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.     

西藏扎布耶盐湖铀源初探

扎布耶盐湖蕴藏着丰富的矿产资源,具有超百万吨的锂矿资源。盐湖卤水中铀浓度亦很高,达到1818~3273μg·L-1,文章对该盐湖的地质背景及水中铀浓度概况进行了阐述,初步分析了其铀的来源。     

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。     

西藏扎北盐湖秋季卤水(硫酸钠亚型)5℃等温蒸发实验研究

西藏扎北盐湖硫酸钠亚型卤水中富含元素Li、B、K和微量元素Rb、Cs等.为了更好地了解卤水在自然条件下的蒸发结晶规律,需对相应卤水进行低温室内等温蒸发实验研究.本文对该盐湖卤水进行了5℃等温蒸发试验,并利用Na+、K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O五元水盐体系0℃相图,构筑了从干基立体图Na2SO4角顶的放射...     

新的锂矿物——扎布耶石

在西藏扎布耶盐湖首次发现的天然碳酸锂呈细小棱柱状,单斜晶系,D=2.09±0.01(实测)。无色透明。解理沿 {100}完全,{011}中等,(011)与(011)的解理交角等于45°,具淡黄至浅棕色多色性。正交偏光下具高级干涉色。β平行b轴。光轴面垂直(010),Ng∧c=10°,沿(100)具双晶。Ng=1.5743±0.001,Nm=1.5672±0.001,Np=1.4285±0.001,2V(-)≈25°。化学式为Li_2CO_3。X射线特征线条:4.16(8),2.92(8),2.81(10)。α=0.835±0.0003nm,b=0.4964±0.001nm,c=0.6185±0.0009nm,β=114°36′±7′,V=0.233±0.1nm~3,Z=4。红外光谱特征峰有1473(s,sh),1430(v,s),1088(w),862(m),739(v,w),713(v,w),488(s),414(s),259(m)。     

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。     

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.     

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.     

Phase Chemistry Study of the Dangxiongcuo Salt Lake Brine:Isothermal Evaporation at 25℃

正Production of lithium carbonate from brines has become the dominate trend in the world from the beginning of this century.Dangxiongcuo,a carbonate-type salt lake,is located in the interior of the Tibetan Plateau,China.As a salt lake deposit,rich in Li,B,K and other useful trace     

西藏高原扎布耶盐湖128ka以来沉积特征与古环境记录

本文首次披露青藏高原腹地扎布耶盐湖约128ka以来高分辨率湖芯研究记录,据连续采取1346件样品,通过多种综合测试方法研究,取得了较为良好的14C年龄和铀系不平衡法与ESR数据,揭示SZK02孔0～83.63m湖芯年龄为约800a至128ka。文中对湖芯沉积特征(包括岩性、矿物组合)作了较详细分析,并与介形类Ⅰ～ⅩⅩ组合、孢粉A—I带作了对比;而在湖芯自生钙镁碳酸盐δ18O与矿物、孢粉、微体古生物环境标志综合分析基础上,与格陵兰、古里雅冰芯等氧同位素变化作了对比,将扎布耶盐湖128ka以来划分出:阶段5末次间冰期(包括e、d、c、b、a5个亚阶段)、阶段4末次冰期早冰阶、阶段3末次冰期间冰阶、阶段2末次冰期晚冰阶或称末次盛冰期、阶段1冰后期;还辨认出6个Heinrich(H6—H1)事件、新仙女木事件(YD)和8.2ka冷事件等。     

Sedimentary Characteristics and Paleoenvironmental Records of Zabuye Salt Lake, Tibetan Plateau, since 128 ka BP

This paper for the first time reveals high-resolution core records of Zabuye Salt Lake in the interior of the Qinghai-Tibet Plateau. According to 1346 samples taken continuously, relatively accurate 14^C, U-series disequilibrium and ESR ages have been obtained, thus revealing that the lake core ages from 0 to 83.63 m of hole SZK02 are -800 to over 128 ka. In the paper, the lake core sedimentary characteristics （including the lithologies and mineral assemblages） are analyzed in detail and correlated with ostracod assemblages I to XX and sporopollen zones A to I, and on the basis of an integrated analysis of the δ^18O values of authigenic calcium-magnesium carbonate and environmental proxies of minerals, sporopollen and microfossils in the lake core, a correlation has been made of oxygen isotope change between this lake core and the Greenland GISP2 and GRIP and Guliya ice cores, and the climate of Zabuye Salt Lake since 128 ka BP is divided into the last interglacial stage （including substages e, d, c, b and a） of oxygen isotope stage （OIS） 5, early glacial stadial of the last glacial stage of OIS 4, interglacial stadial of the last glacial stage of OIS 3, late glacial stadial of the last glacial stage or Last Glacial Maximum of OIS 2 and postglacial state of OIS 1; in addition, 6 Heinrich （H6-H1） events, Younger Dryas event and 8.2 ka BP cold event have been recognized.     

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。