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青海鹽湖所對鹽湖稀有元素吸附分離提取研究進行總結及展望
2019-11-19 | 编辑:文献情报与编辑部 | 【  】【打印】【關閉

    鹽湖是我國寶貴的無機鹽資源寶庫,鹽湖鹵水中除富含鉀、鎂、鈉、氯等元素外,锂、铷、铯、碘等總體儲量也頗爲可觀,其在鹵水中的含量也高達海水中的幾十甚至幾百倍,其中鹽湖锂資源占我國锂總儲量的85%以上,察爾汗地區铷儲量高達38,000噸,屬于特大型礦床。鹽湖中锂、铷、铯、碘等稀有元素由于理化性質特殊,其單質及其化合物在化學化工、國防軍工、航空航天及一些特殊行業有著重要的用途。近年來,由于科技的發展,對這些稀有元素及其相關化合物的需求上升,但是由于其很少具備獨立礦床,資源緊缺,鹽湖鹵水中稀有元素的分離提取備受關注。 

  鹽湖稀有元素總體儲量大,但是絕對含量低,鹵水組成極其複雜,共存組分與這些稀有元素性質接近,因此造成其分離提取難度大,單獨開發經濟價值較小。隨著産業轉型的深入、全民環保意識的增強,資源的可持續、綠色、綜合深度開發利用已成爲必然趨勢。青海鹽湖的開發也在近年由過去的粗放式開發利用轉向綠色環保綜合開發利用。 

  針對鹽湖稀有元素吸附分離提取研究情況,青海鹽湖所劉海甯研究員團隊側重無機吸附材料的研究,對新興技術的發展進行總結,並指出鹽湖稀有元素吸附分離存在的問題及今後的研究方向:

    1)從鹽湖體系來說,在鹵水在濃縮結晶過程中,稀有元素存在一定程度的流失,選擇合適的階段進行吸附分離可以避免其流失,同時可適當避免因鹵水濃縮等變化帶來體系物化性質變化而對吸附過程的不利影響;

    2)對于锂、铷、铯來講,無機吸附材料具有明顯的吸附選擇性和容量優勢,但是材料的成型仍舊是制約其使用的關鍵;

    3)對于碘的分離來說,目前的研究表明利用NO等質子化進而吸附,綜合性能優于無機分離材料,以後的主要方向也是制備結構、組成穩定的可産生質子化的分離材料是該研究的關鍵;

    4)對于鹽湖稀有元素分離來看,從機制上講,共存離子的競爭吸附是不可避免的,因此單純依靠吸附,得到純度較高的單一物質是非常困難的。

    隨著新型分離技術的不斷湧現,將吸附與其他技術耦合,如吸附-浮選、電吸附、特效離子選擇性膜等技術,也是有效改善粉狀吸附劑固液分離的一個有效途徑。詳情請見《鹽湖研究》2019年第3期——鹽湖化學專刊“研究亮點”:11-20頁。 

礦種 

符號 

保有儲量(億噸) 

潛在價值(億元) 

石鹽 

NaCl 

3261.74 

122315.25 

芒硝 

Na2SO4 

87.06 

25029.23 

鎂鹽 

MgCl2 

31.09 

8971.63 

石膏 

CaSO4 

26.82 

1609.22 

鎂鹽 

MgSO4 

16.73 

2175.42 

鉀鹽 

KCl 

4.41 

2205.23 

锶礦 

SrSO4 

0.1589 

79.54 

锂礦 

LiCl 

0.1387 

3608.6 

硼礦 

B2O3 

0.1151 

38.35 

铷礦 

Rb2O 

0.00038 

1330.00 

    青海鹽湖主要礦物儲量及潛在經濟價值

  部分稀有元素吸附分離流程示意圖 

 

 

 

 

 

 

 

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