盐湖研究

封面文章

  • ZIF-67的制备表征及硼吸附性能研究

    刚洁;张卫东;温浩良;韩玉静;关云山;吕红梅;

    采用溶液法制备了ZIF-67材料,通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对其结构进行了表征。在此基础上通过单因素实验,重点考察了该吸附剂在较低硼酸水溶液浓度(<5 g/L)下的吸附条件,然后采用响应曲面法对吸附条件进行优化,得到最佳吸附条件:初始硼酸浓度为3.98 g/L,pH值为5.34,时间为11.74 h。为了进一步揭示其吸附机理,对其吸附模型、吸附动力学进行了拟合分析,结果表明吸附更符合Langmuir等温吸附模型,表明其是单分子层吸附,且吸附过程是吸热的,此外,吸附速率主要受到化学吸附机制的控制。然而,该吸附剂经过三次循环吸附-脱附-再生后,吸附剂的饱和吸附容量急剧下降,循环稳定性较差的主要原因是该吸附剂在酸性条件下较为稳定,但是在碱性条件下会与洗脱液中的B(OH)4-发生再次吸附,造成吸附剂脱附不完全,导致饱和吸附容量急剧下降。此外,吸附剂在吸附过程溶损较为严重。

    2025年03期 v.33 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2002K]
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简讯

  • 《盐湖研究》征稿简则

    <正>《盐湖研究》正式创刊于1992年,是由中国科学院主管,中国科学院青海盐湖研究所主办,科学出版社出版,面向全球盐湖资源、环境研究的学术类自然科学期刊。中国标准连续出版物号:ISSN1008-858X;CN63-1026/P。《盐湖研究》旨在搭建盐湖资源、环境研究的学术交流平台,服务于建设世界级盐湖产业基地的战略任务,推动盐湖科技工作的进步,促进盐湖科技事业的繁荣。

    2025年03期 v.33 2+139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1686K]
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基础研究

  • 黄沁冲积平原地下水动态变化特征及影响因素分析

    马孟科;张寿川;肖勇;韩政;张珂;王宽;刘攀峰;周明泽;

    精确识别地下水动态周期变化特征及其影响因素是开展区域地下水资源管理的基础。文章基于2001—2017年黄沁冲积平原地下水位、降雨和黄河水位动态监测数据,应用小波分析方法从时域和频域双重角度对地下水动态特征及其影响因素开展研究。研究发现:(1)黄沁冲积平原地下水位存在5年和7~8年周期变化和11年趋势变化特征,降雨存在1年、5年和7年周期变化特征,黄河水位存在1年周期变化和11年趋势变化特征;(2)地下水位周期动态变化主要受降雨动态变化影响,地下水位趋势变化主要受黄河水位动态变化影响;(3)黄河侧渗补给影响带范围扩大是导致不同监测井地下水位和黄河水位小波相干分析结果存在差异的主要原因。研究成果可为区域地下水周期动态特征和影响因素识别,以及黄河对区域地下水动态影响的确定提供理论基础和方法支撑。

    2025年03期 v.33 11-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2824K]
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  • 塔塔棱河与周边流域表层沉积物的物源及其对尾闾湖区Li来源的指示意义

    李雯霞;秦占杰;李玉龙;李斌凯;苗卫良;朱登贤;张西营;

    柴达木盆地是我国盐湖钾硼锂资源开发程度最高且规模最大的生产基地,锂资源主要分布在东、西台吉乃尔盐湖、一里坪盐湖与别勒滩“四湖区”,然而柴北缘大柴旦盐湖同样具有一定规模的卤水锂资源,关于其物源前人多聚焦于硼而对锂的来源研究较少,其研究载体多基于水体较为单一。文章从沉积物的视角出发,系统采集了塔塔棱河、大头羊河、八里沟河、鱼卡河及大、小柴旦盐湖湖滨与湖区的表层沉积物,基于微量元素较稳定的地球化学行为,选用稀土元素(REE)、Zr、Hf、Nb、Ta等对沉积物的物源及其Li的来源进行示踪,以期为大、小柴旦盐湖锂的物源研究提供更多的科学依据。研究表明:不同流域沉积物以硅酸盐矿物占主导,碳酸盐岩次之,直至湖区蒸发岩矿物逐渐增多;沉积物中Zr、Hf、Sc、Co、Ni较亏损,而Nb、Ta、Th、Li整体较富集,轻稀土相对富集,具有明显的Eu负异常与弱的Ce负异常,沉积物主要源于长英质中酸性岩,基性与超基性岩的贡献较少;Li主要赋存于长英质中酸性岩与混合沉积碎屑中,表明地表风化作用为湖区提供的Li十分有限,暗示大、小柴旦盐湖的Li-B可能主要源于深部水岩作用或典型富Li-B矿物蚀变的贡献。

