察爾汗鹽湖資源可持續(xù)利用研究

前言

　　青海察爾汗鹽湖總面積為5856km2，是我國最大的鹽湖，同時，它也是我國最大的具有工業(yè)開采價值的大型內(nèi)陸第四紀石鹽、鉀鹽、鎂鹽及富含硼、鋰、銣、銫、溴、碘等有用化學(xué)元素的綜合性鹽類礦床。該鹽湖以鉀、鎂鹵水礦為主，固、液體并存，其中氯化鈉有約90％已沉積成穩(wěn)定的固體礦產(chǎn)層，其余的鉀、鎂、鋰、硼、銣、銫等礦產(chǎn)主要存在于鹵水之中。　　該鹽湖中各種鹽類資源非常豐富，儲量近600億t，僅食鹽的蘊藏量就足夠全世界人口食用數(shù)千年。眾所周知，食鹽不僅是人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵罚乙彩侵匾拇笞诨ぴ??；净瘜W(xué)工業(yè)的“三酸兩堿”是衡量一個工業(yè)化國家整體經(jīng)濟實力的標(biāo)準之一，世界鹽產(chǎn)量的65％用于生產(chǎn)純堿、燒堿、氯化物和硫酸鈉，其中兩堿、氯化物和氯的衍生物等80多種化合物耗用的氯化鈉占60％，因此，沒有發(fā)達的鹽業(yè)生產(chǎn)就沒有發(fā)達的化學(xué)工業(yè)。當(dāng)然，其他工業(yè)也離不開食鹽做原料。隨著我國交通運輸業(yè)的發(fā)展，鹽湖將會為工業(yè)提供越來越多的質(zhì)優(yōu)價廉的氯化鈉礦物原料。　　鹽湖資源不僅直接關(guān)系到人們的生活，而且?guī)缀跎婕皣窠?jīng)濟各部門。在農(nóng)業(yè)方面，我國是農(nóng)業(yè)大國，同時也是缺鉀大國，目前我國農(nóng)業(yè)上所需的鉀肥主要從察爾汗鹽湖中提取。在工業(yè)方面，鹽湖資源除廣泛地用于基本化學(xué)工業(yè)和制鹽工業(yè)外，在紡織、制革、玻璃、陶瓷、電子等輕工業(yè)及建材、冶金、石油化工等部門也廣泛應(yīng)用。鹽湖資源對國防工業(yè)也具重要意義。眾所周知，鹽湖中的鋰、硼等資源是重要的戰(zhàn)略物資，可作為高能燃料，用于火箭、導(dǎo)彈、宇航等國防工業(yè)；用鋰、硼、鎂等制成的高強度、耐高溫的輕質(zhì)合金構(gòu)件及高速固體潤滑涂層廣泛用于軍事工業(yè)和航天工業(yè)；同時，鋰資源不僅是制造鋰電池的材料，也是制造。H的原料，一旦熱核可控在技術(shù)上得到實現(xiàn)，鹽湖鋰資源又將成為巨大的能源資源。因此，開展鹽湖資源研究意義重大?！　?955年，原西北地質(zhì)局632隊首次肯定了察爾汗鹽湖是一個巨大的鹽庫，并估算了石鹽的儲量。1956年，地質(zhì)學(xué)家孫殿卿、關(guān)佐蜀、朱夏及鄭綿平等查明了察爾汗湖鹽層含硼、鉀。1957年，中國科學(xué)院綜合考察委員會組織成立的柴達木鹽湖科學(xué)調(diào)查隊，在化學(xué)家柳大綱教授和鹽礦地質(zhì)學(xué)家袁見齊教授的領(lǐng)導(dǎo)下，在察爾汗鹽湖首次發(fā)現(xiàn)了光鹵石礦，并估算了晶間鹵水中和達布遜湖水中KCI的儲量。1958～1960年，原青海省地質(zhì)局海西地質(zhì)隊對察爾汗鹽湖進行了普查與初步勘探，于1965年9月提交了初步勘探總結(jié)報告。1965～1966年，原青海省地質(zhì)局第一地質(zhì)隊對察爾汗鹽湖的地下晶間鹵水進行過詳細勘探，于1967年3月提交了察爾汗鹽湖KCl等資源儲量勘探報告。1965年，中國科學(xué)院青海鹽湖研究所（以下簡稱“鹽湖所”）和青海省地質(zhì)局鹽湖研究室（簡稱“鹽湖室”）先后成立，鹽湖室對察爾汗鹽湖礦床的物質(zhì)成分、分布規(guī)律、形成條件及水鹽均衡等進行了研究，于1969年提交了研究報告。鹽湖所通過對該湖鹵水的蒸發(fā)試驗，鹵水氫、氧同位素測定。

