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硫酸钠亚型富锂卤水25℃等温蒸发过程的计算机模拟 总被引：5，自引：0，他引：5
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。 相似文献
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西藏当雄错盐湖卤水冬季日晒蒸发实验研究 总被引：7，自引：0，他引：7
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. 相似文献
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Sua盐湖是博茨瓦纳面积最大的盐湖之一,是南半球重要的天然碱资源.为进一步揭示该盐湖的成因,对盐湖区地下水、地表水以及晒盐场盐结晶进行了常规阴阳离子含量、D、18O和37Cl同位素组成及地下水14C年龄分析.水化学结果显示Sua盐湖的地下卤水具有富Na和K,贫Ca和Mg的特征.氢氧同位素关系和37Cl结果显示,附近河流地表水与Sua盐湖地下卤水具有密切的水力联系,而地下水对其补给作用较弱(37Cl差异为0.04‰～0.06‰).TDS-γNa/γCl关系揭示Sua盐湖地下卤水受到盐岩地层溶滤作用的影响(γNa/γCl≈1),而14C年龄(距今约2万年)表明古气候的波动变化是其重要影响因素.基于以上认识,运用PHREEQC软件对Sua盐湖地下卤水进行反向地球化学模拟,结果表明地表水的强烈蒸发浓缩以及附近地下水对盐岩地层的溶滤是控制Sua盐湖卤水形成的主要因素. 相似文献
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开采条件下马海盐湖地下卤水水化学演化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
为了解开采过程中卤水水化学动态特征及其演化规律,选择柴达木盆地马海盐湖开采前、开采初期和开采中后期地下卤水样品,通过统计分析、相关性分析、离子比例分析及卤水水化学类型分析等方法研究开采过程中马海盐湖地下卤水水化学动态特征,分析卤水演化规律。结果表明,开采过程中K+,Ca2+,Mg2+,SO24-含量变化稍大,是随着环境因素而变化的敏感因子;卤水中Na+与储卤介质中吸附的Mg2+存在离子交换作用,且存在白云石的溶解和方解石的沉淀;开采过程中卤水水化学类型并未发生改变,卤水水化学类型主要为硫酸镁亚型。 相似文献
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西藏扎布耶碳酸盐型盐湖卤水相化学研究 总被引：12，自引：0，他引：12
中国盐湖资源丰富,且水化学类型齐全。西藏扎布耶盐湖位于西藏高原腹地,该湖卤水水化学类型为碳酸盐型,已处于盐湖演化晚期,是一个固液共存的盐湖矿床,具有很好的工业开发价值。笔者分别在15℃、25℃下对该卤水进行了等温蒸发实验,研究了在此两个温度下卤水中各元素富集行为和盐类矿物析出规律。并通过讨论其与国内外碳酸盐型和硫酸盐型锂盐湖的卤水蒸发路径和矿物析出异同,指出扎布耶盐湖具有其独特的卤水蒸发析盐路径。在本实验中低温有利于卤水中锂的富集,而高温有利于硼的富集,碳酸锂和钾盐交叉析出,低温时钾的矿物主要为钾石盐,高温时主要为钾芒硝,高温有利于获得高品位的碳酸锂混盐。 相似文献
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西藏扎布耶盐湖卤水演化的Pitzer模型模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
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。 相似文献
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柴达木盆地西部油田卤水的硫同位素地球化学特征 总被引：3，自引：0，他引：3
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+、SO2-4,具CaCl2型卤水特征.结合δ34S值和SO2-4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. 相似文献
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针对西藏扎布耶盐湖卤水组成,采用等温蒸发法分别研究了含钾四元体系Na+,K+//Cl-,B4O27--H2O308.15K、五元体系K+//Cl-,CO23-,SO42-,B4O72--H2O273.15K下的介稳相关系。分别测定了上述体系308.15K、273.15K时介稳平衡液相组成及密度、pH值。根据实验数据绘制了相应的介稳相图、水图。结果表明,本文研究的两个体系均为简单共饱型,无复盐和固溶体生成。其中,四元体系介稳相图由2个共饱点,5条单变量曲线,4个结晶区组成。平衡固相分别为Na2B4O7.10H2O、K2B4O7.4H2O、NaCl和KCl。对比四元体系308.15K和273.15K下的介稳相图发现,平衡固相盐的种类及结晶形式均没有发生变化,但结晶区大小产生变化:在308.15K下,Na2B4O7.10H2O结晶区变小,K2B4O7.4H2O结晶区变大。五元体系投影图中有1个共饱点、3条单变量曲线和3个结晶相区。结晶相区分别为K2CO3.3/2H2O、K2SO4和KCl。K2CO3.3/2H2O结晶区面积最小,K2SO4结晶区面积最大。K2CO3对KCl有较强的盐析作用。 相似文献
