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氯化锂溶液中钾离子的吸附去除研究

材料导报 2025年第4期39卷 35-40页

作者：李志录王敏中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室西宁810018 青海省盐湖资源化学重点实验室西宁810018

锂盐产品的纯度影响其经济价值和实际应用,因此将制备的吸附剂应用于高浓度氯化锂溶液中钾离子的吸附去除对锂盐产品的提纯具有较大的意义。采用水热法和喷雾干燥法分别制得具有钾吸附能力的沸石粉体吸附剂和微颗粒吸附剂,然后探究其在... 详细信息

锂盐产品的纯度影响其经济价值和实际应用,因此将制备的吸附剂应用于高浓度氯化锂溶液中钾离子的吸附去除对锂盐产品的提纯具有较大的意义。采用水热法和喷雾干燥法分别制得具有钾吸附能力的沸石粉体吸附剂和微颗粒吸附剂,然后探究其在含有钾杂质的锂溶液中的静态吸附性能和动态吸附性能。同时为更好地探究吸附过程机制,采用吸附方程描述和分析动力学过程,并考察吸附脱附循环过程中吸附剂的溶损。结果表明,制备的沸石分子筛粉体和颗粒具有良好的吸附性能,颗粒吸附剂静态吸附饱和容量可达到32 mg/g,而动态吸附过程的吸附饱和容量为21 mg/g,并且在吸附过程中吸附剂对K+具有良好的选择性。进一步采用吸附方程拟合动力学模型时发现二级吸附模型具有更好的拟合相关性,拟合相关系数R2>0.999,同时吸附剂具有较低的溶损量。

关键词：锂盐产品提纯吸附分离 K+去除动态吸附沸石分子筛

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藏东昌都盆地晚中生代地层物源属性特征与沉积环境演化：对区域成盐古流体迁移过程的指示

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岩石学报 2025年第03期 1043-1066页

作者：李长忠苗卫良张西营朱登贤顾焕恩马晓晨中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室青海省盐湖地质与环境重点实验室中国科学院大学青海盐湖工业股份有限公司

藏东昌都地区与兰坪-思茅-呵叻成盐带空间位置毗邻，且盆内同样发育有丰富的中生代膏盐类沉积及大量盐泉，但二者间在物源演化关系和区域成盐古流体迁移过程等方面研究薄弱且存在争议。本文以昌都盆地为主要研究区，通过对盆地内3个中... 详细信息

藏东昌都地区与兰坪-思茅-呵叻成盐带空间位置毗邻，且盆内同样发育有丰富的中生代膏盐类沉积及大量盐泉，但二者间在物源演化关系和区域成盐古流体迁移过程等方面研究薄弱且存在争议。本文以昌都盆地为主要研究区，通过对盆地内3个中生代长序列地层剖面沉积学、岩相学、矿物学研究，结合沉积物硅酸盐相元素地球化学特征分析，探讨了研究区的物源属性特征、沉积环境演化及区域内的古流体迁移过程，并尝试揭示昌都地区与兰坪-思茅-呵叻成盐带之间的物源关系。研究结果表明，昌都盆地中生代沉积地层兼具被动大陆边缘、活动大陆边缘及大陆岛弧等物源区大地构造背景信息，显示了研究区长期以来的混合物质来源。昌都盆地晚中生代地层的源岩属性特征均以长英质酸性岩系为主，且与兰坪-思茅盆地对应地层的物源属性特征具有较高的相似度。昌都盆地的沉积环境从中侏罗世的海陆过渡相环境逐渐演变为晚侏罗世-晚白垩世的内陆河流-湖泊相环境。结合砂岩粒度特征及概率累计曲线分析，发现中侏罗世以来盆地内的沉积环境由浅湖-半深湖相环境逐渐演变为滨浅湖相环境、河流-湖泊三角洲相环境。通过对昌都盆地与兰坪-思茅-呵叻成盐带之间物源演化关系的讨论，认为晚中生代昌都盆地陆相古湖盆圈闭了大规模的变质海水，为兰坪-思茅-呵叻成盐带巨型“异常”蒸发盐的形成提供了物质基础。

关键词：昌都盆地物源属性沉积环境演化古流体迁移

柴达木盆地南北地热水Li、B差异富集机制及其对尾闾盐湖成矿的物源制约

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岩石学报 2025年第03期 950-967页

作者：韩春梅樊启顺吴蝉王建萍李庆宽陈天源杨浩田秦占杰中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室青海省盐湖地质与环境重点实验室中国科学院大学青海中信国安锂业发展有限公司