內(nèi)容概要

本書在過去五十年生產(chǎn)及科研工作的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地論述了察爾汗鹽湖資源的地球化學(xué)特征、加工工藝及可持續(xù)利用。全書共分四篇：第一篇簡要介紹了察爾汗鹽湖區(qū)地理及地質(zhì)情況；第二篇介紹察爾汗鹽湖資源地球化學(xué)特征；第三篇重點介紹了鹽湖晶間鹵水的開采、鹽田工藝及鹵水中鉀、鎂、鋰、‘硼、溴等的提取方法和加工工藝；第四篇闡述了察爾汗鹽湖資源開發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展。重點闡述了該鹽湖資源優(yōu)化開發(fā)的模式、環(huán)境保護、鹵水礦源及淡水資源的穩(wěn)定供給等問題。    本書可供從事鹽湖、地下鹵水、油田鹵水、鹽礦資源地球化學(xué)、成鹽元素、無機化學(xué)、溶液化學(xué)、物理化學(xué)等及上述資源開發(fā)利用的分離提取化學(xué)工藝、采選礦技術(shù)的廣大科學(xué)研究人員、工程技術(shù)人員和高等院校教學(xué)人員、研究生、本科生，以及鹽湖開發(fā)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)人員、管理人員等參考。

書籍目錄

前言第一篇  察爾汗鹽湖概況  第一章  察爾汗鹽湖自然地理  第二章  察爾汗鹽湖經(jīng)濟地理  第三章  湖區(qū)地質(zhì)第二篇  察爾汗鹽湖資源地球化學(xué)  第四章  格爾木河流域水文地球化學(xué)    第一節(jié)  流域概況    第二節(jié)  格爾木河流域地下水古水體研究    第三節(jié)  格爾木河流域水文地球化學(xué)  第五章  察爾汗鹽湖的發(fā)展演化史    第一節(jié)  袁見齊等（1995）的研究    第二節(jié)  楊謙等（1993）根據(jù)地層年代學(xué)和鹽層分布的研究    第三節(jié)  陳克造等（1985）的距今三萬年察爾汗鹽湖的演化研究    第四節(jié)  黃麒等（1985）的距今約四萬年以來察爾汗鹽湖的演化的研究    第五節(jié)  張彭熹等（1993）根據(jù)包體水同位素組成變化研究察爾汗鹽湖的演化  第六章  察爾汗鹽湖成鹽期    第一節(jié)  察爾汗鹽湖成鹽期研究概況    第二節(jié)  察爾汗鹽湖成鹽期的討論  第七章  察爾汗鹽湖物質(zhì)補給源    第一節(jié)  周邊水    第二節(jié)  深層循環(huán)水    第三節(jié)  柴達木古湖遺留給察爾汗鹽湖的鹽類物質(zhì)    第四節(jié)  昆侖山區(qū)古湖水    第五節(jié)  火山一熱水  第八章  察爾汗鹽湖成鹽成鉀模式    第一節(jié)  高山深盆模式    第二節(jié)  “高山深盆振蕩干化、分離盆地同步分異”模式    第三節(jié)  “湖迫遷移、退縮”模式    第四節(jié)  “反向湖鏈”模式    第五節(jié)  “多級儲集預(yù)備盆地成鹽成鉀”模式  第九章  察爾汗鹽湖鹵水地球化學(xué)    第一節(jié)  察爾汗鹽湖地下晶間鹵水    第二節(jié)  察爾汗鹽湖晶間鹵水水化學(xué)    第三節(jié)  察爾汗鹽湖區(qū)鹵水湖水化學(xué)    第四節(jié)  察爾汗鹽湖鹵水類型  第十章  基于Pjtzer模型的察爾汗鹽湖鹵水形成與演化的地球化學(xué)模擬    第一節(jié)  察爾汗鹽湖天然水體地球化學(xué)模擬的理論基礎(chǔ)及其研究進展    第二節(jié)  察爾汗鹽湖鹵水形成的地球化學(xué)模擬    第三節(jié)  鹽湖鹵水演化的地球化學(xué)模擬    第四節(jié)  察爾汗及柴達木其他硫酸鎂亞型鹽湖制取硫酸鉀工藝的可行性研究  第十一章  察爾汗鹽湖鉀鹽沉積地球化學(xué)    第一節(jié)  察爾汗鹽湖石鹽沉積    第二節(jié)  察爾汗鹽湖鉀鹽沉積    第三節(jié)  察爾汗湖鉀鹽沉積的形成機理第三篇  資源加工工藝  第十二章  察爾汗鹽湖晶間鹵水的開采研究    第一節(jié)  察爾汗鹽湖晶問鹵水開采的任務(wù)    第二節(jié)  優(yōu)化采鹵區(qū)    第三節(jié)  鹵水的開采方法    第四節(jié)  鹵水開采中的防結(jié)鹽研究    第五節(jié)  察爾汗鹽湖s。層晶間鹵水鉀鹽開采指標(biāo)的地球化學(xué)分析  第十三章  鹽田工藝  第十四章  察爾汗氯化物型鹽湖鹵水氯化鉀的加工工藝    第一節(jié)  冷分解一洗滌法工藝    第二節(jié)  冷分解一浮選法工藝    第三節(jié)  冷分解一熱溶結(jié)晶法工藝    第四節(jié)  反浮選一冷結(jié)晶法工藝    第五節(jié)  兌鹵一控速結(jié)晶生產(chǎn)氯化鉀工藝（簡稱青鉀4#工藝）    第十五章  察爾汗鹽湖鎂鹽資源的加工工藝    第一節(jié)  水氯鎂石脫水制取無水氯化鎂    第二節(jié)  氧化鎂的加工工藝    第三節(jié)  氫氧化鎂的加工工藝  第十六章  察爾汗鹽湖鹵水鋰資源加工工藝    第一節(jié)  沉淀法    第二節(jié)  碳化法    第三節(jié)  溶劑萃取法    第四節(jié)  離子篩交換法    第五節(jié)  煅燒法  第十七章  鹽湖鹵水提硼工藝    第一節(jié)  酸析法    第二節(jié)  浮選法    第三節(jié)  離子交換法    第四節(jié)  溶劑萃取法  第十八章    鹵水中溴的提取工藝    第一節(jié)  水蒸氣蒸餾法    第二節(jié)  空氣吹出法    第三節(jié)  離子交換法    第四節(jié)  溶劑萃取法第四篇  察爾汗鹽湖資源開發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展  第十九章  我國的鉀鹽資源及鉀鹽產(chǎn)品的市場分析    第一節(jié)  鉀鹽資源    第二節(jié)  鉀鹽開發(fā)    第三節(jié)  市場需求  第二十章  察爾汗鹽湖資源優(yōu)化開發(fā)的模式與對策    第一節(jié)  察爾汗鹽湖資源特點    第二節(jié)  察爾汗鹽湖資源開發(fā)的優(yōu)化布局    第三節(jié)  察爾汗鹽湖資源優(yōu)化開發(fā)時序    第四節(jié)  察爾汗鹽湖資源的綜合開發(fā)利用    第五節(jié)  發(fā)展鹽湖高值化及市場急需化工產(chǎn)品生產(chǎn)    第六節(jié)  優(yōu)化開發(fā)鹽湖化工系列產(chǎn)品    第七節(jié)  加強鹽湖科學(xué)研究  第二十一章  保質(zhì)保量的鹵水礦源的穩(wěn)定供給    第一節(jié)  察爾汗鹽湖采鹵補淡，加強固體鉀礦溶解于鹵水的研究    第二節(jié)  低品位KC1鹵水的開發(fā)利用    第三節(jié)  進一步提高鉀的回收率    第四節(jié)  察爾汗鹽湖災(zāi)害性洪水的防范  第二十二章  環(huán)境保護    第一節(jié)  察爾汗鹽湖老鹵水的妥善存放及綜合利用    第二節(jié)  選礦藥劑對礦床的污染及其解決途徑  第二十三章  格爾木河流域淡水資源的供需分析    第一節(jié)  格爾木河流域淡水資源總量    第二節(jié)  格爾木河流域需水量主要參考文獻附表

