中国盐湖锂资源及其开发进程

锂资源主要分为盐湖型和花岗伟晶岩型两种。文章在作者多年从事有关研究工作的基础上，参阅大量文献，简要介绍了我国盐湖锂资源产出的地质，地理特征与相关主要盐湖锂资源的开发进程，指出我国有丰富的盐湖锂资源，近年来随着提取技术近于成熟，扎布耶盐湖已有具市场竞争的开发技术框架，相关的方法亦趋于成熟，具有变经济优势的前景；班戈湖－杜佳里湖区锂资源提取技术的研究刚刚开发，但已显良好势头，东台吉乃尔湖锂资源的提取技术需完善及改善，西藏扎仓茶卡和鄂雅错－比洛错锂资源提取技术正处于探索之中，最后提出了对我国盐湖锂资源开发的三点建议。     

青藏高原盐湖资源研究的新进展

本文着重就盐湖中心“九五”研究工作进展作一简要报道,该研究以“盐湖学”（Salinology)为指导,开展基础理论研究与开发实验相结合的探索,将盐湖资源综合性调查与典型盐湖开发研究密切结合。首次揭示了环昂拉陵区为锂硼铯（钾铷）盐湖巨大成矿域;指出扎布耶超大型锂硼盐湖矿床为一陆-陆碰撞区多级浅盆成矿模式,不同于南美弧后裂谷的高深盆锂硼成矿域;指出扎布耶超大型锂硼盐湖矿床为一陆-陆碰撞区多级浅盆成矿模式,不同于南美弧后裂谷的高深盆锂硼成矿模式;首次通过大范围盐湖综合调查,从而确认青藏高原是我国重要产卤虫盐湖远景区;以“因地制宜、就地取材、扬长避短”的原则,通过实验盐湖学研究,找到了一条适高原特殊环境的锂盐湖开发路线。     

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。     

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。     

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...     

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。     

青藏高原盐湖硼、锂同位素变化规律及其对当雄错盐湖资源评价应用

近年,硼、锂同位素地球化学理论和分馏机理的深入,为盐湖体系硼、锂同位素示踪奠定了基础。基于现有大量研究数据,文章系统归纳盐湖体系硼、锂同位素分馏变化特征,总结盐湖演化过程硼、锂同位素组成的变化规律,建立它们的示踪方法。并以此为基础,对西藏典型富硼、锂盐湖-当雄错开展了硼同位素示踪,解决了当雄错与其物源硼同位素特征不符的难题,提出当雄错湖底蕴含大型硼、锂矿床的新认识,并预测了湖底的硼、锂资源量。根据盐湖体系硼、锂同位素地球化学特征,揭示了溶蚀湖的盐湖资源评价意义,为盐湖体系硼、锂同位素示踪和盐湖资源评价奠定理论基础。此外,借助硼同位素地球化学手段建立的当雄错“围岩-地热水-盐湖”的物源补给模式在西藏和全球具有普遍性。     

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遥感影像数据,利用LightGBM算法开展西藏扎布耶盐湖北湖锂浓度遥感反演。经过采样点波谱数据的获取、锂浓度LightGBM回归模型的构建、盐湖锂浓度反演一系列的实验步骤,最终的模型评价结果显示平均相对误差为0.053530925,均方根误差为10.2869,卡方为0.867,模型与实测数据拟合程度较高。反演结果表明:整个北湖中,锂浓度最高的是东南部的水域,最低的是中西部的水域;河流和秋里南木泉水群的汇入使得附近的水域锂浓度降低;对于本身位于中部锂浓度低值区的钙华岛来说,岛内泉水的汇入使得附近的水域锂浓度有所升高,这一结果与实际情况较为吻合。通过本文的反演研究,证明了LightGBM机器学习算法用于快速反演盐湖锂浓度的可行性和精确性,同时为其它盐湖矿产资源遥感反演提供了技术启示,...     

盐湖锂资源开发利用及对中国锂产业发展的建议

近年来,锂及其化合物的用途日益重要而广泛,特别是电动车和各种移动电子设备对大小功率锂电池的需求急剧增长,大大带动了锂资源的开发利用。全球锂资源有80%以上蕴藏在盐湖卤水、油田水、地热水等液体矿床中。在被称为"锂三角"的南美安第斯高原的智利、阿根廷、玻利维亚交界处,分布有丰富的盐湖锂资源,当地少雨、多风、极度干燥的自然条件,对开发盐湖资源十分有利,在当今世界锂开发潮流中,已成为一大热点地区。文章介绍了世界盐湖卤水锂资源的状况和开发利用工艺流程;作为多个新兴产业交汇点的锂产业,从上游锂资源调查评价、加工利用到下游各种产品的研制,近年来在中国都取得了长足发展;最后对中国锂产业的发展提出了一些建议。     

西藏扎布耶超大型锂、硼矿床地质背景及其形成演化

扎布耶盐湖位于青藏高原腹地,是一个现代盐湖矿床。通过对扎布耶湖区的各时代地层、岩浆作用,变质作用及构造特征的调查,并根据湖泊沉积特征的综合分析研究,得知自更新世晚期扎布耶及周边泛河湖区以来,呈现湖泊退缩、咸化的演化趋势。Li、B等成矿元素可能源于底部岩石、深部流体及湖中及湖周的泉华及泉水。     

