区盐湖的调查有一定的指导意义。     

西藏扎布耶湖晚更新世沉积物230 年代学研究

本文应用全溶样品的等时线模式,较成功地测定了藏北高原西南部扎布耶盐湖SZK01孔岩芯中含不等量碳酸盐粘土的230Th/238U年龄,建立了青藏高原腹地海拔4000 m以上湖泊120 ka以来连续的同位素年龄标尺,从而为扎布耶盐湖及其周缘地区古环境古气候演化研究奠定了时间坐标。根据230Th/238U年龄数据,SZK01孔的平均沉积速率约为68 cm/ka。然而不同层段的沉积速率差异较大,变化在20.8~128.8 cm/ka,其快慢变化反映了该湖从短命深湖、动荡浅湖、滨湖到盐湖的环境变化,与高分辨率SZK02孔的研究结果相一致。讨论了测年模式的适应性﹑样品的U封闭性和应用的优越性,提出开展湖区及周边各类型水体的U、Th同位素化学行为研究和检验沉积物中多源Th对定年的影响将是今后年代学研究的重要内容。