盐湖锂资源分离提取方法研究进展

介绍了我国盐湖卤水锂资源的特点和开发现状,对目前国内外盐湖卤水提锂的方法和技术的进展情况进行了综述和评价,指出了适合我国盐湖卤水提锂的方法和今后的重点研究方向,希望能够为我国卤水锂资源的开发利用提供借鉴。

磷酸三丁酯从盐湖卤水中萃取锂的机理研究

以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,磺化煤油为稀释剂,在六水合三氯化铁存在的条件下,从盐湖卤水中萃取锂。研究了TBP浓度对萃取率的影响,得到TBP最佳浓度为80%TBP+20%磺化煤油。通过斜率法、化学分析法、紫外光谱与红外光谱法,证实了锂离子(Li+)在溶液中与铁络阴离子(FeCl4-)形成铁氯络酸盐(LiFeCl4),LiFeCl4与TBP中的P O键作用配位形成二溶剂化物LiFeCl4.2TBP,从而达到与其他组分分离的目的。利用空腔理论阐述了萃取过程。

盐湖地区镁水泥钢筋混凝土耐久性试验

青海省众多煤矿矿区普遍存在盐渍土,混凝土耐久性问题极为突出,格尔木盐湖地区最为典型。将镁水泥钢筋混凝土梁试件放置于察尔汗盐湖现场进行暴露试验,根据试件的钢筋的锈蚀情况、相对质量、相对动弹性模量及裂缝与变形来研究镁水泥钢筋混凝土在盐湖地区复杂条件作用下的耐久性问题。研究发现:镁水泥混凝土的抗腐蚀性能优越,变形性能与普通混凝土一致,且达克罗涂层有良好的防腐效果;镁水泥钢筋混凝土在盐湖地区耐久性研究,为地处盐渍土地区的煤矿矿区基础设施建设提供有力保障。

磷酸三丁酯萃取体系从盐湖卤水提取锂

选取磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,磺化煤油为稀释剂,氯化铁(FeCl3.6H2O)为共萃取剂从盐湖提钾老卤萃取锂。考察了不同因素对萃取率的影响,结果发现,相比(O/A)对萃取率的影响最大,铁锂物质的量比次之,TBP含量(体积分数)影响最小;由单因素实验及正交实验的研究分析得出萃取锂的最优工艺条件:φ(TBP)=80%、相比(O/A)为2.0、n(Fe)∶n(Li)=1.5、c(H+)=0.05 mol/L、振荡时间为5 min;该工艺萃取效率高,单级萃取率可达91.4%,且具有良好的稳定性和重现性,可为工业扩大化生产提供可靠的参考依据。

青海湖高寒湿地生态系统夏季CO_2通量日变化及其影响因子研究

利用涡度相关技术对青海湖高寒湿地生态系统夏季CO2通量日变化特征进行分析,并且结合气象观测数据对CO2通量日变化的影响因子进行探讨。结果表明,青海湖高寒湿地生态系统夏季CO2通量日变化呈"U"字型,8:00—20:00 CO2通量值为负,其他时间为正,最低值出现在12:30,为-15.34μmol·m-2·s-1。CO2通量日平均值为-3.65μmol·m-2·s-1(约-13.87 g·m-2·d-1),表现为明显的CO2吸收,是重要的碳汇。CO2通量与净辐射、气温和表层土壤温度的相关性分析表明,净辐射是影响青海湖高寒湿地生态系统夏季CO2通量日变化的主要因子,气温次之,表层土壤温度对CO2通量的影响最小。采用多元回归分析得出CO2通量与各个影响因子之间的关系符合三元一次线性回归方程,R2=0.689,且达到极显著水平(P<0.01)。

