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2.67×109 t(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.     

新疆罗布泊超大型卤水钾矿发现20年

"罗布泊超大型卤水鉀矿"的发现,是中国众多地学科学家40年探寻预测的。王弭力研究员及其团队,于1995年秋首次踏进罗布泊"罗北凹地",当年找到4356万t优质卤水鉀矿;经五年科研和勘探,查明儲量达2.5亿t、为超大型卤水鉀矿。理论创新,成为完成科硏和勘探的关键,加速了百万吨级"罗钾公司"硫酸钾肥生产成功投产。古丝绸之路上生命回归、一颗新星"罗布泊"镇诞生,"百年罗钾"资源保障科研探钾即将启动,中国几代"钾盐人"的梦想成真。     

芒硝与氯化钾生产硫酸钾的工艺研究

本文根据Ｋ＋，Ｎａ＋‖Ｃｌ￣－，ＳＯ－Ｈ＿２Ｏ四元相图，在对硫酸钠与氯化钾复分解反应进行分析及理论计算的基础上，提出闭合循环的二步法生产硫酸钾工艺流程。一段转化母液直接蒸发回收副产品氯化钠，无废物排出。根据所拟流程，进行了实验室试验，得到满意的结果     

罗布泊盐湖地下含钾卤水动态特征及其影响因素研究

在对矿区内的地下水进行全面监测的基础上,利用罗北凹地钾盐矿区近十年来地下水水文观测资料,结合钾盐矿区水文地质条件,分析罗北凹地钾盐年矿区地下水水位变化的动态特征及成因,对区内多年的地下水动态特征进行了综合分析研究,研究显示了罗北凹地钾盐矿区地下水位动态变化主要受人工开采、气象、水文等因素的影响。     

钾石膏法生产硫酸钾的工艺研究

研究了以钛白副产硫酸亚铁和氯化钾为原料,采用钾石膏法,经过共沉淀、酸化、加热转化生成硫酸钾的新工艺。该工艺流程简捷,反应时间短,操作控制方便,无二次污染,产品质量符合国标要求。该方法既能处置钛白粉厂的副产硫酸亚铁,又能给企业带来一定的经济效益,是处理钛白副产硫酸亚铁的一种效理想的方法之一。     

巴里坤盐湖卤水制盐工艺相图分析

<正> 巴里坤盐湖位于天山北侧,是固液二相并存的现代盐湖矿床。上部为深20～80cm 的液体卤水(夏季),湖水浓度20°Be′①左右。下部为一层60～200cm 左右的固体芒硝矿体。夏季卤水化学组成(据D0026样,单位:g/L)为:NaCl.54.11,Na_2SO4 106.6,MgCl_231.507,KCl 2.16,CaSO_4 1.11,Mg(HCO_3)_2 0.83,CaCO_3 0.187。巴里坤盆地冬季寒冷,夏季最高气温可达30℃以上,日照时间长,蒸发量远大于降水量。现以Na~+,Mg~2+,Cl~-,SO_4~2—H_2O 四元体系相图(图1)为基础,以25℃,-5℃分别代表夏季,秋末初冬湖水平均水温。由这二种温度条件下卤水等温蒸发、结晶的相图变化为典     

罗布泊盐湖晶间卤水运动特征及其动力学分析

根据地下水运动的一般规律，阐述了罗布泊盐湖钙芒硝储卤层及富钾卤水的特性，并讨论了该卤水层的变化特性。在罗布泊干盐湖区采用^14C测年技术、人工放射性同位素技术和化学示踪技术，研究晶间卤水循环速率、卤水渗流方向及渗透流速与实际流速，揭示罗布泊盐湖晶间卤水处于缓慢的流动及交替状态。探讨了新构造活动、古气候变化、地层静压力作用、深部地层水及大气降水补给作用等因素对罗布泊盐湖晶间卤水运动的控制和影响，提出了晶间卤水的运动模式。     

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。     

罗布泊断陷带内形成富钾卤水机理研究

罗布泊干盐湖位于新疆塔里木盆地东部。1995年以来,在罗布泊发现了超大型规模钾盐矿床,钾盐资源主要赋存于罗北凹地等盐系地层中。近年来调查发现,在罗布泊分布有地堑式张性断陷带,不仅控制成钾凹地的形成,其本身也储集卤水,蕴藏有一定规模的卤水钾盐资源。地球物理（EH-4）测量显示,断陷带深达1 000 m处有卤水存在的信息;断陷带内钻孔卤水化学分析结果揭示,下部卤水比重高于上部,卤水中氯化钾含量也呈“下高上低”的态势,这与盐湖蒸发析盐序列不一致或正相反。文章认为,卤水垂向对流是导致卤水化学特征垂向分异的机理,即,在罗布泊盐湖演化过程中,断陷带内出现较小规模的洼地或盐湖,湖表水蒸发浓缩形成卤水,上部卤水比重不断增加,并沿张性断裂逐渐向下部或深部流动、渗透,形成了卤水的对流;由于罗布泊地堑式断陷带长达30～50 km,向下延长深度可达1 000 m,这些都说明罗布泊断陷带内可以形成和储集一定规模的富钾卤水,它们应该成为今后罗布泊盐湖钾盐资源扩大找矿的新空间。     

罗布泊盐湖承压卤水开采新技术及可采性研究

罗布泊罗北凹地承压卤水主要储集于钙芒硝层,钾含量高(>0.5％),是该区重要的后备钾盐资源之一.本文利用大气联通法及辅助孔注入卤水法,对罗布泊罗北凹地钾矿区富水性较差的3～11采卤井进行了改造.五次大规模、长时间段的抽水试验结果表明,上述技术手段改善了深部承压卤层的储集结构,有效增强了含水层水力联系,提高了含水层单位涌...     