青藏高原多条造山带发育富Li、B等资源元素的地热水，是尾闾盐湖矿床的重要物源。青藏高原富锂硼盐湖基本遵循热泉补给-河流携载运移-尾闾盐湖富集成矿的源-运-汇沉积模式。目前大多研究集中于高原南部地热及盐湖资源，缺乏对高原北部... 详细信息

青藏高原多条造山带发育富Li、B等资源元素的地热水，是尾闾盐湖矿床的重要物源。青藏高原富锂硼盐湖基本遵循热泉补给-河流携载运移-尾闾盐湖富集成矿的源-运-汇沉积模式。目前大多研究集中于高原南部地热及盐湖资源，缺乏对高原北部不同造山带地热水及尾闾盐湖卤水Li、B资源差异富集成矿的对比研究。柴达木盆地形成了南缘由东昆仑地热水补给的一里坪-东西台-（察尔汗盐湖）别勒滩区段盐湖卤水型锂矿床、柴北缘由大柴旦地热水补给的大柴旦盐湖固-液硼矿床，这些盐湖资源分别是中国重要的锂、硼矿资源储集地和开发基地，并为研究地热水及尾闾盐湖Li、B富集机制提供了独特的研究窗口。因此，本文系统讨论了柴达木盆地南北两侧对称的东昆仑和柴北缘地热水中Li、B差异富集机制及其对盐湖成矿的物源制约。通过对青藏高原地热水、河水、盐湖卤水及岩石的元素含量及H-O-Li-B同位素地球化学数据的分析，得出以下认识：（1）两大地热水及尾闾盐湖卤水的Cl-含量和H-O同位素值揭示东昆仑与大柴旦地热水由大气降水（冰雪融水）与岩浆流体混合形成；（2）柴达木盆地南北两侧的地热水存在Li-B含量的差异特征，其物源补给差异控制着尾闾盐湖卤水Li-B资源矿床。东昆仑热泉水富Li-B（Li=96.00mg/L,B=180.00mg/L）,而大柴旦热泉水富B（平均值B=41.54mg/L,Li=3.18mg/L）;一里坪、东-西台吉乃尔盐湖和察尔汗盐湖别勒滩区段晶间卤水Li含量介于122.91～447.07mg/L之间，明显高于大柴旦盐湖卤水值（Li=117.00～187.00mg/L）,而B含量则相反（大柴旦盐湖卤水B=513.00～706.00mg/L,一里坪等尾闾盐湖卤水B=143.50～329.71mg/L）;（3）对比青藏高原地质背景与地热水、盐湖卤水Li-B含量关系发现，青藏高原地热水Li-B含量分别受到造山运动过程中岩浆作用和变质作用的控制。东昆仑岩浆作用形成富Li花岗岩（伟晶岩）或火山岩制约了布喀达坂峰热泉中的Li含量，祁连山变质作用形成的高压-超高压富B变质岩约束了大柴旦热泉B含量，即两大地热水及尾闾盐湖卤水中的Li-B主要来自围岩溶滤补给；（4）东昆仑低Li（高δ7Li值（+29.45‰）的大气降水和高Li(928×10-6～34,851×10-6)-低δ7Li值（-3.39‰～+7.55‰）的伟晶岩约束了地热水和盐湖卤水的Li资源富集过程；柴北缘低B（高δ11B值（+16.69‰）的大气降水和高B(32,000×10-6～35,000×10-6)-低δ11B值（-9.86‰～-3.75‰）的（高压-超高压变质岩）电气石约束了地热水和大柴旦盐湖卤水的B资源富集过程。本研究系统总结了青藏高原北部地热水Li-B资源元素的差异性富集机制，为理解高原地热水-尾闾盐湖资源成矿提供源-运-汇富集模式，反之地热水资源元素丰度可作为内生Li、B矿床的重要找矿标志。

关键词：地热水青藏高原锂-硼的富集机制地质构造

可可西里布喀达坂峰热泉中锂铷铯分布规律及其富集机制

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岩石学报 2025年第03期 983-994页

作者：朱镇源孔凡翠王建萍左进超雷占昌杨英魁史晖炀李绍军中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室青海省盐湖地质与环境重点实验室中国科学院大学香港大学青海省核工业地质局青海大学

柴达木盆地盐湖的源区布喀达坂峰热泉对盐湖锂、铷和铯等战略资源的补给具有重要的作用，为了探讨热泉水中锂、铷和铯等资源元素的分布规律及其富集机制，测试了热泉水化学、稳定同位素(δD和δ18O)以及元素含量。研究结果表明：（1）... 详细信息