    2025年03期 v.33 21-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 3114K]
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  • 格尔木河流域堰塞湖沉积中矿物含量变化及其古气候意义

    司璐;安福元;柴璐琦;

    东昆仑山格尔木河流域分布着大面积的串珠状古堰塞湖沉积,研究这些沉积物中的盐类矿物含量变化规律,对于揭示格尔木河流域风化过程及下游察尔汗盐湖的成盐成矿具有重要意义。文章结合前人已有的光释光(OSL)年代学数据,采用X射线衍射法对该流域的上述堰塞湖沉积中碎屑样品进行了矿物含量变化规律研究,并对其形成机制进行了分析,结果表明:(1)沉积物中总碳酸盐矿物在早全新世和晚全新世含量较大(大于10%),表明气候暖湿则碳酸盐矿物含量多,反之碳酸盐矿物含量少;而硫酸盐矿物和碎屑矿物含量变化可指示流域内的化学风化和物理风化强度,进而可反演流域内晚更新世以来的干湿-冷暖变化。(2)堰塞湖群沉积物中的盐类/碎屑矿物含量变化主要受百至千年尺度上的气候因素控制。(3)格尔木河流域内的风化过程与季风-西风相互转换密切相关,在湿润的气候阶段主要受印度夏季风控制,以化学风化为主;在干冷气候阶段主要受西风强度影响,以物理风化为主。(4)堰塞湖沉积中的碳/硫酸盐类矿物含量较低,其并不是察尔汗盐湖缺失碳酸盐和硫酸盐,形成氯化物型盐湖的主要原因。

    2025年03期 v.33 34-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2413K]
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  • 黄河上游梯级水库N2O溶存浓度、扩散通量时空特征及其生物与非生物影响因素

    黄山;吴艺;毛旭锋;金鑫;金彦香;杜凯;唐文家;于红妍;肖锋;季海川;

    水库是氧化亚氮(N_2O)排放的重要场所,近年来其排放量急剧增加。但N_2O在梯级水库中的排放和微生物基础研究相对缺乏。在2023年5月(枯水期)和8月(丰水期)使用顶空平衡一气相色谱和扩散模型法对黄河上游10座梯级水库N_2O溶存浓度和扩散通量进行研究,采用Illumina高通量测序分析沉积物nirS型反硝化细菌群落特征,利用皮尔逊(Pearson)相关性探究N_2O溶存浓度、扩散通量对生物/非生物因素的响应。结果表明,(1)黄河梯级水库N_2O溶存浓度(7.87~35.68 nmol/L)和扩散通量(156.53~610.31 nmol/(m~2·h))存在显著的时空差异(p<0.05),表现为大气N_2O的源。(2)沉积物nirS型反硝化细菌相对丰度前3的菌属分别为副球菌属(Paracoccus,0.90%~10.94%)、罗河杆菌属(Rhodanobacter,0.01%~7.75%)和假单胞菌属(Pseudomonas,0%~20.24%)。不同水文时期群落组成差异不显著(p>0.05)。(3)脱氯单胞菌属(Dechloromonas)、固氮弓菌属(Azoarcus)和Sulfuritalea是参与黄河梯级水库N_2O产生的关键菌属。水温、溶解氧、电导率、风速和alpha多样性是影响黄河梯级水库N_2O溶存浓度和扩散通量的关键因素。

    2025年03期 v.33 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 2126K]
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  • 青藏高原人类活动对河流水质的影响研究——以青海湟水流域为例

    顾天江;毛旭锋;张凤娇;宋秀华;金鑫;于红妍;刘泽碧;谢顺邦;

    随着人类活动强度的增加,青藏高原河流水质面临污染风险。以青藏高原人类活动典型区湟水流域为例,基于2021年四次水质采样的实验监测数据,采用综合水质指数法、人类足迹法以及皮尔逊(Pearson)相关系数法,探讨了湟水流域水质的时空变化特征及人类活动强度对河流水质的影响。结果表明:(1)湟水河冬季和秋季的水质指数均值分别为49.12和53.20,春季和夏季的水质指数分别为54.48和53.84。全年而言,汛期的水质优于非汛期,夏季水质最佳,冬季水质最差。1月、4月、7月和10月达到Ⅲ类水质标准的采样点占比分别为52%、68%、84%和76%。(2)湟水流域的人类活动强度范围为0.06~0.89,以工业活动为主,空间分布呈现东南高、西北低的格局。湟水河各支流源头段的人类活动强度处于低或较低水平,而西宁市城区湟水河干流的人类活动强度最高。(3)人类活动强度与水体综合水质指数总体呈显著负相关(r=-0.65)。水体中的NH3-N、TP和TN浓度与人类活动强度呈正相关,表明人类活动越强,水质污染越严重。此外,采样点500 m缓冲区内的人类活动强度与各季节水质评价在空间上呈负相关,其中冬季水质对全年水质的影响最大,相关系数为0.94。

