柴达木盆地四盐湖卤水锂资源形成的水文地球化学条件

柴达木盆地盐湖锂资源占我国卤水锂资源总量的80%,主要集中分布在别勒滩、一里平、东台吉乃尔和西台吉乃尔等四个盐湖.1980s之前对其形成的认识见解各异.针对研究现状,侧重区内卤水锂矿床成因的研究结果显示:所有地表卤水中Li+含量的高低受控于汇入河水的Li+含量,同时又与相关地下卤水的Li+含量全部呈正相关.这充分说明卤水锂矿床的形成与否受河源主控由来已久.按实测洪水河-那陵格勒河水径流量及其Li+含量推算,经蒸发浓集作用形成别勒滩等四盐湖已探明的锂资源量只需数千年.洪水河流域的热泉水与新生代火山活动及昆南深断裂有关,很可能是盐湖卤水锂矿床的主要物质来源.水系下游河道的变迁决定了锂资源量在四盐湖中的比例分配.

全球盐湖卤水锂矿床的分布特征及其控制因素

盐湖卤水锂资源占全球锂矿总储量的78%,是全球最重要的一种锂矿床类型。研究并总结了全球盐湖卤水型锂矿床的分布特征、物质来源以及成矿规律,并提出了盐湖卤水型锂矿床成矿模型。研究发现,卤水型锂矿床的形成均受控于新构造运动、封闭-半封闭的低洼汇水盆地以及极端干旱的气候条件等因素,所有卤水型锂矿床均与新生代地质水热活动有密切关联,成矿物质特别是锂元素主要来源于火山喷发岩,经热泉水、温泉水以及大气降水等的水-岩作用后迁移富集。

卤水锂资源开发技术进展

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方法和技术的进展情况进行了综述 ,并简介了国外主要盐湖卤水锂资源及其开发所采取的工艺技术 。

中国盐湖卤水锂资源禀赋分析与策略建议

研究总结中国盐湖卤水锂资源禀赋特点,从资源量、盐湖卤水成分、提锂技术工艺、盐湖区位等诸方面进行阐述。中国盐湖卤水锂资源丰富,但资源查明率低,镁锂比高,盐湖区位偏远,锂资源尚不能满足国内需求。指出应从国家战略决策、资源调查与勘查以及科技创新制度保障3方面解决供需矛盾的建议:国家决策层面应确认锂矿为能源矿产;调查与勘查层面应重点突破柴达木盆地的盐湖卤水,兼顾四川盆地等深层卤水;科技创新与制度保障层面应做好知识产权保护,汇集智力资源与资本,开展科技攻关。

江西吉泰盆地卤水锂矿床地球化学特征及远景分析

吉泰盆地位于江西省中部、赣江中游,面积4550 km^(2)。构造上属于华南褶皱系赣西南坳陷之大湖山芙蓉山隆断束与吉安凹陷的交接部位,主要沉积一套白垩系红色碎屑岩建造夹含膏盐层和卤水。基于对已知泰和县梅岗卤水锂矿地质特征、钻探成果和水系沉积物异常特征研究,认为白垩系周田组第三段、第四段碎屑岩Li最富集,Li主要还是地层同生富集引起,是本区卤水锂矿主要矿源层。结合吉泰盆地1:20万化探数据和值夏幅1:5万地球化学调查研究,圈定以梅岗锂高富集区为核心的4处远景区,在吉泰盆地赣江两岸白垩系和第四系分布8个锂富集区,表明吉泰盆地具有良好的寻找卤水锂矿远景。

复合沉淀剂用于高镁锂比卤水锂镁分离研究

采用复合沉淀剂,用沉淀法从高镁锂比卤水沉淀镁而实现锂镁分离。复合沉淀剂由氢氧化钠与辅助沉淀剂(对硝基偶氮苯酚)构成。对硝基偶氮苯酚是以对硝基苯胺与苯酚为主要原料,经重氮化及偶联反应得到,其产率为87%。合成产物经实测红外光谱吸收频率与高斯计算频率对比,其主要官能团吸收频率吻合度极高,用质谱佐证表明合成产物为目标产物。通过XRD,SEM表征复合沉淀剂得到的沉淀形态,其沉淀的结构和形态发生了大的变化,得到颗粒大而完整的沉淀。采用该复合沉淀剂对模拟卤水进行锂镁分离,其除镁率达到99.999%,锂损失率低于2%,得到的沉淀极易过滤。

我国卤水锂资源及开发技术进展

介绍了我国卤水锂资源及开发进展情况 ,并就盐湖卤水锂资源的开发提出了建议。

智利发现世界级高品位卤水锂矿

近日，澳大利亚初级锂勘探商锂能国际公司称在智利马里昆加盐湖发现了高品位的世界级卤水锂资源。锂能国际在马里昆加盐湖的科奇纳地区湖底沉积物区进行了钻探，结果显示336~354米深处之间存在高品位锂卤水，锂品位为975毫克／升，钾品位为7273毫克／升，部分样品锂和钾品位甚至高达1614毫克／升和10610毫克／升。