章節(jié)摘錄

　　第一章　察爾汗鹽湖自然地理　　1.地形　　察爾汗湖區(qū)地勢平坦，達布遜湖水面最低，海拔僅2677.5m，鹽殼地面海拔為2678～2683m，霍布遜湖及別達拱起附近地勢略高，達布遜及別勒灘區(qū)段略低，高差為5m左右?！　?.地貌　　察爾汗湖區(qū)地貌由山地、山前洪積傾斜平原（戈壁帶）、沖洪積平原、沖湖積平原（洪積扇）、洪積平原、湖積平原、干湖灘、沙丘、丘陵、雅丹、鹵水湖及溶塘、溶溝等類型組成，但主體屬于高、中海拔山地，以及沖積、洪積和湖積（包括鹽灘）平原型地貌。　　湖區(qū)南、北兩側(cè)的山地與平原，兩者最大相對高差達2500m，構(gòu)成了該區(qū)典型的“高山深盆”的地貌景觀?！　『^(qū)南、北兩側(cè)地貌類型及其發(fā)育程度不對稱。南側(cè)的山地高峻、雄偉，海拔一般在5000m以上；戈壁帶、洪積扇、洪積平原及湖積平原分布廣闊，兩者均十分發(fā)育。北側(cè)的山地狹窄而較低，海拔一般在3000m左右；戈壁帶、洪積扇、洪積平原及湖積平原分布范圍較小，兩者均不十分發(fā)育，但丘陵、雅丹及沙丘地貌卻較發(fā)育?！　『^(qū)南側(cè)，由南而北，地貌類型依次為昆侖山山地、戈壁帶、洪積扇、洪積平原、湖積平原、鹵水湖及干鹽灘；北側(cè)，由北而南，地貌類型依次為阿木尼克山及錫鐵山山地、丘陵、戈壁、洪積平原、雅丹、沙丘及干鹽灘。干鹽灘是察爾汗鹽湖的主體，干鹽灘表面平坦，自北而南低緩，略具微小的傾斜，在干鹽灘的邊緣發(fā)育著鹵水湖，在干鹽灘的東北部發(fā)育著眾多的溶塘及溶溝地貌。

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