封面文章

• 用于盐湖提锂的聚酰胺复合纳滤膜制备及其性能研究

  李燕;王敏;赵有璟;彭正军;

  纳滤膜技术以其环境友好、装置集成度高和智能化控制等优势，在卤水锂资源绿色开发领域具有良好的应用前景。实验通过添加聚乙烯醇对纳滤膜功能层进行改性，考察了聚乙烯醇相对含量对纳滤膜性能的影响。结果表明，聚乙烯醇参与界面聚合反应，纳滤膜功能层O/N比增加，聚乙烯醇分子链间氢键作用降低纳滤膜表面粗糙度。羟基官能团的引入有效改善纳滤膜材料亲水效果，膜面羧基密度随聚乙烯醇相对添加量的增加逐渐增加。聚乙烯醇改性纳滤膜截留效果优异，纳滤膜对镁离子的截留率高于95%,锂离子截留率低于-44%,不可逆通量衰减指数低于15%。聚乙烯醇改性纳滤膜材料具有较好的镁锂分离选择效果及抗污染能力，为用于盐湖卤水镁锂分离国产化纳滤膜材料的开发提供新思路。

  2023年01期 v.31 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2519K]
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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。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。

  2023年01期 v.31 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 68K]
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基础研究

• 锂元素及其同位素对南翼山油田卤水形成演化的指示意义

  许建新;秦成功;韩积斌;高雪峰;郭斌;赵为永;雷涛;韩光;

  南翼山油田卤水以高钙富锂等元素为特征，是柴达木盆地研究程度较高的油田卤水之一。根据南翼山构造区及其周边地区油田卤水、盐湖卤水、河水和潜水等不同水体的水化学及岩层的地球化学和矿物特征，研究了湖水的蒸发浓缩对Li~+的富集作用，探讨了水岩反应对油田卤水Li~+含量和δ~7Li的影响。结果表明，埋藏之前的蒸发浓缩是Li~+含量和总固溶物增大的主要原因；水岩反应对Li~+含量和δ~7Li有影响，但不会引起明显变化。南翼山油田卤水主要来源于古盐湖卤水，演化过程中曾受到水岩反应的影响。

  2023年01期 v.31 11-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 2865K]
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• 柴达木盆地那棱格勒河流域表层沉积物微量元素组成及其对流域内锂的物源制约意义

  高东林;苗卫良;张西营;李雯霞;袁小龙;

  柴达木盆地那棱格勒河流域是我国目前最大的盐湖型锂矿区和工业设施最为完备的卤水锂工业基地，长期以来关于其尾闾盐湖区锂的物源问题备受关注。尽管目前的众多研究已经对流域内地表水体及尾闾区盐湖中锂的物源有了较为一致的看法，但盆地周缘围岩风化在其中起到的作用仍缺乏系统性认识。基于部分保守性微量元素在物源示踪研究中的重要作用，通过对流域内河流表层沉积物中的REEY、Li、Sc、Co、Nb、Ta、Th等微量元素开展其地球化学行为方面的分析，探讨了沉积物的物源属性特征及其中锂元素的主要来源，为深入认识盐湖区可溶态锂资源的物源来源提供了新的证据。结果表明，那棱格勒河流域与毗邻的东、西对比区河流沉积物有着相似的化学风化背景和基岩类型，源岩均具有显著的长英质岩和基性岩的二元混合特征，且基性源岩所占比重更大；除尾闾盐湖区表层沉积物中的锂明显受到富锂孔隙水体夹带的影响外，其它地区锂的来源特征与沉积物的物源特征相同，表明地表迁移过程对沉积物中锂的通量影响较弱，沉积物中的锂更多是以赋存在相关矿物结构中的形式存在；研究区来自源岩风化作用提供的可溶态锂的量较为有限，尾闾盐湖中的锂资源主要以昆仑山深大断裂带涌出的富锂热泉水的长年补给为主。

  2023年01期 v.31 25-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2780K]
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• 扎布耶盐湖太阳池中富锂混盐的矿物学与地球化学特征及意义