柴达木盆地盐湖的源区布喀达坂峰热泉对盐湖锂、铷和铯等战略资源的补给具有重要的作用，为了探讨热泉水中锂、铷和铯等资源元素的分布规律及其富集机制，测试了热泉水化学、稳定同位素(δD和δ18O)以及元素含量。研究结果表明：（1）热泉的水化学类型比较复杂，主要为Na-Cl、Ca-HCO3和Ca-Na-HCO3混合型；（2）热泉中锂、铷和铯含量具有高值和低值的特征，高值比低值高2～3个数量级，从山坡到山脚热泉中锂、铷和铯含量增加；位于山坡垂直上喷的汽泉中的锂、铷和铯含量低（平均分别为10.6μg/L、19.9μg/L、11.0μg/L）,与该区浅层地下水和河水中的含量接近，且Rb/Cs>1,其成因为深部地热流体分离出的地热蒸汽加热的浅循环入渗水。位于山脚侧向和垂直喷出的热泉以及汇集的热泉中的锂、铷和铯含量高（平均分别为69.1mg/L、11.5mg/L、18.8mg/L）,这种热泉水中的铷和铯类似于西藏热泉的分布模式，即Rb/Cs高于西藏热泉的含量，其成因为深部地热水；（3）氢氧同位素组成显示：热泉来源于岩浆水、大气降水和浅循环地下水，并且热泉上升过程中与浅循环入渗地下水发生了混合；（4）热泉中锂、铷和铯受深部岩浆水的水岩反应、高温浅层地下水的风化淋滤、表层蒸发浓缩等多种作用的控制，其富集过程经历了深部岩浆水水岩反应上涌，经过浅层地下热水硅酸盐风化淋滤，在地表汇集蒸发浓缩而富集。本研究丰富了对热泉锂、铷和铯等稀有金属富集机制的理论认识。

关键词：锂、铷和铯元素可可西里热泉水岩作用地下水风化淋滤蒸发浓缩

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盐湖卤水电化学提锂技术研究进展

无机盐工业 2025年

作者：李昌文詹鸿龙乔英钧石成龙钱志强中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室青海省盐湖资源化学重点实验室青海民族大学化学与材料科学学院

随着新能源汽车、电子产品及储能电池需求的增长，对锂资源的需求急剧上升。从盐湖卤水中提取锂不仅可缓解资源短缺，还有助于优化能源结构。电化学提锂技术因其高选择性、低能耗、多功能性及环境友好性，已成为研究焦点。综述了电化学... 详细信息

随着新能源汽车、电子产品及储能电池需求的增长，对锂资源的需求急剧上升。从盐湖卤水中提取锂不仅可缓解资源短缺，还有助于优化能源结构。电化学提锂技术因其高选择性、低能耗、多功能性及环境友好性，已成为研究焦点。综述了电化学提锂的最新进展，包括活性材料电极及电化学提锂系统。LiFePO4、LiMn2O4及LiNixCoyMn1-x-yO2电活性材料，因良好的选择性和吸附性能，获得了广泛的关注。然而，在高矿化度的实际卤水中，电活性材料的优化、改性、及针对不同类型盐湖的设计仍是电化学提锂技术工业化进展中的关注重点。在系统设计方面，采用电容去离子、电渗析、离子泵、电化学开关离子交换及摇椅式系统等系统，综合考虑成本、能耗与效率，体现了对经济与环保双重目标的考量，预示技术向可持续方向发展。

关键词：电化学电活性物质提锂系统选择性

藏北温泉-河流-盐湖耦合成矿系统锂的地球化学行为与迁移过程

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岩石学报 2025年第03期 968-982页

作者：薛飞谭红兵张西营陈国辉葛璐李超苗卫良河海大学地球科学与工程学院中国科学院青海盐湖研究所青海省盐湖地质与环境重点实验室

青藏高原是我国最重要的锂（Li）资源基地，广泛分布着特色盐湖卤水锂矿和富锂地热泉，两者存在密切的物源联系，共同构成了温泉-河流-盐湖外生锂耦合成矿系统。然而，对于锂在该系统内部运移过程中的地球化学行为仍缺乏详细刻画。本研... 详细信息

