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。

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。

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。

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。

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。

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。

硝酸熔盐储热材料在太阳能利用中的研究进展

随着全球经济的快速发展,能源危机日渐凸显,太阳能作为可再生能源的一种,越来越受到人们的重视。因此,如何高效利用太阳能资源值得深究。熔盐具有良好的蓄热特性,在石化、电池及冶金行业中发挥着很大的作用,尤其可以作为传热蓄热介质应用于太阳能热发电和太阳能制氢中。其中硝酸盐的特性较为适合用于熔盐储热材料。主要针对硝酸熔融盐体系,一是介绍了硝酸熔融盐体系在太阳能方面的应用,二是介绍了国内外学者对此体系的物化性质研究,如工作温度范围、热力学性质及热稳定性等。通过对比,总结了不同混合熔融盐各项性能的异同。指出了硝酸熔融盐性能深入研究的方向,为硝酸熔盐在能源开发利用和环境保护等方面发挥更重要的作用提供了重要参考。

晚第四纪柴达木盆地东部古湖泊高湖面光释光年代学

高湖面是湖泊演化的鼎盛期,指示区域的温暖湿润气候。关于青藏高原湖泊高湖面的年代有不同的观点。一种观点(主要是基于14C测年)认为在氧同位素三阶段晚期青藏高原普遍存在"大湖期"或"泛湖期",并且其温度和降水可能比全新世还高。另一种观点(主要基于释光、铀系测年等)认为青藏高原湖泊的最高古湖面出现在氧同位素五阶段,之后湖面逐渐下降。柴达木盆地位于青藏高原的东北部,其高湖面年代的研究可为认识青藏高原环境演化提供基础资料。本文选择柴达木盆地东部的托素湖和尕海湖高出现代湖面的湖相沉积和湖岸砂堤为研究对象,利用石英光释光测年方法建立其年代序列。根据沉积物沉积特征和光释光年代结果认为,尕海湖和托素湖古高湖面出现在82～73ka、63～55ka、34.4ka和全新世早期。通过与青藏高原及周边湖泊高湖面年代记录对比,认为尕海湖和托素湖的最高湖面主体出现在氧同位素五阶段,之后湖面逐渐下降。

稻城冰帽冰碛物光释光测年研究中遇到的问题及探讨

冰川事件是气候波动最直接的地质证据,利用冰川作用过程中形成的冰碛物的年代数据建立冰川事件的时间顺序,是反演冰川演化历史以及区域古气候和古环境的有效途径。然而,由于冰川沉积环境的复杂性,很大程度限制了冰川年代数据的获取。近年来,随着光释光测年技术的不断完善,其应用范围已经扩展到冰川沉积物的年代测定。本文利用光释光(OSL)测年技术对青藏高原东南部稻城冰帽库照日地区系列冰碛垄进行年代测定,试图建立库照日地区冰川事件的年代序列。然而,光释光(OSL)年代结果与先前发表的ESR和宇生核素10Be暴露年代数据不一致,且个别数据与地貌新老关系不符。通过对比分析显示:冰碛物样品埋藏前释光信号的部分晒退以及样品提取的石英不纯,可能导致冰碛物光释光测年的较大误差和不准确性,应该引起足够的注意。

丙三醇-变频微波-水热法制备氢氧化镁晶须

以MgCl2.6H2O和NaOH为原料,采用丙三醇-变频微波-水热法制备了优质氢氧化镁晶须.采用XRD,SEM和TEM进行了物相、粒度、晶体形貌和结构分析.考察了丙三醇-变频微波-水热法工艺对氢氧化镁晶须晶形、结构及分散性的影响.实验发现,在水热反应体系中加入体积分数为15%的丙三醇,用变频微波加热,在180℃反应6h,可获得粒度分布均匀、晶形和分散性好、表面光滑及缺陷少的优质氢氧化镁晶须.在透射电镜下估算晶须直径约为0.1～0.3μm,长度约为80～110um.初步分析了变频微波和丙三醇对氢氧化镁晶须生长的作用.

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。

横断山地区末次冰期冰碛物石英光释光测年的适应性

为了探讨青藏高原东部地区冰碛物光释光测年的可行性,在横断山脉北部竹庆盆地硬普沟3列侧碛垄上采集了7个样品,提取出38～63μm的石英,用单片再生剂量法(SAR)测量等效剂量(De),并对样品光释光信号的有关物理特性进行了研究.结果表明:SAR程序的循环比在可接受范围之内,热转移信号的贡献<4.2%,不会对研究样品的等效剂量测定产生明显影响.剂量恢复实验表明SAR程序能恢复实验室的已知剂量,说明SAR程序适于所研究样品的等效剂量测定.每个样品的等效剂量都大致呈对称分布,表明样品在埋藏前晒退良好.光释光年代结果(15～60ka BP)显示了较好的内部一致性,并且与地貌关系相符,整体上也与前人的研究结果相一致.

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。

过饱和五硼酸钠溶液结构

用快速X射线衍射法测量了298和323K时过饱和五硼酸钠溶液的时间空间平均结构,得到了溶液径向分布函数.通过模型设计及理论计算获得了B-B、B-O、O-O、Na-O、Na-B原子对相互作用的理论偏径向分布函数,并讨论了浓度和温度对五硼酸钠溶液结构的影响.在五硼酸钠过饱和溶液中六水合Na+形成八面体结构,其平均配位数随浓度和温度变化不大,作用距离随温度升高及浓度减小而减小;给出了溶液中主要硼酸盐离子B3O3(OH)4-、B5O6(OH)4-和B(OH)3的水合结构,较高温度及较高浓度有利于更高聚合的多聚硼酸根离子的形成;浓度对硼酸盐离子的第一水合层的水合数影响较大,在较浓的五硼酸钠过饱和溶液中,五硼酸根离子的一个端氧单齿配位到Na+上形成离子对,Na-B特征距离为0.328nm.

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)。

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。

激光粒度仪测试阻燃剂级氢氧化镁粒度分布

建立了实用、准确和快速的阻燃剂级氢氧化镁粉体粒度分布的测试方法。采用MS2000激光粒度分析仪研究了待测样品质量、泵转速、分散时间、分散介质、分散剂种类以及分散剂质量浓度等因素对阻燃剂级氢氧化镁粉体粒度分布测试结果的影响。适宜条件：以700mL水为分散介质，洗洁精为分散剂，分散剂质量浓度控制在0．1～0．3g／L，氢氧化镁粉体样品质量范围为0．020～0．035g，泵转速为1400～2000r／min，超声波分散时间为2～5min，超声波分散后立即测量。

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。