硼同位素地球化学应用研究进展

硼的2个稳定同位素(10B和11 B)间较大的同位素相对质量差导致自然界明显的硼同位素分馏,加上硼易溶于水和活泼的化学性质,使其在不同的地质环境下具有不同的同位素组成。现已查明自然界硼同位素组成(δ11B)的变化范围为-70‰～+75‰。较负的δ11B值见于非海相蒸发硼酸盐矿物和某些电气石,而较正的δ11B值见于盐湖卤水和蒸发海水。20世纪80年代以来,随着硼同位素测量方法的建立和改进,硼同位素地球化学研究领域不断拓宽。目前,硼同位素已成功地应用于判别沉积环境、示踪地下水污染、研究矿床成因、示踪海水入侵、重建古海洋与古气候条件和研究大陆化学风化等方面。综合概述了硼同位素的分馏机理、硼同位素在自然界的分布及其硼同位素在地球化学领域研究中取得的成果、最新进展以及研究中存在的问题,以促进硼同位素地球化学研究在我国的进一步发展。

青海湖晚第四纪湖面变化研究进展

青海湖是我国最大的内陆封闭湖泊，位于青藏高原东北缘，处在亚洲季风和西风带两大气候系统的交汇带，对气候变化非常敏感，是研究全球变化的理想地区。青海湖地质历史时期的高湖面反映了当时与现代相比更湿润的气候。高湖面的年代及形成机制对研究青藏高原环境变化有重要意义。目前国际学术界关于青海湖末次间冰期以来高湖面出现的年代存在分歧：有的学者认为高湖面出现在氧同位素三阶段中晚期；而另有学者认为，高湖面出现在氧同位素五阶段，三阶段则没有高湖面。本文简要综述了半个多世纪以来关于青海湖末次间冰期以来湖面变化的研究结果，并应用光释光测年方法测定了青海湖东岸的湖滨和近岸湖相沉积物的年代，讨论了青海湖末次间冰期以来的湖面变化。本文还对青海湖的湖成阶地重新进行了划分，认为青海湖只有两级阶地；一级阶地拔湖～5—12m，形成于氧同位素3阶段早中期（60～40ka）及全新世；二级阶地拔湖～25—65m，形成于氧同位素5阶段。根据沉积物的沉积特征和光释光年代，认为青海湖的最高湖面出现在氧同位素5阶段，氧同位素3阶段早中期的湖面海拔高度只比全新世适宜期高～5m。全新世最高湖面出现在8～5ka，当时的湖面海拔为～3204m，高出现在湖面～10．6m（2010年3月湖面海拔为3193．4m）。

青海盐湖资源开发及综合利用

作为特殊类型资源的盐湖,有重要的科学意义、经济价值和环境效应,是重要矿产的宝库,其中蕴藏的锂镁钾硼等都是对国家经济社会发展具有战略意义的宝贵资源。本文简述了我国青海盐湖资源的特点,评述了青海盐湖资源开发和综合利用相关研究技术,并对青海盐湖资源综合开发利用提出了科学层面和政策及战略层面的相关建议。

柴达木盆地西部油田卤水的硫同位素地球化学特征

柴达木盆地西部赋存于古近系-新近系、第四系地层的9件卤水样品的稳定硫同位素比值和水化学组成分析发现,油田卤水相对于地表浅层卤水富Ca2+,贫Mg2+、SO42-,具CaCl2型卤水特征。结合δ34S值和SO42-含量,表明浅层卤水的硫同位素比值与盐湖水化学类型和硫酸根离子含量有关。硫酸盐型的盐湖中,卤水的硫同位素比值与硫酸根离子含量呈正比;氯化物型的盐湖中,浅层卤水的硫同位素比值较低,且低于硫酸盐型的盐湖卤水。对深部油田卤水而言,有明显偏正的硫同位素比值,说明受到有烃类参加的高温还原作用或者微生物(细菌)还原作用的影响,富集硫同位素。正是由于硫酸盐的还原作用,卤水的化学演化过程中改变了卤水的水化学性质,沉积了大量的氯化物型卤水,为液体钾盐矿床的形成奠定了基础。

非晶态镍硼酸盐结构的EXAFS研究(英文)