硫酸钠亚型富锂卤水25℃等温蒸发过程的计算机模拟

我国青藏高原上分布有许多盐湖,其中扎布耶等碳酸盐型盐湖、东台吉乃尔等硫酸镁亚型盐湖是著名的富锂盐湖,已成功开发生产出碳酸锂产品。青藏高原上还有许多硫酸钠亚型盐湖,其卤水锂浓度高,钾、镁、硼等有用成分丰富。针对这些盐湖资源,目前尚未进行开发利用研究。这些卤水的等温蒸发实验研究,是必不可少的关键工作之一。本文使用我们由Pitzer电解质溶液理论建立的Li+,Na+,K+,Mg2+/Cl-,SO24--H2O体系的热力学模型,对25℃下几种硫酸钠亚型富锂卤水等温蒸发过程进行了计算机模拟,预测蒸发过程中盐类矿物的析出顺序、卤水组成变化规律、钠、钾、镁、锂盐的饱和点,并在此基础上进行卤水蒸发过程物料平衡关系的理论计算等。本文对西藏3种硫酸钠亚型卤水和国外2种硫酸钠亚型卤水25℃等温蒸发过程进行了模拟。其析盐顺序的特点是:在第一个矿物石盐饱和析出后,接着析出的含钾矿物是钾芒硝,而不是钾镁矾类矿物。其后钾盐则会以钾岩盐形式析出。锂盐饱和后则主要以复盐Li2SO4.K2SO4形式析出。美国银峰卤水的模拟结果与实验蒸发过程完全一致,并给出其继续蒸发时的析盐状况。另4种硫酸钠亚型卤水的模拟结果不仅可以作为未来实验研究的基本参考和注意点,同样也可作为其盐田设计和工艺安排的基本理论依据。本文研究为该类型卤水资源综合开发利用工艺路线的确立提供理论参考。     

西藏改则县吉布茶卡-拉果错盐湖锂矿控矿因素分析

西藏是我国内陆盐湖分布最多的省区之一,藏西北现代盐湖星罗棋布,锂资源丰富。文章简述了西藏改则县吉布茶卡-拉果错盐湖的自然地理概况,系统阐述了该区与盐湖锂矿成矿有关的区域地质背景及成矿地质特征,并通过对吉布茶卡-拉果错地区的地质、水文特征及时空关联分析,总结了该区湖盆构造、成矿物质来源、水文条件及气候条件对盐湖锂矿的成矿控制作用。     

Progress and Prospects of Salt Lake Research in China

China has unique salt lake resources, and they are distributed in the east of Eurasian salt lake subzone of the Northern Hemisphere Salt Lake Zone, mainly concentrated in the regions with modern mean annual precipitation lower than 500 mm. This paper preliminarily reviews the progress made in salt lake research in China for the past 60 years. In the research of Paleoclimate and paleoenvironment from salt lake sediments, a series of salts have been proposed to be indicators of paleoclimate, and have been well accepted by scholars. The chloride-sulfate depositional regions of the west Qaidam and the east Tarim have been revealed to be the drought center of China since the Quaternary, and more than 6 spreading stages of arid climate(salt forming) have been identified. Five pan-lake periods with highstands have been proved to exist during the late Quaternary on the Tibetan Plateau. In mineral resource prospecting and theories of the forming of salt deposits: the atlas(1:2500000) of hydrochemical zoning of salt lakes on the Tibetan Plateau has been compiled for the first time, revealing the zonal distribution and transition from carbonate type to chloride type from south to north and presenting corresponding mineral assemblages for different type of salt lakes; several large continental salt deposits have been discovered and the theory of continental potash deposition has been developed, including the salt deposition in deep basins surrounded by high mountains, the mineral deposition from multistage evolution through chains of moderate or shallow lakes with multilevels, the origin of potassium rich brines in gravel layers, and the forming of potassium deposits through the inheriting from ancient salt deposits, thus establishing the framework of "Continental Potash Deposition Theory"; several new types of Mg-borate deposits have been discovered, including the ulexite and pinnoite bed in Da Qaidam Lake, Qinghai, the pinnoite and kurnakovite bed in Chagcam Caka, Tibet, the kurnakovite bed in Lake Nyer, and the corresponding model of borate deposition from the cooling and dissolution of boron rich brines was proposed based on principles of geology, physics and chemistry. The anti-floatation-cold crystallization method developed independently has improved the capacity of KCl production to 3 million tons per year for the Qarham, serving the famous brand of potash fertilizer products. One 1.2 million ton K-sulfate production line, the biggest in the world, has been built in Lop Nor, and K-sulfate of about 1.6 million tons was produced in 2015. Supported by the new technology, i.e. brine preparation in winter-cooling-solarization-isolation-lithium deposition from salt gradient solar pond" the highest lithium production base at Zabuye Lake(4421 m), Tibet, has been established, which is the first lithium production base in China that reaches the year production of 5000 tons of lithium carbonate. The concept of Salt lake agriculture(Salt land agriculture) has been established based on the mass growth of Dunaliella and other bacillus-algae and the occurrence of various halophytes in saltmarsh and salt saline-alkali lands, finding a new way to increase arable lands and develop related green industry in salt rich environments. Finally this paper presents some new thoughts for the further research and development on salt science, and the further progress in salt science and technology will facilitate the maturing of the interdisciplinary science "Salinology".