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.     

西藏扎布耶盐湖卤水冬季制卤试验研究

本实验因地制宜，在充分利用西藏高原上独特的冷资源和优越的太阳能资源的前提下，采用天然多级冷冻分离和自然日晒富集相结合的思想指导实验操作。实验中，将扎布耶盐湖卤水天然冷冻后进行固液分离，分离后的余卤再日晒浓缩，然后进行下一级次冷冻分离，总体呈多级螺旋式推进。实验结果表明，Li^ 浓度为0．957g／L的初卤经多级冷冻日晒后，液相中Li^ 浓度可达7．97g／L，比用自然日晒法所获得的最高值2．8g／L高出近2倍，卤水中CO3^2 含量由初卤的20．2％降至11％-14％。该实验成果使下一步大规模工业LiaCO3生产所需的优质原料卤水的制取成为可能，并为完整优化工艺流程的建立提供了科学的实验依据。     

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。     

电石灰改良滨海地区盐渍土路基可行性研究

滨海盐渍土作为一种特殊土,具有溶陷、盐胀、腐蚀等不良的工程特性,而滨海地区用盐渍土作为路基填料是交通建设需要解决的重大岩土工程问题之一。为了解决滨海盐渍土的工程问题,分析了电石灰改良盐渍土路基填料的液塑限试 验、击实试验、室内CBR试验和不同条件的不固结、不排水三轴试验结果,从工程技术、降低造价和环境保护等方面对滨海高速公路路基填料改良利用的可行性进行了研究论证,研究成果对滨海地区盐渍土路基的修筑具有参考价值。     

盐渍土冻结温度的试验研究

冻结温度是判别土体是否处于冻结状态的指标,在人工冻结和数值模拟计算中影响冻结壁的厚度和计算精度.通过采用不同土体添加不同的盐分,对不同含水量和含盐量土体进行盐渍土的冻结温度试验,考虑了不同因素对土体冻结温度的影响.实验表明：不论何种土含有何种离子,土体的冻结温度随含盐量的增加而降低,随含水量的增加而增大;土中易溶盐的含...     

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。     

固化滨海盐渍土耐久性试验研究

在滨海地区自然环境中,由于滨海盐渍土特殊的工程性质,固化盐渍土作为路基填料的耐久性直接关系到路基的稳定性。通过室内饱水时间模拟试验、干湿循环模拟试验和抗冻性试验,对4种固化盐渍土的水稳性和抗冻性进行了初步研究。试验结果表明,滨海盐渍土经石灰、水泥、SH综合固化处理后,表现出良好的水稳性和抗冻性,可以满足滨海地区公路工程建设的要求。     

含盐量对石灰固化滨海盐渍土微结构参数的影响

因土中含有较多的氯盐,引起了石灰固化滨海盐渍土的微结构变化。采用Leica QWin5000图形处理软件对石灰固化滨海盐渍土的SEM照片进行统计,证实随着含盐量的增加,固化土颗粒的等效直径、扁圆度、面积比和充填比等微结构参数呈近线性变化。含盐量增加使得固化土颗粒的粒度分维值增加,颗粒的均一化程度越来越差;而颗粒定向分维则先升、后降、再逐渐趋于一个稳定值,即固化土颗粒的排列方向保持不变。固化土颗粒级配测试结果也与上述变化规律相吻合。     

丙烯酰胺聚合固化盐渍土试验研究

滨海盐渍土中易溶盐遇水溶解,引起强度明显下降,变形增大,严重影响其作为生土材料的工程性能。利用丙烯酰胺（AM）原位聚合对盐渍土进行改良,探讨固化条件对其力学性能与耐水性能的影响。试验结果表明,当加热温度为70 ℃、加热时间为6 h,AM单体用量为盐渍土用量的3%,引发剂用量为AM用量的3%,且不加入交联剂时,用量较为经济且具有较高的抗压和抗折强度,在龄期为7、14、28 d时,其抗折强度分别可达到2.265、3.603、5.255 MPa;抗压强度分别达到5.6、13.7、16.2 MPa;与28 d龄期的原试样进行对比,AM聚合固化后试样的抗折强度和抗压强度分别提高了4～5倍,相比传统砌体砂浆材料强度大幅提高,加固后试样的耐水性能和收缩率也都得到明显的改善。利用电镜扫描（SEM）、X射线衍射光谱（XRD）对其微观机制变化进行了初步探讨,发现改良后土样孔隙含量大大减小,且其矿物结构并未发生变化,可视为一种新型环保生土建筑材料应用于工程建设中。     

