西台吉乃尔盐湖卤水结晶过程资源元素迁移规律研究

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:foohay
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
西台吉乃尔盐湖卤水在日晒蒸发结晶过程中存在锂、钾、镁、硼等资源元素的土壤渗透、母液夹带、晶体包裹以及晶面吸附等可能的损耗途径,使得资源元素在开发提取过程中的采收率较低,开采后的钾镁盐矿及富锂卤水进入车间进一步加工过程的损耗,使得锂、钾、硼的采收率分别低于30%、50%和40%,造成了极大的损失,并严重影响资源元素的综合开发利用。基于此,本文系统研究了西台吉乃尔盐湖卤水蒸发结晶过程中锂、钾、镁、硼在液相和固相中的迁移规律,采用自然蒸发与沸腾蒸发-等温平衡两种研究方式,对西台吉乃尔盐湖卤水不同蒸发析盐阶段资源元素在液相中的浓缩、损耗和迁移以及固相中的母液夹带、晶面吸附和晶体包裹体等损耗途径进行了定性和定量分析,同时考察了蒸发槽深度与蒸发面积的不同对于自然蒸发结晶过程的影响。研究结果表明:在蒸失水率为0%~81.9%为钠盐阶段,81.9%~91.8%为钾混盐阶段,91.8%~96.4%为光卤石阶段。Li+和硼元素在光卤石阶段的液相中损失最多,Li+和硼元素在三组实验中光卤石阶段损失率分别达到20.5%,27.2%,29.4%和30.3%,31.0%,37.7%;钾元素和镁元素在三组实验中总损失率依次为22.7%,14.3%,21.8%和26.4%,23.1%,24.8%;Li+在自然蒸发槽1和槽2实验中总损失率为55.7%,55.6%,在沸腾蒸发-等温平衡实验中总损失率为39.1%。X射线衍射仪(PXRD)、显微拉曼光谱仪(Raman)、扫描电镜(SEM)、偏光显微镜以及X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对不同蒸发析盐阶段的固相进行分析鉴定,确定了资源元素的母液夹带量和非夹带量,证明了不同固相中同时存在液相包裹体、气泡包裹体和气液两相包裹体。锂元素和硼元素在固相中随着蒸失水率的增加相对非夹带量越来越少,证明了锂元素和硼元素的损耗在钠盐阶段和钾混盐阶段以母液夹带,包裹体和晶面吸附为主,在光卤石阶段以母液夹带为主。在钾混盐阶段的液相包裹体中存在BO33-伸缩振动造成的拉曼特征峰,证明了硼元素在钾混盐阶段随着蒸发结晶的进行以液相包裹体的形式损失;固相化学组成分析、XPS以及EDS表征结果表明各离子组成比例差异较大,说明西台吉乃尔盐湖卤水蒸发析盐过程所得固相中同时存在晶面吸附、晶体包裹体和母液夹带三种形式的资源元素损失途径。
其他文献
金属有机凝胶(metal organic gel,MOG)是一种由金属离子和有机配体自组装而成的新兴的非晶态智能软材料,具有比表面积高,柔韧性强,结合位点丰富及密度低等特点,在吸附、催化及传感等方面具有潜在应用价值。然而,MOG-Al作为传感材料的性能仍有待进一步探索。铜(Cu)作为一种人体内必需元素,在生命活动过程中扮演着重要角色。食用受铜离子污染的水或食物会导致人体内Cu2+的失衡,从而影响人
学位
有机污染物广泛存在于水生生态系统,对人类的健康构成严重威胁。因此,对废水中有机污染物进行处理至关重要。传统的Fenton工艺是处理废水中有机污染物的有效方法。用于Fenton工艺的Fe Ox催化剂存在铁离子容易流失,形成铁淤泥难以回收等问题,导致现有Fenton技术催化效率低,难以满足实际的需求。铁基金属有机骨架(Fe-MOFs)不仅具有良好的孔隙率和吸附性能,能够有效吸附和富集低浓度的污染物,也
学位