察尔汗盐湖富锂区域卤水锂资源开采前瞻分析

根据青海盐湖现有提锂生产工艺水平,原卤中的富锂卤水需满足年产6万吨碳酸锂需求,根据工艺物料平衡,以富锂区域西采区地下卤水中LiCl平均含量2285.1mg/L计,需采集富锂卤水9700万m^3/年。为满足碳酸锂生产装置富锂卤水供应,通过垂向上的钾锂分段开采形成相互独立的钾资源和锂资源开采系统,并尽量减缓固体钾矿固液转化对锂资源开采的淡化影响。

普光地区下三叠统富锂钾卤水成因与分布规律

通过对普光地区钻孔卤水和油田水水化学分析测试,开展离子比例研究,明确嘉陵江组和飞仙关组各亚段卤水的成因机制和分布规律。研究结果表明:嘉陵江组卤水K^(+)质量浓度在4060.00~20160.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在26.00~271.00 mg/L,整体为海水浓缩特征。嘉四段—嘉五段卤水K^(+)质量浓度在4110.00~20160.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在76.15~271.00 mg/L,Li^(+),K^(+)富集受海水蒸发浓缩、“绿豆岩”风化作用和淋滤作用主控;嘉二段卤水K^(+)质量浓度在4060.00~4140.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在26.00~27.80 mg/L,受海水蒸发浓缩及膏盐溶解主控。飞仙关组卤水K^(+)质量浓度在6.13~650.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在0.02~50.60 mg/L,整体为地下溶滤特征。飞三段—飞四段卤水K^(+)质量浓度在588.00~650.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在40.40~50.60 mg/L,Li^(+),K^(+)富集受膏岩等围岩溶滤和嘉陵江组卤水运移主控;飞一段—飞二段卤水K^(+)质量浓度在6.13~478.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在0.02~17.90 mg/L,由地层水对碳酸盐岩溶解主控。富锂钾卤水平面上主要分布在大湾-土主构造及其构造作用中等的翼部。

吸附—膜耦合法从高镁锂比盐湖卤水中提锂

中国的锂资源主要赋存于高镁锂比盐湖卤水中,提锂难度较高,单一分离手段难以高效提锂,多种盐湖提锂技术的耦合是盐湖提锂的未来发展趋势。采用吸附—膜耦合法对盐湖卤水进行处理,在优化条件下实现了高选择性锂吸附,动态脱附后卤水镁锂比从105.2降低至1.49。考察了不同条件对纳滤膜分离纯化锂的影响。纳滤膜在稀释倍数1.0、温度20℃、操作压力0.4 MPa、pH 4.66、产水原料液比0.54的条件下,锂截留率为2.63%、分离因子为27.3、渗透通量为7.125 L/(m^(2)·h),最终产水镁锂比从最初的105.2降低至0.05,实现了对高镁锂比盐湖卤水中锂资源的绿色高效提取。

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。

西藏富锂盐湖-班戈错未来水位变化趋势预测

利用2016—2020年班戈错水位观测资料,采用ARIMA季节乘积模型、Winters线性模型及时间序列分解模型建立针对该湖的水位预测模型。通过对比时间序列分解模型在班戈错水位预测精度较高,运用时间序列分解模型对2022—2024年水位进行了预测,确定未来3年将会出现水位的明显升高,水位增幅达到0.97 m。研究结果能为LiCl矿的开采提供精度较高的水位预测,并通过水位监测来指导班戈错矿田建设。

我国盐湖卤水提锂产业化现状及发展建议

我国锂资源储量约占全球锂资源储量的6%,而其中约85%分布于盐湖卤水中。我国绝大部分含锂盐湖卤水为高镁锂比卤水,锂镁分离难度大。近年我国盐湖卤水提锂取得了初步的产业化成效,但存在提锂效率不高、能耗和生产成本较高等问题。简要介绍了国外盐湖卤水提锂的主要工艺,综述了我国盐湖卤水提锂产业化现状及发展方向,并为该行业绿色高质量发展提出了若干建议。

吉泰盆地卤水型钾锂矿成矿地质特征

中国探明卤水型锂钾资源主要分布于青藏高原、罗布泊盐湖、江汉盆地和川西等地区,这些资源开发成本高、难度大,近期难以满足产业发展需求。目前,在吉泰盆地晚白垩纪地层中找矿取得重大突破,氯化钾含量超过1g/L、氯化锂达到工业品位2倍。本文通过对吉泰盆地周边中生代火成岩开展矿物学、岩石学、地球化学以及流体包裹体研究,探讨火成岩与富钾锂卤水成因之间的关系。研究认为吉泰盆地卤水矿Mg/Li比值低,表明卤水在成因与火山活动有关;盆地周边花岗岩属于强过铝、过碱性的特征,导致岩石中锂的富集,发生水-岩反应,为卤水提供锂元素;玄武岩钾元素稍微富集,有利于卤水钾元素富集。