    2025年03期 v.33 54-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 3563K]
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实验报告

  • BDD电极电化学氧化处理盐湖提锂高TOC蒸发母液的工艺参数研究

    何志;赵聪;廖正江;何劲松;肖松林;王诗潇;费飚;张潇迪;唐田;

    以草酸/草酸盐沉淀法除杂是盐湖提锂极具发展前景的提锂工艺之一,但是因加入过量草酸/草酸盐会导致蒸发母液的总有机碳(TOC)过高进而对生产稳定性造成影响,所以需要降低TOC。以某大型化工企业的蒸发母液为原料,系统研究了硼掺杂的金刚石(BDD)电极电化学氧化降低TOC的最佳工艺参数,提出一种经济可行的组合方案。实验结果显示,在反应温度60℃、电流密度70 mA/cm~2条件下,BDD电化学氧化24 h可将母液TOC从1 550 mg/L降到66.8 mg/L,氧化助剂H_2O_2的加入对降解效果没有增益作用。基于BDD电化学氧化在8 h内具有可观的TOC去除效果,为了进一步优化所需能耗,提出“XDA-1型大孔树脂吸附(2 BV/h,25℃,动态吸附)+BDD电化学氧化4 h(60℃,70 mA/cm~2)+C1型活性炭(6 h,25℃,静态吸附)”的方案,可将母液TOC值从1 550 mg/L降到52 mg/L。研究成果为实现蒸发母液TOC的高效降解探索出了一条可行的途径,具备显著的实用价值与推广意义。

    2025年03期 v.33 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1555K]
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  • 察尔汗北部东陵湖钾盐沉积特征与成矿机理

    王利文;王明祥;白宝云;李泽仁;李庆宽;樊启顺;

    东陵湖位于柴达木盆地大型钾盐富集基地察尔汗盐湖北部,其浅部石盐层中伴有光卤石沉积。通过近两年地质勘查工作,研究人员在东陵湖湖区西南侧圈定固(液)体钾矿,其中矿体KCl品位为3.92%~9.29%,卤水KCl含量为0.33%~1.02%,显示东陵湖浅部边缘地带有寻找低品位钾矿的潜力。文章围绕东陵湖湖区钻孔沉积物样品和剖面特征,系统分析了东陵湖钾盐沉积特征和钾资源分布特征,并与察尔汗主矿区钾矿沉积特征进行对比研究,主要得出如下结论:(1)东陵湖盐类矿物主要为光卤石,其次为水氯镁石、石盐、石膏,偶见杂卤石和溢晶石;碎屑矿物主要为长英质的石英、白云母;黏土矿物主要为斜绿泥石和钠长石;(2)东陵湖固体钾矿分布于湖区南侧,即靠近南缘深大断裂带Ca-Cl水补给一侧,以钻孔ZK03和ZK05为钾浓集中心,在平面上表现为水平环带状分布;(3)东陵湖钾矿与察尔汗盐湖在沉积特征(均为层状、似层状构造)、构造位置(均位于靠近三湖断裂带两侧)、水文补给与物质来源(均受沿三湖断裂上涌的深循环水的补给)及卤水类型(均位于MgSO4亚型卤水和CaCl2型卤水混合区)等方面有共性;(4)祁连山的地表河水通过浅层地下水循环补给是东陵湖盐湖物质来源的主要提供者,而Ca-Cl水沿断裂带外溢补给是影响水质的根本原因,对东陵湖钾资源的形成和演化起着至关重要的作用。

    2025年03期 v.33 70-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2478K]
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  • 西藏结则茶卡盐湖锂矿分布特征研究

    贾雪超;尹川;张智彦;龙文昌;段利;林谦军;

    结则茶卡盐湖平均矿化度为90.3 g/L,氯化锂平均品位为843 mg/L,具有低矿化度、富锂特征,是大型盐湖锂矿床。本研究基于储量核实工作,完成该盐湖系统取样分析、湖底地形测绘及水体相关参数检测后,获取了详实的基础资料。从对矿体空间分布特征归纳整理发现,矿体在纵向上具有明显的分带性,平面分布呈现显著不均一性。通过对比分析,纵向上,LiCl品位与矿化度呈强线性正相关,线性回归方程y=98.982x+6 792,决定系数R2=0.856 7,与温度整体上呈负相关;平面分布特征则与不同位置的对流混合作用、湖底地形、湖水补给(排泄)及水动力条件差异相关。

    2025年03期 v.33 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1665K]
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进展评述

  • 近十年全球锂资源供需格局演变及我国应对策略研究

    赵佩;冯艳娜;柳群义;