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本文以西藏当雄错盐湖为例,基于湖区独特的地热资源和冷资源,采用热溶冷结晶法在现场对日晒蒸发卤水获得的钾石盐矿进行分离提纯实验研究。实验考察了三个热溶温度和三个冷却温度。结果表明,热溶冷结晶法可以显著提高氯化钾的品位,当冷却温度一定时,热溶温度越高,氯化钾的分离提纯效果越好。同时,以Na+、K+/Cl--H2O三元体系相图为理论指导,讨论和验证了湖区现场自然条件下的热溶变温冷却实验结果,进一步明确了工艺优化的方向,为我国西藏高原碳酸盐型盐湖卤水钾资源的开发利用提供基础数据和工艺参考。 相似文献
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马卡迪卡迪盐湖区为一现代干盐湖,盐湖以湖相碎屑沉积为主,在东侧的苏阿干盐湖赋存有高矿化孔隙卤水,通过对盐湖卤水系统的采样分析及综合研究,卤水主要化学组分为Na+和Cl-,其次为CO3^-2、HCO3^-,SO4^-2、K^+,矿化度平均为257.96g/L,卤水水化学类型为碳酸盐型;卤水组分与矿化度呈明显的正相关,表明卤水还未达到饱和阶段;受湖区构造及补给来源的影响,卤水的富集区位于研究区的西北部,同时也是矿化度最高的地区;KCl的含量在0.39%~0.99%之间,平均在0.65%,已超过液体钾盐矿的最低工业品位,分布面积约690km2,具有一定找矿前景。 相似文献
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长江水系河水主要离子化学特征 总被引：14，自引：2，他引：12
2007年夏季采集了长江从上游沱沱河至入海口的干流原水样品36个,长江各主要支流水样品40个,分析了江水Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-离子含量及溶解性SiO2等溶质成分。结果显示,长江流域水系离子化学组成主要受碳酸盐和蒸发岩风化控制,长江上游水离子化学呈现阳离子以K+和Na+为主,阴离子以Cl-和SO42-为主的蒸发岩类风化控制特征,但随着采样点位下移,离子含量逐渐呈现阳离子以Ca2+为主,阴离子以HCO3-为主的逐渐向碳酸盐风化过渡的特征;从时间变化上看,与20世纪50年代至1990年长江水离子化学数据相比,以Na+、K+、SO42-和Cl-为代表的所有阴阳离子均有明显增加;从通量上看,洞庭湖和鄱阳湖是长江离子两个最大的输入源,除洞庭湖和鄱阳湖外的其他长江各大支流中,岷江是长江Na+、K+、Ca2+、Mg2+、F-和HCO3-的最大输入源,嘉陵江是SO24-和溶解性SiO2的最大输入源;在几大世界河流中,长江是对海洋Mg2+、SO24-和Cl-的输入通量最大的河流,Ca2+和HCO3-通量仅次于亚马逊河。 相似文献
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<正> 巴里坤盐湖位于天山北侧,是固液二相并存的现代盐湖矿床。上部为深20～80cm 的液体卤水(夏季),湖水浓度20°Be′①左右。下部为一层60～200cm 左右的固体芒硝矿体。夏季卤水化学组成(据D0026样,单位:g/L)为:NaCl.54.11,Na_2SO4 106.6,MgCl_231.507,KCl 2.16,CaSO_4 1.11,Mg(HCO_3)_2 0.83,CaCO_3 0.187。巴里坤盆地冬季寒冷,夏季最高气温可达30℃以上,日照时间长,蒸发量远大于降水量。现以Na~+,Mg~2+,Cl~-,SO_4~2—H_2O 四元体系相图(图1)为基础,以25℃,-5℃分别代表夏季,秋末初冬湖水平均水温。由这二种温度条件下卤水等温蒸发、结晶的相图变化为典 相似文献
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柴达木盆地西部卤水特征及成因探讨 总被引：15，自引：0，他引：15