由摩尔比分别为1:2和1:8的NiCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O作为反应物,合成两种非晶态镍硼酸盐,同时通过水热法合成β-Ni(OH)2.化学分析和热重-微商热重法(TG-DTG)分析结果确定两种非晶态镍硼酸盐的分子组成分别为NiO·0.8B2O3·4.5H2O和NiO·B2O3·3H2O.激光拉曼(Raman)实验结果表明镍硼酸盐样品中主要存在的硼氧阴离子为B3O3(OH)52-和B2O(OH)62-.同步辐射扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)方法对样品进行结构解析,通过数据拟合给出样品中Ni原子周围近邻配位原子种类、配位数以及原子间距离.用不同晶体结构作为标准对两种非晶态镍硼酸盐进行拟合的结果表明,样品中Ni原子周围局域结构与Ni3B2O6晶体(ICSD No.31387)中的吻合较好.Ni原子周围配位原子为O、B和Ni,对于NiO·0.8B2O3·4.5H2O,配位数分别为5.7、3.8和3.8,配位距离分别为0.208、0.263和0.311 nm;对于NiO·B2O3·3H2O,配位数分别为6.0、4.0和4.0,配位距离分别为0.207、0.262和0.310 nm.

Co掺杂β-FeSi2化合物的热电性能及电子结构的第一性原理研究

采用机械合金化结合后续热处理成功制备出Fe1-xCoxSi2化合物,探讨Co掺杂对化合物热电性能的影响;利用基于密度泛函理论赝势平面波方法对Co掺杂前后β-FeSi2的电子结构进行计算。结果表明:Co元素掺杂量x应控制在0～0.05之间;β-FeSi2的费米面位于价带顶,其电阻率随温度升高而降低,为非简并半导体;Co掺杂后费米面进入导带底,使其成为n型简并半导体,电阻率较掺杂前大幅度降低;本实验条件下,热电性能检测发现,当x=0.03,温度873 K时,试样的功率因子达到最大值为60μW.m-1.K-2。

晚第四纪黄土古温度定量重建研究进展

中国黄土是古气候研究的重要陆相沉积载体。定量重建黄土记录的古温度变化信息对于理解气候变化的机制具有十分关键的作用。过去主要借助磁化率、植硅体、游离铁与全铁、甘油二烷基甘油四醚(GDGT)等代用指标对黄土高原地区黄土记录的古温度变化进行定量研究。在简述晚第四纪黄土古温度定量重建常用方法的基础上,对各种指标的局限性进行了分析。准确定量重建黄土记录的古温度序列需要开展多指标、多方法的交叉检验。

氢氧化镁阻燃剂及其结晶机理的研究进展

我国是镁资源大国,西部的盐湖镁资源尤为丰富,如何合理的利用盐湖镁资源,已成为制约盐湖资源向规模化、产业化深度开发的阻碍。本文综述了近几年氢氧化镁阻燃剂的制备及其结晶理论研究的最新进展;展望了氢氧化镁阻燃领域的发展方向及其工业化过程中急需解决的关键问题。

基于与酚红反应-分光光度法测定高碘卤水中溴

溴广泛存在于自然界和人的生活中，溴还是人体必需的微量元素。溴离子的存在可以反应河口水系的分布，或者帮助发现油田和盐矿。因此地球化学领域的盐矿、油田水中溴的测定具有一定的实际意义。目前溴的测定有很多方法，包括容量法、分光光度法、催化动力学法、色谱法、电化学分析法、电感耦合等离子体质谱法以及中子活化等。

混凝土在硫酸盐溶液中的腐蚀模型

混凝土在硫酸盐溶液中的腐蚀破坏是一种常见的混凝土破坏形式,研究混凝土抗硫酸盐腐蚀破坏对于混凝土工程具有重要意义。混凝土在硫酸盐溶液中受腐蚀的过程是一个循序渐进的过程,这个过程包括固液界面的表面吸附、硫酸盐溶液的扩散过程以及硫酸盐在混凝土试件内部的化学反应和物理结晶等物理化学过程。研究表明:可以采用Fick第二扩散定律来描述硫酸盐在混凝土中的扩散过程;硫酸盐溶液中,混凝土试件的固液相界面处发生物理吸附和化学吸附,并存在表面化学反应。

低硼富含有机质的河/雨水正热电离硼同位素的测定

对低硼富含有机质的河/雨水样品硼的分离方法及硼同位素组成的测定进行了研究。采用硼特效树脂富集河/雨水样品,结合微升华技术去除有机质;采用正热离子质谱法进行硼同位素组成的测定。全流程回收率在97.50%~101.17%之间,测试数据和多接受电感耦合等离子体质谱比较接近,测试精度小于0.05‰。经本方法处理后的样品能满足同位素质谱测定的需要,样品用量少,测试精密度高,准确性好。