水凝胶是由高分子经化学或物理作用交联形成的三维网络结构,并通过与水分子之间的相互作用而吸水溶胀但不溶解。水凝胶具有优良的物理化学特性,如隔热、高比表面积、透气性以及可设计的机械和光学性能,可应用于药物输送及组织工程等生物医用领域。水凝胶的合成材料包括天然聚合物和合成聚合物,其中天然多糖具有生物相容性和生物可降解率,广泛应用于生物医学领域。壳聚糖作为一种含有大量游离氨基的多糖,通过对壳聚糖链上的官能
学位
随着社会进步,人们对环境问题关注日益增加,解决环境污染问题的需求日益迫切。土壤淋洗是一种高效去除污染土壤中持久性有机物(POPs)的方法。当前,对土壤淋洗产生的增溶有机废水的最佳处理方案仍无定论,被増溶有机污染物的选择性降解仍是该领域的主要问题之一。本课题采用曲拉通100(TX100)作为淋洗剂,菲(PHE)为污染物,制备模拟土壤淋洗废水,基于Ti O2薄膜电极组成的光电催化降解体系,通过优化光电
学位
联碱法是当今纯碱主要生产技术之一,但联碱法生产铵碱分离工艺存在原料中硫酸盐富集导致分离工艺优化急需相应的五元体系相图理论指导。因此,本论文采用等温溶解平衡法对五元体系(Na+,NH4+//Cl-,SO42-,HCO3-–H2O)及其子体系在273.15 K和313.15 K的相平衡进行研究,取得以下主要结论:(1)简单四元体系(Na+//Cl-,SO42-,HCO3-–H2O)在313.15 K相
学位
H2作为一种很有前景的载体,在为世界提供清洁、绿色、可持续能源方面发挥重要作用。利用丰富的太阳能资源催化水分解获得氢能的光电催化(PEC)技术被人们广泛研究,α-Fe2O3的禁带宽度仅为2.2 e V,理论太阳能制氢(STH)效率高达15.8%,是一种具有竞争力的候选光阳极。然而,α-Fe2O3电子迁移率较低和空穴扩散长度较短,电荷载流子容易复合,而且表面氧化动力学缓慢,使得α-Fe2O3的实际性
学位
我国是盐湖资源大国,拥有丰富的盐湖卤水资源,盐湖中分布着钠、镁、钾、硼、铷、锂等资源,是重要的液态矿产资源,极具开采价值。尤其是青海省的西台吉乃尔盐湖,由于其资源储备丰富其中又有一定量的锂资源,所以具有得天独厚的开发优势。研究盐湖中元素的富集和迁移规律,一般情况下需要结合盐湖区域的气候、水文等自然情况,因地制宜的做好相应的研究,从而确定出最佳的工艺条件。但是由于盐湖生产的自然条件因素和成本因素,盐
学位
氟磺胺草醚是大豆、花生田中常用的除草剂,尤其随着杂草抗药性的增加,氟磺胺草醚的使用量也不断增大。目前氟磺胺草醚的合成工艺主要以间羟基苯甲酸为原料,合成过程中有大量的废酸产生,且生产成本较高。本文以价格低廉的间甲苯酚为起始原料,对醚化、氧化、硝化与磺酰化等步骤进行了优化,在氧化的步骤选择了产生废酸较少的催化剂;对氟磺胺草醚的剂型进行了改进,制备了一种淀粉酶响应的氟磺胺草醚控释微球。以间甲苯酚为原料,
学位
铯是全球重要的战略物资。自然界中铯多存在于固体矿床和液体矿盐湖卤水中,但有关盐湖卤水中铯的分离提取尚存在技术瓶颈。本论文针对盐湖化工生产含铯尾液铯回收和吸附法提铯解脱的含铯硝酸盐体系分离纯化问题,通过采用体积性质法、电动势法和等压法开展不同浓度含铯硝酸盐、碳酸氢盐水溶液体系多温热力学性质研究,为铯的分离提取工艺路线提供基础热力学数据。本论文取得以下主要结论:(1)采用高精度U型震荡管密度计,测定二
学位
以2014年新疆叶尔羌河流域平原区地下水水质样品分析结果为基础数据,对其浅层地下水(井深≤100m)运用统计分析法、Gibbs图、氯碱指数图等方法对该区地下水中氟的分布特征及影响因素进行分析。结果表明:2014年地下水水样中氟浓度超过我国饮用水标准(1.0mg/L)的比例为47.8%。Ⅰ型(F-<1.0mg/L)低氟地下水主要分布于河流补给较大的山前平原区;Ⅱ型(1.0mg/L≤F-<2.0mg/
期刊