柴达木盆地自中生代末-新生代初以来,四周山体不断抬升,形成"高山深盆"的沉积环境,为盆地带来了大量盐类物质,再加上新近纪干旱封闭的气候环境,使得其西部沉积了广阔而厚层的岩盐.在对柴达木盆地西部新近系、第四系地层出露盐矿点实地考察的过程中,采集、分析了18件卤水样品的水化学组成.结果表明,卤水矿化度高,油田卤水富B3 、Li 、Sr2 和Br-等有益组分,其前缘第四纪形成的盐湖也有大量K 资源分布.通过离子含量及水化学特征系数,查明了卤水的水化学类型主要为氯化物型和硫酸镁亚型,地表浅层卤水富Mg2 、SO24-贫Ca2 ,而油田卤水富Ca2 ,贫Mg2 、SO24-.反映了油田卤水具有深部CaCl2型水体的特征,这种富Ca2 的卤水可能与白云岩化作用使卤水中的Ca2 增加而Mg2 减少,以及硫酸盐的还原作用使SO24-减少有关;地表浅层卤水接近青海湖湖水蒸发线,说明盆地卤水主要是由大气降水汇聚蒸发形成.通过卤水氢氧同位素的分析,发现卤水明显偏离于大气降水线,发生了明显的"氧同位素正漂移"现象,且卤水演化趋势线和当地大气降水线的交点与周围山体前缘的盐泉水的氢氧同位素值相近,地表浅层卤水主要分布在大气降水线附近,而油田卤水集中分布在变质水的范围内.说明地表浅层卤水主要是由大气降水汇聚而形成的;而深部油田卤水推测基本上来源于冰雪融水或雨水补给,这些冰雪融水或雨水沿着断裂带下渗,在迁移的途中发生了变质作用和深部地热水体掺杂作用,形成了深部油田卤水. 相似文献
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腾格里沙漠122个盐湖分为石盐、石盐-芒硝、石盐-白钠镁矾及芒硝(石膏)4种类型。盐湖含盐系厚度一般4～9m,总体呈现下部为含盐碎屑沉积,上部以盐类沉积为主,构成储卤层,卤水赋存其中,由湖岸至湖心储卤层厚度增长。含卤层理渐小,卤水含KCl渐高。盐湖中矿物主要为碳酸盐矿物,以芒硝、石膏为主的硫酸盐矿物、石盐以及粘土矿物。盐湖卤水以晶间卤水为主。许多卤水含K+大于2g/L。K+含量最高的红盐池,平均含量达19.14g/L。对钾矿而言,在盐湖分布相对集中地区,有一定的综合开发利用前景。 相似文献
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柴达木黑北凹地深部砂砾石层内的承压水是近期在柴达木西部新发现的规模巨大的孔隙卤水,水位埋深8~24 m,接近地表;富水性中等偏强;矿化度较高,KCl含量达到可开发利用的要求,井采时不易结盐,可作为后续开发钾盐的备选区域.离子统计分析结果显示,TDS、Cl-、Na+、Cs+、B2O3、Ca2+、Mg2+、Sr+、NO3-、Rb+在卤水中的浓度变化幅度小,分布较均匀;SO42-的变化幅度大,分布极不均匀;Br-、I-、Li+、K+变化幅度和均匀程度介于二者之间;Na+、Cl-、Ca2+、Sr2+、TDS呈正态负偏高峰态,K+、SO42-、Li+呈非正态正偏高峰态.成分聚类分析图中,K+、SO42-、Li+首先聚为一亚类,Cl-、TDS、Na+聚为一亚类.从离子含量变化曲线图中可以看到,该孔隙卤水从东至西,Na+、Cl-含量和变化趋势相同,且它们与TDS、B2O3的变化趋势相同.K+、SO42-、Mg2+三种组分含量较一致,变化趋势相同,且同时与Li+的变化趋势相同.孔隙卤水钠氯系数CNa/CCl值为0.85~0.96,溴氯系数为0.01~0.34,与盐岩溶滤卤水接近.在Na+、K+、Mg2+//Cl--H2O四元体系和Na+、K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O五元体系25 ℃介稳相图中反映出2种析盐规律,一种为硫酸镁亚型,另一种是氯化物型.其形成可能与化学沉积层中高矿化度晶间卤水与砂砾石层中原始孔隙(淡)水相互作用有关. 相似文献
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西藏盐湖卤水蒸发速率的实验与计算 总被引：5，自引：0，他引：5
本文对国内外水面蒸发速率的研究进行了综述,总结了西藏扎布耶盐湖Φ20cm蒸发皿淡水蒸发量与气温、降水、日照的相关关系,提出了改进的扩展彭曼公式法,用于较为准确地计算盐湖卤水蒸发速率,并以西藏扎布耶盐湖为例计算了盐湖卤水蒸发。该方法可以应用于盐湖湖面蒸发与水量均衡计算,也可以应用于盐湖开发中的盐田工艺设计计算与实际生产应用。 相似文献
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通过数理统计、聚类以及离子特征系数等分析方法,对柴达木马海盆地的深部砂砾石层孔隙卤水水化学特征进行了分析。卤水离子浓度空间分布特征表现为pH、Cl^-、TDS和Na+浓度值变化范围较小,分布均匀,而K^+、Rb^+以及Br^-、Mg^2+、Li^+、Sr^2+、I^-、B2O3、Ca^2+、Cs^+、NO3^-、SO4^2-等离子浓度分布不均匀,差异显著;Cl^-、TDS、Na^+、K^+、Mg^2+和Li^+与SO4^2-聚为一个亚类,表明卤水演化过程中有酸性液体的参与;K^+含量自西向东有增大的趋势,与Mg^2+和Li^+的变化具有相关性;离子特征系数反映出蒸发残余及盐岩溶解的多源性特征。研究区水化学类型为单一的氯化钠型,这种单一的物源可能与推测的更新统下伏盐岩层有关。 相似文献
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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CO3^2-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。 相似文献