正热电离静态多接收偏硼酸铯离子测定硼同位素

利用表面热电离质谱仪(Triton TI)的'Zoom Quad'功能,采用静态多接收偏硼酸钯离子(Cs2BO2+)测定标准样品NIST951 H3BO3和珊瑚与有孔虫样品的硼同位素,研究了涂样量对硼同位素组成测定的影响,探讨静态多接收与传统的动态峰跳扫方法相比,在测定精度、准确度、样品量以及测试时间上的优势。实验结果表明,在测试精度和准确度相同的情况下,静态双接收所需样品量可以低至0.1μg,且测试时间可缩短一半。对0.1μg NIST951 H3BO3静态双接收测定的硼同位素比值11B/10B=4.05159±0.00023(2σm,n=10),与世界主要实验室的测试值相符。最后对0.1μg珊瑚和有孔虫样品进行了测定,也取得了较好的结果。

乙二醇—变频微波—水热法制备优质镁铝水滑石及表征

以MgCl2·6H2O、AlCl3·6H2O、Na2CO3为原料,采用乙二醇—变频微波—水热法制备了优质镁铝水滑石。样品用XRD、SEM、TEM、IR、TG-DAT、N2吸附—解吸进行了物相、粒度、晶体形貌结构、红外分析、热分析和比表面分析。考察了传统水热法、变频微波—水热法、乙二醇—水热法、乙二醇—变频微波—水热法四种工艺对水滑石晶形、结构、分散性、规整性的影响。实验发现,在水热反应体系中加入φ=10%的乙二醇,调节变频微波炉反应温度为120℃,反应时间为5 h时可获得晶形好、板层结构显著、规整性好、分散性好的优质镁铝水滑石,透射电镜示粒子直径约在200 nm。

自动静态双接收高精度热电离质谱法测定硼同位素

在以Cs2BO2+离子进行硼同位素测定时,由于所测定的两种离子133 Cs211 B16 O2+(m/z 309)和133 Cs210B16 O2+(m/z308)具有极小的相对质量差(0.032%),一般的商业同位素热电离质谱计无法实现对这两种离子的同时全接收。为此,一些学者对某些商业仪器进行了改造或采用zoom技术,基本实现了对硼同位素高精度测定。本实验利用特制的Triton热电离质谱仪,以Cs2BO2+离子流的自动静态双接收进行硼同位素组成的测定。研究了不同离子流强度和不同带电流对250ng标准样品NIST 951H3BO3测定值及测试精度的影响,结果表明,当带电流在1 150～1 350mA之间变化或者离子流稳定在0.1～10V之间时,标准样品的硼同位素比值在4.052 63～4.053 38区间变化。导致二者一致的实验现象是由带电流强度造成的,当带电流越高时,产生的离子流相应也越高,因此可以采用相同的带电流控制不同样品的测试值和测试精度。在此基础上通过优化测试条件,摸索出硼同位素自动测试程序,并用该程序对标准样品及实际样品进行测定,无论是测试结果还是测定精度均能达到手动测试效果,节省了人力,提高了工作效率。

用水氯镁石制备单分散六角片状氢氧化镁

用水氯镁石为原料,氢氧化钠为沉淀剂,常压下合成氢氧化镁,在不加入任何改性剂的条件下,对反应后的料浆进行水热处理,并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和激光粒度仪表征所得产品的形貌、结构及粒度分布,主要考察了水热反应时间和水热反应温度对氢氧化镁产品的影响.结果表明:在120℃水热4h条件下的过滤速率是未经水热条件下过滤速率的8倍,在200℃水热4h条件下的过滤速率是未经水热条件下过滤速率的13倍;在200℃,水热反应6h时所得的粒度分布已达到最佳分布状态;随着反应时间和水热温度的增加,晶体的生长方向有所改变,所得产物团聚现象不再明显,形貌也由无规则片状结构转化为规则的六角片状结构,氢氧化镁薄片的边界越来越清晰,厚度也逐渐增加.