    随着全球产业转型的加速,多国政府开始聚焦新兴技术所需的关键资源—锂的供应问题。近年来,大国竞争意识加剧,逆全球化、地缘冲突、贸易摩擦、新冠肺炎等公共卫生事件的出现对我国锂资源供应安全提出了新的挑战。文章选取了2014至2023年的全球锂资源贸易数据,分析其供需格局的演变情况,并结合我国锂资源供需情况、产业转型及新质生产力的发展需求,提出了具体的应对策略建议:(1)支持企业上产达产,提升国内保障能力;(2)鼓励企业走出去,掌握更多境外资源;(3)提升国内锂二次资源循环利用;(4)积极发展下游产业,提高产品附加值。

    2025年03期 v.33 85-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2360K]
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  • 地热卤水锂资源的勘探开发及评价进展

    吴西顺;成艾颖;宋以龙;侯可军;张西营;姚翔;王海华;庞瑶;

    直接提锂技术(DLE)的兴起直接推动了欧美地热卤水锂矿的勘探开发及资源评价,相比之下国内提升空间很大。研究从全球视角分析其原因,首先对勘探开发及评价方法进行了系统综述,特别对美、法、意、德、英等国深部地热卤水锂矿开发形势及特点予以阐述。从矿床成因角度进一步分析国外进展迅速的内在原因,概括其最新研究成果。随着温度、盐度、岩性、水岩作用等热力学条件研究的不断深入,储层及物源的矿物学特征和锂同位素学等学科的快速发展,国外的地热卤水锂矿评价方法也日益成熟。这些评价方法涵盖资源储量估算、水资源需求、地震风险、药剂使用、空气质量影响等多个领域。综合分析,国内外地热卤水提锂存在较大差距的主要原因在于商用DLE技术能最大化刺激欧美该领域的发展,国内高质量的地热卤水锂资源勘探仍有很大发展空间,且最新突破有可能出现在青藏高原北缘。

    2025年03期 v.33 95-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2410K]
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  • 澳大利亚盐湖综述:分布特征、资源开发潜力、资源环境变化

    韩积斌;王建萍;OKKE Batelaan;GUAN Huade;马洪奎;

    全球气候变化导致盐湖数量急剧减少,对未来盐湖资源供应带来了严峻的挑战。文章通过大量的文献资料,归纳了澳大利亚盐湖的主要分布特征、盐湖资源潜力区,收集了澳大利亚典型盐湖两个时期(1970—1980年和2000—今)的水化学数据和近40年(1986—2023年)盐湖面积变化数据,分析了澳大利亚盐湖的资源环境变化,并提出了三点展望。文章对澳大利亚盐湖资源保护以及海外投资开采盐湖资源方面具有一定的指导意义。

    2025年03期 v.33 105-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 2063K]
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  • 尖晶石型锰系锂离子筛的研究进展

    谭政;詹鸿龙;乔英钧;钱志强;刘忠;

    锂及其化合物广泛应用于日常生活中,如锂离子电池、润滑剂、核工业、制冷剂等。现有的锂储量越来越不能满足人们的使用。因此,从矿石、盐湖卤水和海水中提取锂资源具有重要意义。由于从矿石中提取锂存在消耗大量能源,成本高,污染环境等问题,锂资源的提取逐渐转向液态锂源—盐湖卤水、海水等含锂溶液。国内外研发人员对从液态锂源中提取锂进行了大量的研究。尖晶石锰吸附剂(LMO)因其独特的结构和对Li~+的高选择性被广泛应用于锂的萃取。文章从尖晶石锰锂离子筛的结构、制备方法、成型、酸处理、Li~+在尖晶石Li Mn_2O_4中的包埋机理以及掺杂其他离子对LMO的掺杂改性等方面综述了尖晶石锰锂离子筛提取锂的研究进展,指出了尖晶石锰离子筛在提锂中的应用存在的问题,并对尖晶石锰吸附剂的改进进行了展望。

    2025年03期 v.33 114-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2300K]
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  • 液态资源中锂铷铯的检测方法及工业化开发研究进展

    姜贞贞;刘高令;孙康瑞;卓玛曲西;李梁婷;次巴拉松;邱豪;李明礼;

    碱金属元素锂、铷、铯对经济社会发展和国家安全至关重要,我国海水、卤水及地下水中锂、铷、铯资源储量丰富,具有极大的开发价值。文章重点介绍了近年来液态资源中锂、铷、铯的检测方法,对于原子光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法在碱金属元素检测中的应用作了详细讨论,并提出了未来值得研究的问题。同时也介绍了相关元素的应用领域、提取方法和其工业化开发进程,提锂技术已实现工业化开发,但是铷、铯资源的开发迫在眉睫,这也是未来铷铯开发的重难点。

    2025年03期 v.33 130-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1619K]
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