  张振维;余石勇;赵元艺;郑绵平;何志奎;

  扎布耶盐湖是全球唯一自然结晶扎布耶石(Li_2CO_3)的盐湖，该盐湖正在开发利用中，2021年产富锂混盐7 790 t。实验所采取的样品是通过“盐梯度太阳池”技术结晶出来的10件富锂混盐，通过对采集的样品进行X射线衍射、扫描电镜、电感耦合等离子质谱法、离子色谱法和滴定法的测试，得到了矿物组成的成分和化学元素组成含量数据。扎布耶盐湖太阳池富锂混盐中的物相组成有扎布耶石、钾石盐、石盐、氯碳钠镁石、天然碱、钾芒硝、菱锰矿、石英这8种，其中菱锰矿是首次从富锂混盐中发现的矿物，扎布耶石的平均含量为62.89%,是富锂混盐中含量最高的矿物，Li~+的平均含量为11.90%;K~+的平均含量为2.42%;KCl的平均含量为4.63%(工业品位1%),具有巨大的利用价值。扎布耶盐湖二期工程预计年产20 000 t碳酸锂，其中利用膜法生产12 000 t,利用太阳池技术生产8 000 t;预计年产出12 700 t的富锂混盐，产出约600 t氯化钾，建议进行综合利用。

  2023年01期 v.31 39-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2458K]
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• 铝基材料裂解盐湖卤水分离镁锂的热力学研究

  钟茂礼;

  中国盐湖锂资源非常丰富，但由于镁锂比高、镁锂性质相似而使得二者难以分离，锂资源开发利用成本较高。采用组贡献法对LiCl·2Al(OH)_3·2H_2O的标准生成吉布斯自由能Δ_fG~θ_(298.15K)进行了估算，在热力学计算的基础上绘制了298.15K时Li-Al-Cl-H_2O系和Li-Mg-Al-Cl-H_2O系的电位-pH(φ-pH)图。计算结果表明，通过调控体系的pH,可使溶液中的Li~+与Al形成沉淀而Mg~(2+)仍留在溶液中，从而实现溶液中的镁锂分离。在理论计算的基础上进行了镁锂分离的验证实验，实验结果与热力学计算结果基本吻合，镁锂分离效果良好。

  2023年01期 v.31 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1405K]
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实验报告

• 基于动态降温结晶工艺的盐湖卤水镁锂分离研究

  张成卓;成怀刚;李琳琳;薛芳斌;李恩泽;

  青海盐湖卤水锂资源储量丰富，高镁锂比卤水存在镁锂分离难的问题。基于非平衡动态降温过程中不同盐组分结晶行为存在差异的原理，开展了强制分离高镁锂比卤水的研究，考察了卤水镁锂比、降温速率、流体状态和卤水温度对镁锂分离效果的影响，并分析了结晶过程中镁锂分离的介稳性特点。结果表明，通过非平衡动态降温结晶析出MgCl_2·6H_2O,可以实现卤水脱镁和镁锂分离，当降温速率为-1.25℃/min、卤水温度在70℃至50℃范围内，镁锂比在10∶1～80∶1时，镁锂分离因子最高可达到1.876,结晶的MgCl_2·6H_2O纯度最高为99.42%。非平衡动态降温结晶工艺相较于经典的盐田工艺，最多可将锂损失率从模拟盐田工艺的38.39%降至7.56%。该工艺为盐湖卤水镁锂分离提供了一条新的思路，也为后续高纯锂盐的制备奠定了基础。

  2023年01期 v.31 59-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1767K]
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• 盐湖提锂尾液中锂回收的吸附试验研究

  扶鑫;樊洁;马婉霞;左方涛;朱朝梁;邓小川;