盐湖卤水锂资源及其开发进展

随着全球资源与环境问题的日益突出,锂资源的开发和利用受到人们的高度关注.由于盐湖卤水中含有丰富的锂资源,所以对其锂资源的开发利用具有重要意义.本文在全球盐湖卤水锂资源的分布及其水化学分类特征论述的基础上,对目前盐湖卤水锂资源的提取工艺进行了比较分类,对卤水锂资源的开发进展情况进行了综述.指出我国盐湖卤水锂资源的开发利用...     

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.     

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.     

大柴旦盐湖卤水演变及环境变化的矿物学记录

大柴旦盐湖因蕴藏固体和液体硼矿资源成为柴达木盆地诸多盐湖中最早被关注和开发的盐湖之一。然而,对其常年水体底部沉积剖面的相关研究工作却几乎没有开展。报道了该盐湖中央湖底硼矿层以上连续沉积剖面的加速器质谱计（AMS）^14C年代学和矿物学研究结果,首次揭示湖底硼矿层形成于约3600aBP之前,剖面的岩性与矿物组成标示了晚全新世以来该盐湖水化学演化的3个主要阶段,受降水量主控的入湖径流量决定了盐湖水位和卤水水化学的阶段性演化特征,以及各阶段中十年级和百年级的水化学变动。研究结果为探讨柴达木盆地北部晚全新世以来水文气候的演变历史提供了代理记录。     

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。     

Adsorption of carbonate and bicarbonate salts at the air–brine interface

Previous research has shown that the flotation of soluble salt is determined by interfacial water structure, thermal stability, and viscosity. These salts include alkali halide and alkali oxyanion salts. Of particular interest are the carbonate salts such as those associated with the great trona deposit of the Green River basin in Wyoming. In this study, we investigated the adsorption of carbonate and bicarbonate salts at the air–brine interface and correlated the adsorption behavior with water structure. Specifically, the equilibrium and dynamic surface tensions of sodium carbonate and sodium bicarbonate salts have been measured as a function of the salt concentration up to saturation and compared with the model prediction using the Gibbs–Langmuir adsorption theory. The results show that the negative adsorption of sodium carbonate leads to a significant increase in surface tension of the brine solution. For sodium bicarbonate, both the negative adsorption and the increase in surface tension are significantly lower when compared with the sodium carbonate case. The negative adsorption is correlated with the water structure making/breaking character of carbonate and bicarbonate solutions. In particular, sodium ions are significantly more hydrated than carbonate and bicarbonate ions, and, therefore, tend to be excluded from the air–brine interface. On the other hand, carbonate and bicarbonate ions are accommodated at the air–brine interface. In any event, the balance between sodium exclusion and carbonate/bicarbonate accommodation results in an increase in the surface tension of these solutions with an increase in salt concentration.     

Problems of Lithium Isotope Research in Salt Lake Study

正Lithium in nature mainly exists in the forms of solid minerals and ionic liquid.More than 150 lithium minerals exist,which are mainly pegmatite mineral including triphane,lithionite and petalite.Liquid lithium mainly     

柴达木盆地一里坪盐湖富锂卤水干冷气候成矿的流体包裹体证据

柴达木盆地中部一里坪盐湖含有大量的富锂卤水, 其锂品位是柴达木盆地各盐湖中最高的。柴达木盆地富锂卤水的成矿机理特别是古气候对盐湖卤水演变的控制作用是一个热点问题。本文选取一里坪盐湖HC2105钻孔的石盐样品为研究对象, 开展石盐铀系定年和石盐流体包裹体均一温度测试, 确定石盐析出时盐湖卤水的温度, 研究富锂卤水形成与古气候变化的耦合关系。通过石盐铀系定年, 推算出了HC2105钻孔上层石盐开始沉积的时间大约为40ka, 下层石盐沉积时间约在120~100ka之间。通过石盐流体包裹体均一温度的测试, 获得一里坪盐湖石盐析出时盐湖卤水温度介于8.8~30.1℃, 平均值温度为20.4℃, 所有样品最大值在21.4~30.1℃之间, 说明石盐析出时盐湖卤水温度是频繁波动的。结合石盐铀系定年的结果, 表明一里坪盐湖发生的两次较为明显的降温过程与石盐的析出相对应, 说明在柴达木盆地整体干旱的气候环境下, 盐湖卤水持续蒸发浓缩, 降温的发生不仅减少了物质来源的补给, 而且还降低了石盐的溶解度, 使石盐大量析出, 进一步加剧卤水蒸发浓缩程度, 有助于富锂卤水成矿。