江西省泰和县梅岗含锂卤水矿成矿地质特征及开发利用前景

近年来,随着卤水提锂技术研究不断取得突破,卤水提锂的生产工艺日趋完善,卤水提锂将逐步成为开发生产锂盐的重要途径,卤水矿的勘查及开发利用将逐渐得到重视。江西省泰和县梅岗高盐富锂型地下卤水矿富含NaCl和LiCl,w(NaCl)为278 146~308 362 mg/L,含量最高值约为工业品位的2.6倍;w(LiCl)为611~1 136 mg/L,含量最高值约为工业品位的3.8倍,具有较大的工业价值。在归纳总结该矿区地质勘探成果的基础上,分析了该卤水矿的成矿地质特征、矿床成因及成矿物质来源。研究表明:(1)泰和县梅岗含锂卤水矿位于吉泰盆地东侧,产于白垩系地层中,其形成主要受沉积环境控制;(2)矿区卤水矿体主要赋存于晚白垩世上统周田组第1段红层中部,含盐系地层可划分为7层,其中,第3层和第6层为富锂饱和卤水的直接赋矿层位;(3)梅岗卤水矿的成因类型属陆源碎屑-化学岩型盐类沉积卤水矿床,成矿时代为晚白垩世;(4)矿区汇水盆地内的矿物岩石化学风化产物为成盐卤水化学物质的主要来源,梅岗卤水主体为沉积卤水深循环水及玄武岩活动补充锂的物质来源。在上述分析的基础上,进一步讨论了区内含锂卤水矿的开发利用前景,并提出了强化卤水锂资源开发、卤水锂资源开发中需注重综合利用、加强二次锂盐开发研究等建议。

江西省吉泰盆地泰和凹陷含锂卤水矿成矿地质背景初步研究

主要通过在吉泰盆地泰和凹陷施工梅一、梅二2个超千米深钻探工程,在对以往地质资料进行充分综合研究的前提下,重点研究掌握区内白垩系周田组地层的产状、空间分布、岩石组合、岩石结构构造、岩石矿物组分,岩石化学成分,微量元素含量,分析其古地理、古气候成岩环境。在此基础上,进一步研究盐类及含锂卤水矿产赋存层位及成矿特征,进而探索研究全区范围内盐类及含锂卤水集聚的成矿规律。

含锂卤水中锂资源高效利用与绿色分离的新型萃取体系

针对现有高镁锂比盐湖卤水、碳酸锂产业排放的碱性料液、废旧锂电池回收液等含锂溶液的萃取分离技术现状以及高效、清洁、高值化利用的重大需求及关键基础科学问题,设计合成出数十种酰胺类、磷酸酯类以及双酮类锂特效萃取剂,通过对该类萃取剂的表征与不同放大规模的研究,筛选出多个具有工业应用前景的锂萃取体系,研发出适合我国盐湖卤水锂资源特点的、经济上可行的具有自主知识产权的分离提取锂的新萃取体系与工艺,突破高镁锂比盐湖卤水提锂这一世界性技术难题。经过产业化应用研究,萃取法从高镁锂比盐湖卤水中分离提取锂的技术,在锂镁选择性分离以及资源高效利用率方面已经凸显出了比现有任何提锂工艺更加优异的效果,为我国盐湖资源高效、清洁、高值化利用提供科学依据,提升我国在盐湖锂分离领域的国际地位和竞争力。

含锂钾卤水体系降温过程研究

针对含有Li^+、Na^+、K^+、Cl^-、SO4^2-的盐湖卤水,研究了具有不同组成特征的卤水在自然降温和人工降温条件下的液相组成变化以及析盐规律。研究表明:对于组成相同的卤水,自然降温和人工降温对盐结晶规律的影响不大;对于硫酸盐含量偏高的卤水,随着温度的降低液相中的硫酸根含量会逐渐降低,在-10℃最为明显,降温至-15℃时硫酸根质量分数在0.5%左右;对于硫酸根含量低、锂含量高的卤水,随着温度的降低氯化钾析出,锂离子有所富集;和常温相比,低温下含Li^+、Na^+、K^+、Cl^-、SO4^2-的盐湖卤水没有复盐析出。研究结果为低温下开发盐湖资源提供了理论指导。

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。

纳米氧化锰离子筛提取卤水溶液中锂的实验研究

锂是重要的战略资源,而自然界中的锂资源主要储存于如海水、盐湖水和地热水等的卤水中。离子筛吸附剂法是目前最有前途的从含锂液态资源中提取锂的方法。本文通过利用水热合成法,以Mn(NO_3)_2·4H_2O、Na_2S_2O_8和LiNO_3为反应原料,分三个步骤制备了宽约40~80 nm、长约400~800 nm的纳米棒状尖晶石型MnO_2离子筛。通过吸附实验得到离子筛对配制的稀锂溶液中锂离子最大吸附量达到20 mg/g。同时,通过吸附实验测定并计算了溶液中各碱金属和碱土金属离子的平衡分配系数K_d的次序为Na^+<K^+<<Mg^(2+)<Li^+,说明离子筛对锂离子具有较高的选择性,溶液中的其他碱金属离子并没有对Li^+吸附造成干扰。

锂资源的开发和利用

介绍了世界担资源的储量及分布、捏精矿和钾盐的生产，概述了理产品的应用。指出我国作为理的资源大国，在理资源开发利用方面与发达国家之间的差距。建议在卤水提理和理产品的开发方面进一步开展研究工作，促进我国铁工业迅速发展。