  从高镁锂比盐湖提锂生产尾液中回收锂，可实现锂资源高效回收利用，对企业经济效益的提高具有重要意义。以东台吉乃尔盐湖提锂尾液为原料，系统性研究了铝系层状锂吸附剂JW-LAHS对提锂尾液中锂的静态、动态吸附和解吸过程。结果表明，吸附剂的静态吸附容量为7.3 mg/g,镁锂分离因子为27.98;最佳动态吸附条件为床层高度24.8 cm,进料流速3.5 mL/min,此时穿透时间为22.0 min, Li~+吸附率大于95%,饱和时间为210 min,饱和吸附容量达到5.5 mg/g,表明锂吸附剂适合从高镁锂比提锂尾液中回收锂。BDST模型能够准确预测床层穿透时间，误差小于8.61%。使用去离子水进行解吸，增大解吸流速能够加速Li~+脱出，但对Mg~(2+)的解吸无明显影响。解吸流速为4.6 mL/min,解吸360 min时，Li~+解吸率为83.25%,总解吸液的镁锂比值为0.7,仅为提锂尾液(80)的0.88%。循环20次后吸附容量仍能保持原来的82%以上，表明锂吸附剂循环稳定性良好。

  2023年01期 v.31 67-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2268K]
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• 新型复合生物质锂吸附剂的制备及吸附性能研究

  刘海宁;丁冬;李可昕;罗清龙;叶秀深;

  以KMnO_4、苯胺、LiOH和生物质碳气凝胶(BCA)为原料，通过水热沉积法得到了锰酸锂(LMO)负载的生物质碳气凝胶(BCA@LMO),并用HCl酸洗后得到了BCA@HMO复合锂吸附剂。利用IR、XRD、XPS、SEM、EDS、Mapping、BET等手段对其结构进行了表征。考察了pH值、离子强度、初始浓度、温度和吸附时间对锂吸附的影响。结果表明，复合吸附剂为介孔结构，其孔道内和表面具有丰富的锰酸锂颗粒，Li~+的最大平衡吸附量在pH=12时为4.07 mmol·g~(-1),吸附过程符合Langmuir等温线和准二阶动力学模型，升高温度和碱性环境利于Li~+的吸附。吸附机理为H~+与Li~+的离子交换。复合吸附剂较好地改善了锰系锂吸附剂固液分离困难的问题，该吸附剂在实际南翼山盐田和东台吉乃尔盐田卤水(2.92 mmol·g~(-1))中具有良好的吸附性能。因此，该吸附剂在卤水锂的分离中具有良好的应用价值和潜力。

  2023年01期 v.31 77-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2941K]
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• 氯化铁对磷酸铁锂中锂浸出性能研究

  牛勇;时东;罗超;彭小五;张禹泽;李丽娟;宋富根;

  随着新能源电动汽车的发展，磷酸铁锂(LiFePO_4,LFP)电池的报废量逐年剧增，由于其有价金属锂含量低，回收经济性差，近年来废旧LFP的低成本回收成为研究热点。基于同构诱导置换浸出，以FeCl_3为浸出剂，在固-液反应体系中探究了FeCl_3对LFP中的锂浸出的影响因素，利用未反应核收缩模型探究了两个浸出阶段的宏观动力学。结果表明，增大FeCl_3/LFP摩尔比、减小固液比和升高反应温度可以显著促进锂的浸出；在浸出前4 min内，锂浸出速率主要受固态产物层内扩散过程控制，表观活化能为6.68 kJ/mol; 4 min后锂浸出速率受流体膜外扩散、产物层内扩散和化学反应混合机制的控制。

  2023年01期 v.31 87-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 2403K]
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• 1-羟基-4-对甲苯胺基蒽醌富集⁷Li的研究

  薛子轩;景燕;张鹏瑞;汪词明;毛连婧;居慧群;周小龙;孙进贺;贾永忠;

  ~7Li由于其中子反应截面较小，可以用作核工业中的中和剂、载热剂，其自然丰度为92.5%,为达到核工业应用需要的丰度(99.99%),必然要进行~7Li的富集。β-双酮及其衍生物为常见的具有富集~7Li效应的螯合剂。以含有季铵盐和1-羟基-4-对甲苯胺基蒽醌的苯甲醚溶液作为有机相，碱性锂盐溶液作为水相，两相振荡混合得到富集~7Li的沉淀，并对其分离性能进行考察。研究发现随着少量季铵盐的引入，在高碱性的条件下螯合剂利用率以及沉淀相~7Li丰度得到了很大的提升。还优化了反应条件，计算了同位素交换的热力学参数。