温降时之盐分重分布及盐胀试验研究

盐渍土广泛分布于西北、内蒙、东北及山东等地区,由于温差变化与蒸发作用,土壤水溶液中的盐分将部分离析出并结晶,同时部分盐分将从暖区向冷区、自湿区向干区迁移、聚集且结晶,导致土体积膨胀,即盐胀(亦称松胀)。土的盐胀作用给土木、水利、道路、机场等工程带来特殊的工程地质问题。本文通过试验研究,讨论了降温时土中盐分的重分布及盐胀现象,盐胀的不可逆性及激烈盐胀温度区,期望对工程防治盐胀病害有所见益。     

青藏高原中部扎布耶茶卡142 ka以来石英砂表面特征及环境意义

石英抗风化能力强,表面特征保留了许多环境信息,用扫描电镜方法对石英砂表面结构进行了研究.结果表明: 扎布耶茶卡的石英颗粒以次棱角状、次圆状为主,撞击坑、贝壳状断口、平行解理和水下磨光面等机械特征出现频率较高;化学特征有二氧化硅沉淀、蜂窝状溶蚀面、硅质球和蚀坑/洞.石英颗粒经历冲洪积作用,搬运至湖泊后又经历了水下机械和化学作用.在142～60 ka BP扎布耶茶卡湖区气候寒冷,但无冰川作用存在,石英颗粒搬运距离近,机械特征主要是强烈的物理风化与冲洪积作用形成的,化学特征与弱的水动力条件有关;8.5～3.7 ka BP湖区气候温暖,但变化频繁,湖水进一步咸化、退缩,山坡后退变缓,机械特征主要由物理风化及搬运中的碰撞造成,化学特征则与弱的水动力条件和高盐环境有关.     

吉林省西部湖泊地带苏打盐渍土溶陷性

吉林省西部苏打盐渍土的溶陷性是该地区河湖连通工程无衬砌渠道的主要工程问题之一,研究苏打盐渍土溶陷特性可为渠道溶陷防治提供依据。以乾安县内湖泊规划渠道经过的盐渍土区为研究对象,通过原状土的室内溶陷试验,得到了苏打盐渍土溶陷系数随压力变化的规律,分析了深度150 cm以上土壤溶陷系数随深度变化的关系。结果表明：苏打盐渍土在200 kPa的压力下,首次遇水时产生最大的溶陷变形量,溶陷系数最大,溶陷性最强,随着压力增大,溶陷系数降低;深度30 cm以上和120 cm以下的土壤不具溶陷性,30~120 cm的苏打盐渍土具有轻微溶陷性;30 cm以上的土壤作为积盐层,高浓度的交换性Na⁺使得土壤颗粒聚结,孔隙比较低,土壤水分入渗受阻,渗流作用微弱,盐分不易溶解、流失;30~120 cm的土壤间理化性质的差异是造成盐渍土溶陷的原因之一,是渠道溶陷治理的关键区域。     

人工神经网络在盐渍土盐胀特性研究中的应用

利用人工神经网络处理非线性体系的优势性,对盐渍土膨胀规律多影响因素试验数据进行了建模方法分析,提出了盐渍土盐胀率随含水量、氯化钠含量、硫酸钠含量、初始干容重和上覆荷载5因素变化的计算公式,计算结论比常规二次回归法更加符合目前对盐渍土盐胀规律的定性认识.     