青藏高原是我国最重要的锂（Li）资源基地，广泛分布着特色盐湖卤水锂矿和富锂地热泉，两者存在密切的物源联系，共同构成了温泉-河流-盐湖外生锂耦合成矿系统。然而，对于锂在该系统内部运移过程中的地球化学行为仍缺乏详细刻画。本研究系统采集了夏康坚温泉、索美藏布河和拉果错的水样，分析了样品的水化学组成、微量元素组成及Li同位素组成。结果表明，索美藏布上游河水中的溶解态锂主要源自硅酸盐的风化，表现出低锂（7.84μg/L）和高δ7Li值（+8.21‰）的特征。在经过富锂（8071.73μg/L）且低δ7Li值（+0.19‰）的夏康坚温泉排泄补给后，索美藏布河水发生了锂的显著富集和锂同位素的负漂移，锂元素富集了200多倍，达到1777.02μg/L,δ7Li值降低了8.07‰,降至+0.14‰。经过温泉区后，河水中的锂浓度在流动过程中大体保持稳定（1105.49～1452.33μg/L）,δ7Li值仅提高0.6‰（+0.12～+0.72‰）,这表明硅酸盐风化和次生矿物吸附对富锂河水地球化学成分影响有限，充足的锂能够通过河流稳定地补给到盐湖中，表现出与低锂背景河流不同的演化特征。夏康坚温泉-索美藏布-拉果错盐湖共同组成了一个从地史时期持续到现在的耦合成矿系统。富锂温泉作为主要的内生物源，河流作为矿质表生输送路径，尾闾湖泊作为容矿场所，高寒干旱气候条件导致的蒸发浓缩作为成矿驱动力，持续形成盐湖卤水锂矿。锂元素完成了从源到汇、从深部到浅部的运移富集，实现了从内生成矿到外生成矿的形式转换，成为锂循环的重要一环。

关键词：锂同位素水化学成矿系统温泉-河流-盐湖青藏高原

从源汇视角探讨察尔汗盐湖北缘东陵湖钾盐沉积的水文补给研究

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岩石学报 2025年第03期 1067-1083页

作者：石海岩樊启顺刘万平李庆宽赵为永陈天源杨浩田商雯君中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室青海省盐湖地质与环境重点实验室中国科学院大学青海省地质调查局自然资源部高原荒漠区战略性矿产勘查开发技术创新中心青海省盐湖工业股份公司中国石油勘探开发研究院青海油田分公司

柴达木盆地是中国主要的钾盐储备地，其中察尔汗盐湖是最大的钾镁盐沉积和钾肥生产基地。东陵湖是察尔汗北缘沉积的小盐湖，其浅部石盐层中伴有光卤石沉积，氯化钾（KCl）品位为4.55%～10.26%,显示东陵湖边缘浅层沉积有低品位固体钾矿... 详细信息

柴达木盆地是中国主要的钾盐储备地，其中察尔汗盐湖是最大的钾镁盐沉积和钾肥生产基地。东陵湖是察尔汗北缘沉积的小盐湖，其浅部石盐层中伴有光卤石沉积，氯化钾（KCl）品位为4.55%～10.26%,显示东陵湖边缘浅层沉积有低品位固体钾矿。盐湖卤水和蒸发盐的沉积必须有持续水文补给，才能保持强烈蒸发条件下盐湖卤水的水文平衡和化学蒸发盐的沉积，而盐湖“源-汇”水文补给过程是制约东陵湖钾盐沉积的重要科学问题。因此，本文以东陵湖湖表卤水、钻孔晶间卤水、承压卤水为研究对象，通过卤水水化学和H-O-Li-Sr同位素，结合盆地主要河流和尾闾盐湖水化学数据，从源-汇视角探讨了东陵湖水文补给来源，主要得出以下结论：（1）东陵湖卤水矿化度变化较大，介于80.6～547.1g/L之间，水化学类型为Ca-Cl型；湖表卤水和湖区晶间卤水钾含量（0.81g/L）较低，而湖区外凹地晶间卤水（3.13g/L）和承压卤水（1.10g/L）钾含量较高，这与东陵湖边缘浅层沉积有低品位固体钾矿有关；B-Li含量呈现相似的空间分布和正相关性，湖表卤水含量最高，其次为晶间卤水和承压卤水，总体呈现高B低Li特征；（2）东陵湖卤水与盆地Ca-Cl水具有相似的氧同位素正偏移现象和高δ7Li（+28.74‰～+36.2‰）-δ11B（+20.33‰～+29.17‰）同位素值特征，解释了东陵湖卤水及光卤石沉积与断裂带Ca-Cl水的补给控制密切相关；（3）东陵湖湖表卤水具有高Sr含量（375.38～525.82mg/L）及较高的87Sr/86Sr同位素比值（0.711735～0.711766）特征，位于柴北缘高B含量和高Sr同位素背景区。结合盆地南北两侧水文补给与地形地势条件（察尔汗北缘东陵湖地势高而察尔汗其他区域地势低）,提出东陵湖与柴北缘水文补给有关，柴北缘地下水沿山前断裂下渗、经历深部循环沿红梁山等背斜构造断裂上涌补给至东陵湖南缘，该水文循环过程溶滤了古近纪-新近纪地层中可溶盐组份为东陵湖提供了含盐溶质。