世界盐湖卤水型锂矿特征、分布规律与成矿动力模型

卤水锂矿在世界探明的锂矿总资源量中占比达65%,由于其易于开采,成本较低,其锂盐产品占总锂盐产品的75%左右。世界卤水锂矿主要产于现代盐湖,这些盐湖分布于世界三大高原:中国青藏高原、南美西部安第斯高原和北美西部高原,形成了三大盐湖卤水锂成矿区。中国青藏高原盐湖主要包括西藏中北部和柴达木盆地盐湖,卤水锂(LiCl)资源量为2330万t;南美西部安第斯高原盐湖,涵盖玻利维亚、智利和阿根廷盐湖,锂(Li_(2)O)资源量为2300万t;北美西部高原盐湖卤水锂矿(Li__(2)O)资源量为550万t。同时,中国华南地区在中生代晚期可能也是高原环境,高原地貌孕育了大量盐湖,并形成了一些富锂卤水矿。这些高原的形成与隆升都起因于板块俯冲及陆陆碰撞:南美安第斯高原和北美西部高原是太平洋板块向美洲板块俯冲-增生造山形成的,中国青藏高原是印度板块向欧亚板块俯冲-陆陆碰撞形成的,而中国华南古高原则可能与古太平洋板块向亚洲大陆俯冲作用有关。板块俯冲及陆陆碰撞作用,一方面形成高原地貌,挡住了来自大洋的水汽,从而导致高原内部降水减少,形成干旱气候,引发强烈蒸发作用;洋壳俯冲至上地幔之后,由于脱水和部分熔融导致其中的氯、钾、锂和溴等挥发分进入岩浆并被带到地壳浅部富集;板块俯冲-碰撞作用形成大量构造盆地,同时,岩浆活动又引起大量温热泉水活动,高温水-岩反应将地壳中大量锂等成矿物质释放出来,汇入盆地并通过蒸发浓缩形成富锂盐湖。上述构造、气候和物源等成矿要素的耦合,最终导致高原盐湖卤水富锂成矿。综合世界卤水锂矿特征与成矿作用,提出盐湖卤水锂成矿动力学模式。

钛基锂离子筛纳米材料研究进展

随着以锂离子电池为代表的新能源行业的兴起,锂需求量大幅增加,因此盐湖卤水提锂技术受到广泛关注。以锂离子筛作为吸附剂的盐湖卤水提锂技术具有环保、高效以及可持续发展的特点。介绍了盐湖卤水提锂技术的类型,综述了钛基锂离子筛的合成方法及钛基锂离子筛纳米材料的研究进展,并对比了不同钛基锂离子筛合成方法的优缺点,最后对钛基锂离子筛的研究方向进行了展望。

剪切强化碳化法制备电池级碳酸锂工艺研究

针对传统碳化分解法制备电池级碳酸锂存在生产周期长、二氧化碳利用率低、杂质含量难以达到电池级碳酸锂标准等问题,以低品位锂云母矿石浸出液为原料,研究了碳酸钠沉锂—剪切碳化—离子交换—加热分解工艺制备电池级碳酸锂。结果表明:在温度30℃、液固体积质量比25/1、二氧化碳通入速率0.5 L/min、剪切转速6000 r/min条件下,钙、镁、锰去除率分别达97.26%、81.82%、95.73%。剪切辅助碳化法可显著提升碳化反应速率,缩短反应时间,节省70%以上CO 2气体,更有利于制得电池级碳酸锂。所制备碳酸锂符合电池级碳酸锂标准。

柴达木盆地那棱格勒河流域表层沉积物微量元素组成及其对流域内锂的物源制约意义

柴达木盆地那棱格勒河流域是我国目前最大的盐湖型锂矿区和工业设施最为完备的卤水锂工业基地,长期以来关于其尾闾盐湖区锂的物源问题备受关注。尽管目前的众多研究已经对流域内地表水体及尾闾区盐湖中锂的物源有了较为一致的看法,但盆地周缘围岩风化在其中起到的作用仍缺乏系统性认识。基于部分保守性微量元素在物源示踪研究中的重要作用,通过对流域内河流表层沉积物中的REEY、Li、Sc、Co、Nb、Ta、Th等微量元素开展其地球化学行为方面的分析,探讨了沉积物的物源属性特征及其中锂元素的主要来源,为深入认识盐湖区可溶态锂资源的物源来源提供了新的证据。结果表明,那棱格勒河流域与毗邻的东、西对比区河流沉积物有着相似的化学风化背景和基岩类型,源岩均具有显著的长英质岩和基性岩的二元混合特征,且基性源岩所占比重更大;除尾闾盐湖区表层沉积物中的锂明显受到富锂孔隙水体夹带的影响外,其它地区锂的来源特征与沉积物的物源特征相同,表明地表迁移过程对沉积物中锂的通量影响较弱,沉积物中的锂更多是以赋存在相关矿物结构中的形式存在;研究区来自源岩风化作用提供的可溶态锂的量较为有限,尾闾盐湖中的锂资源主要以昆仑山深大断裂带涌出的富锂热泉水的长年补给为主。