青海察尔汗盐湖区氯（亚氯）盐渍土的工程性质分析

在现场勘察资料的基础上，结合以往的研究资料，分析了青海察尔汗盐湖区氯（亚氯）盐渍土腐蚀性等特点，提出了相关的地基处理方法及建筑物兴建时需注意的问题。     

硫酸（亚硫酸）盐渍土单次盐胀和冻胀发育规律研究

对盐胀和冻胀规律的研究有助于深入认识硫酸（亚硫酸）盐渍土的工程性质。通过对天山北麓水磨河流域细土平原区硫酸（亚硫酸）盐渍土盐胀和冻胀试验研究发现：（1）随着温度的降低,试样盐胀和冻胀率逐渐增大。试样冻结前土体产生的膨胀是盐胀,试样冻结后产生的膨胀是盐胀和冻胀,当土体达到-15℃以后,土体盐胀和冻胀趋于稳定。（2）硫酸钠含量不变的情况下,随着含水量的增大,其起胀温度降低。土体起胀温度取决于土体中硫酸钠析水结晶温度、硫酸钠结晶含量的多少、土体结构、内摩阻力、粘聚力、土颗粒间的引力、土体孔隙间和孔隙接触间吸收结晶硫酸钠的程度。（3）硫酸钠含量增加,其单次盐胀和冻胀率变化区间增大。     

吉林西部盐渍土多场作用下物质特性演化规律

在温度场、湿度场和人工水渠等多场耦合作用下,土体与外界环境的热交换条件和水热输运过程的改变极易引起土体成分和结构的变异,从而引发区域的生态失衡和次生盐渍化。本文选择吉林西部的农安、大安、乾安和镇赉4个典型盐渍化地区作为长期观测和研究评价的地点,对多场(水、热、盐)循环条件下不同盖层盐渍土进行现场调查取样,对室外内的工程地质性质、物理化学性质和物质组成进行了长期观测和测试分析。结果表明:吉林西部盐渍土属于碳酸型盐渍土,水分迁移量为3.5%4.6%;易溶盐质量分数总体随深度增加而降低,并且盐水在剖面上的分布明显受到季节影响,旱季蒸发作用和冬季土体冻结作用促使盐分随水分向上运移,浅表土体盐分大量集聚;随深度增加,阳离子交换量的变化趋势基本与易溶盐质量分数变化的趋势相同。     

青藏高原秋里南木湖盐类沉积韵律

盐类沉积韵律对研究湖泊环境及气候变迁有重要意义。对青藏高原秋里南木湖发现的芒硝、粘土和原生硼砂的韵律沉积进行了沉积速率和沉积韵律的分析。从物质来源、地貌和气候变化3个方面讨论了韵律形成的机制。在此基础上，利用矿物组成、年代、孢粉资料讨论了沉积物所反映的气候环境变化。结果表明，充足的物源和封闭的地貌环境是沉积韵律形成的物质条件，气候变化是主要外部动力。沉积韵律所反映的气候环境变化为：20.6~20.5 ka BP无芒硝，植被发育，气候相对温暖湿润；20.5~11.4 ka BP芒硝层很厚，植被类型过渡至以蒿为主的荒漠草原，气候干冷。其中，20.5~17.5 ka BP气候极端干旱寒冷，17.5~17.1 ka BP，15.9~15.2 ka BP和14.1~13.4 ka BP气温回升；11.4~10.1 ka BP芒硝层很薄，植物种类丰富，气候显著变暖；10.1~7.5 ka BP芒硝层厚度增加，木本植物花粉进一步降低，盘星藻消失，气候变冷；7.5~4.97 ka BP芒硝层厚度减小，但厚薄不一，植被过渡到以蒿为主的典型草原，气候相对暖湿，但冷暖交替频繁，其中7.0~6.2 ka BP蒿含量下降，湿生植物含量增加，气候冷湿，6.2~5.2 ka BP耐干旱、盐碱植物增加，禾本科消失，湖水盐度增加，气候冷干。