关键词：钾盐水文补给水化学特征 H-O-Li-Sr同位素柴达木盆地

中国铷铯资源类型、分布、矿床成因、富集规律及分离提取技术研究进展

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中国矿业 2025年

作者：李峥岩侯殿保常宏贺茂勇程原原饶辉辉刘志康罗家馨郭钧桦周江迪张晓琳中国科学院地球环境研究所黄土科学全国重点实验室中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室青海省柴达木综合地质矿产勘查院青海省柴达木盆地盐湖资源勘探研究重点实验室西北大学城市与环境学院长安大学地球科学与资源学院太原理工大学矿业工程学院

随着科技革命的进行，各国对于新型战略产业的扶持力度逐渐加大。铷和铯作为关键战略金属资源，在新兴技术领域的优势也逐渐显露，被称为稀有金属中的“绝代双骄”。中国铷铯资源类型多、禀赋好，是推动新兴技术产业转型极为重要的后备... 详细信息

随着科技革命的进行，各国对于新型战略产业的扶持力度逐渐加大。铷和铯作为关键战略金属资源，在新兴技术领域的优势也逐渐显露，被称为稀有金属中的“绝代双骄”。中国铷铯资源类型多、禀赋好，是推动新兴技术产业转型极为重要的后备资源。本文聚焦于中国铷铯资源整体格局，通过对铷铯资源的赋存形态、地理位置、矿床成因、富集规律及分离提取技术进行分析，总结其资源类型、分布、物源、成矿模式，以及铷铯元素的分离提取、分析测试和铷同位素的应用。研究结果表明，我国铷铯矿床分布较为广泛，主要集中在各大断裂带及次级断裂带周围，形成了沿地质构造呈条带状分布的铷铯矿床成矿区。同时，通过分析不同位置铷铯矿床的分析方法及成矿过程，明确铷铯矿床成矿元素的来源均与岩浆的高度分异和热液活动密切相关。目前铷铯元素的分离提取与分析测试技术已经相对成熟，并且在科技革命的推动下不断创新，而铷同位素对岩浆热液及流体活动的高敏感性使其在未来的科技发展格局中会发挥越来越重要的作用。

关键词：铷铯资源稀有金属成矿规律成矿模式分离提取地球化学铷同位素

察尔汗盐湖补给河流河水重金属含量与风险评价

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盐湖研究 2025年第1期33卷 37-47页

作者：蔡娜王雪平朱海霞张西营中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室青海西宁810008 青海省盐湖地质与环境重点实验室青海西宁810008 中国科学院大学北京100049 长安大学水利与环境学院陕西西安710054

察尔汗盐湖是中国最大的盐湖,具有重要的经济价值和生态价值,保证该盐湖补给河流的水体质量对于盐湖资源及盐湖区生态环境保护具有重要作用。文章对察尔汗盐湖主要补给河流开展水化学和重金属元素分析(As、Hg、Pb、Cd、Cu、Ni、Zn),尝... 详细信息

察尔汗盐湖是中国最大的盐湖,具有重要的经济价值和生态价值,保证该盐湖补给河流的水体质量对于盐湖资源及盐湖区生态环境保护具有重要作用。文章对察尔汗盐湖主要补给河流开展水化学和重金属元素分析(As、Hg、Pb、Cd、Cu、Ni、Zn),尝试揭示其分布特征并评价重金属元素的生态环境风险。水化学分析结果表明,研究区水体整体上偏碱性,河流中的阳离子以Na^(+)为主,阴离子以Cl^(-)为主,水化学类型主要为Cl·SO_(4)-Na型。重金属分析结果显示,地表水中Hg的标准达到地表水Ⅳ类水质要求,而其余重金属均属于地表水Ⅰ类标准,高含量的Hg需引起一定程度的重视。除全集河中Ni属于中等污染外,其余河流重金属都属于低污染水平,研究区地表水水体清洁无污染。水体质量指数均小于100,各河流地表水水体质量好,水质清洁无污染。在各河流地表水所有采样点中七种重金属的潜在生态风险值均低于150,其综合潜在生态风险为低风险。通过对单一生态风险指数比较,河流地表水中Hg风险值最大,其次为Ni。该研究可为青藏高原河流生态环境安全评估提供一定的科学依据。

关键词：察尔汗盐湖河流重金属水体质量生态风险

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