  2023年01期 v.31 96-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2244K]
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进展评述

• 吸附法分离盐湖卤水中锂的研究进展

  罗清龙;董明哲;李军;刘忠;吴志坚;叶秀深;黄雪莉;王雪莹;周婷婷;

  锂及其化合物是重要的化工原料，因其优越和独特的性能，需求量逐年增加。锂矿床类型主要有锂辉石、锂云母、透锂长石等固体型和盐湖型等液体矿。固体锂矿经过多年开发，采富弃贫，品质已临近经济下限，开发利用盐湖卤水和油田卤水中的锂资源日益受到重视。中国盐湖资源丰富，主要分布在青藏高原地区。盐湖中蕴藏着大量的锂资源，广泛应用于能源、化工、高科技等工业生产及居民生活领域，为保障资源供给和能源安全，分离盐湖中的锂资源十分迫切和必要。锂分离技术有吸附法、膜法、化学沉淀法、萃取法、结晶法、浮选法等，这些方法各有优势和不足，而吸附法适用于低品位、高浓盐、高镁锂比盐湖卤水中锂的分离。为此，总结了有关吸附法(电吸附)分离盐湖卤水中锂的原理、进展和优缺点，并总结和提出其发展方向。

  2023年01期 v.31 106-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 2476K]
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• 锂离子电池硼基电解液添加剂的研究进展

  吴佳云;王洁;宋林虎;李世友;崔孝玲;李春雷;

  电解液作为电池中离子运输的载体，对电池的综合性能如阻抗、容量、循环寿命等有着不可忽视的影响。特别是电池在高温高压下使用时，电解液会发生严重的氧化分解，造成电池的高阻抗、低容量，进而影响电池的长循环过程。在优化电池性能的诸多方法中，使用添加剂作为一种更加经济、高效的方法，成为了研究的热点。应用于电解液中的部分添加剂具有良好的成膜性能，能够稳定电极—电解液界面，达到优化电解液的目的。在诸多添加剂的研究开发中，用来改进电池性能的含硼添加剂被广泛报道。主要综述了锂盐型、硼酸酯类和硼基杂环类这三种锂离子电池硼基电解液添加剂，分别阐述了它们的电化学性质、正负极成膜的作用机理以及对电池的影响。最后对电解液添加剂用于提高锂离子电池综合性能的研究方向进行了展望。

  2023年01期 v.31 116-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1137K]
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• 特邀主编寄语——逐梦盐湖，“锂”为新能源护航

  王敏;

  <正>习近平总书记在党的二十大报告中明确指出，建设现代化产业体系，坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。世界格局的剧烈演变对盐湖资源在国家粮食安全、能源安全和资源安全保障方面提出了更高的要求。习总书记在视察察尔汗盐湖时提出，盐湖作为青海最重要的资源，要制定正确的资源战略，加强顶层设计，搞好开发利用。

  2023年01期 v.31 1-2页 [查看摘要][在线阅读][下载 724K]
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• Instruction

  <正>About the Journal Journal of Lake Research (J.Salt Lake Res.), officially founded in 1992,is administrated by the Chinese Academy of Sciences and published by China Science Publishing&Media Ltd.It is a peer-reviewed,cutting-edge and interdisciplinary journal affiliated with Qinghai Institute of Salt Lakes,Chinese Academy of Sciences,communicating the progress at the forefront of global sustainability and environmental footprint based on salt lake research.Capitalized on the wealth of opportunities,the journal is devoted to bridging the gap between research,development,and implementation of advanced methodologies and techniques on salt lake investigations.The J.Salt Lake Res.encompasses the areas of research innovations,technical advances and industrial processes,aimingto boost Qinghai's prosperity on manufacturing and contributions in the global supply chains of salt lake products.

  2023年01期 v.31 123页 [查看摘要][在线阅读][下载 70K]
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