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第一部分 光辉历程篇3

第一章 奠基与创业3

1.1 盐湖科技事业的开创者、钾盐钾肥工业的奠基人——柳大纲3

1.2 盐湖早期研究工作11

参考文献14

第二章 盐湖专业机构的组建与发展15

2.1 中国科学院青海盐湖研究所的建立和发展15

2.2 青海盐湖所进入知识创新工程后的工作进展21

参考文献23

第二部分 基础研究篇27

第三章 我国盐湖资源27

3.1 我国盐湖科考和盐湖资源概况27

3.1.1 我国盐湖科考27

3.1.2 我国盐湖资源28

3.2 盐湖的分布29

3.2.1 全球现代盐湖分布30

3.2.2 中国盐湖的分布32

3.3 青海盐湖33

3.3.1 盐湖分布33

3.3.2 盐湖卤水34

3.3.3 成盐期34

3.3.4 盐类矿物35

3.3.5 盐湖矿产资源35

3.4 新疆盐湖38

3.4.1 盐湖概况38

3.4.2 盐湖分布38

3.4.3 盐湖物质成分39

3.4.4 资源开发利用40

3.5 西藏盐湖41

3.5.1 盐湖分布41

3.5.2 盐湖物质成分44

3.5.3 盐湖资源的开发利用45

3.6 内蒙古盐湖46

3.6.1 内蒙古盐湖区概况46

3.6.2 内蒙古盐湖的分布特征47

3.6.3 内蒙古盐湖物质成分48

3.6.4 内蒙古盐湖资源的开发利用50

3.7 其他盐湖51

3.8 地下卤水——以江汉盆地地下卤水为例52

3.8.1 潜江凹陷潜江组卤水资源的分布特征53

3.8.2 潜江凹陷潜江组卤水化学特征54

3.8.3 卤水、盐、碘储量计算成果55

3.8.4 卤水资源开采条件分区评价55

3.8.5 卤水资源储量评价59

参考文献59

第四章 盐湖地球化学61

4.1 盐湖沉积61

4.1.1 湖表沉积物的易变性61

4.1.2 粒度成分61

4.1.3 黏土矿物62

4.2 盐类矿物63

4.2.1 沉积岩中的蒸发岩63

4.2.2 现代陆相蒸发岩地理分布的广泛性63

4.2.3 现代陆相蒸发岩的类型与种类64

4.2.4 蒸发岩矿物沉积类型与卤水pH、矿化度的关系66

4.2.5 成盐机制66

4.2.6 盐类矿物标型性及其地质意义68

4.3 盐湖卤水水化学及水动态69

4.3.1 盐湖卤水的化学成分70

4.3.2 盐湖卤水的水化学分类70

4.3.3 盐湖卤水的水化学及水动态70

4.4 盐湖区天然水的氢氧同位素研究80

4.4.1 盐湖卤水的氢氧同位素测定方法80

4.4.2 柴达木盆地盐湖的氢氧同位素研究81

4.4.3 西藏盐湖的氢氧同位素研究82

4.4.4 新疆盐湖的氢氧同位素研究83

4.4.5 内蒙古盐湖的氢氧同位素研究83

4.5 盐湖卤水非传统稳定同位素地球化学研究84

4.5.1 B和Cl同位素分馏理论研究84

4.5.2 盐湖体系硼同位素地球化学研究86

4.5.3 盐湖体系锂同位素地球化学研究88

4.5.4 盐湖体系氯同位素地球化学特征88

4.6 柴达木盆地盐湖演化与古气候波动90

4.6.1 古气候与古环境变化标志的研究及其成果90

4.6.2 盐湖沉积物的年代学研究91

4.6.3 柴达木盆地盐湖演化与古气候波动特征91

4.7 柴达木盆地盐湖锂矿床的成因92

4.7.1 前期研究结果与问题93

4.7.2 盐湖表卤和地下卤水中锂的分布特征94

4.7.3 锂的物质来源94

4.7.4 盐湖锂资源形成的主控因素和成矿过程95

4.8 青海可可西里盐湖96

4.8.1 可可西里盐湖96

4.8.2 可可西里盐湖的主要化学组成98

4.8.3 可可西里盐湖微量元素的分布99

4.8.4 盐湖形成年代100

4.9 青海湖古气候与古环境100

4.9.1 青海湖的重要位置及研究历史101

4.9.2 研究方法101

4.9.3 研究成果102

4.9.4 小结与展望102

参考文献103

第五章 浓盐溶液化学和相平衡108

5.1 盐湖卤水蒸发结晶及其介稳相平衡108

5.1.1 三大类型卤水的蒸发结晶108

5.1.2 介稳相图及其理论基础111

5.1.3 展望112

5.2 水盐体系相平衡112

5.2.1 盐酸水盐体系的相平衡研究113

5.2.2 含硼锂盐湖卤水体系的相平衡研究113

5.2.3 含有机溶剂的水盐体系116

5.2.4 其他体系相平衡研究119

5.3 盐湖卤水体系热力学性质研究121

5.3.1 概况121

5.3.2 建立热力学性质实验设备和方法123

5.3.3 活度系数、渗透系数和水活度性质125

5.3.4 热容和热焓性质130

5.3.5 卤水体系的密度和体积性质132

5.4 盐湖卤水体系热力学相平衡模型研究及应用133

5.4.1 Pitzer模型在海水体系的应用研究134

5.4.2 含锂多组分盐湖卤水体系热力学相平衡模型及应用135

5.4.3 含盐酸体系溶解度预测143

5.4.4 含硝酸盐体系溶解度预测143

5.5 盐卤硼酸盐化学144

5.5.1 盐卤浓缩过程中硼酸盐的行为145

5.5.2 确定共结硼酸盐新复盐的组成146

5.5.3 含硼盐卤溶液中硼氧阴离子存在形式146

5.5.4 多聚硼酸盐非平衡态的结晶动力学和热力学148

5.5.5 多聚硼酸盐非平衡态溶解动力学和热力学149

5.5.6 MgO-nB2O3-MgCl2-H2O体系水合硼酸盐的非平衡态的相图151

5.5.7 新的多聚硼酸盐制备和结构153

5.6 浓盐溶液结构化学155

5.6.1 研究方法及其探索155

5.6.2 主要研究结果简述157

5.6.3 典型研究结果简述——硼酸盐体系158

5.6.4 展望167

参考文献168

第六章 盐湖分析化学185

6.1 化学分析法186

6.1.1 盐卤分析的质量控制186

6.1.2 称量分析法187

6.1.3 滴定分析法188

6.1.4 吸光光度分析法192

6.2 温度滴定法192

6.2.1 盐和卤水的成分分析192

6.2.2 盐卤热化学测定与研究194

6.3 原子光谱分析法196

6.3.1 建所前原子光谱分析196

6.3.2 摄谱和等离子体发射光谱法196

6.3.3 火焰发射和原子吸收光谱法196

6.3.4 火焰光谱的三维研究199

6.4 离子选择电极分析法201

6.4.1 ISE的研制201

6.4.2 ISE的分析方法和应用研究204

6.4.3 附录206

6.5 同位素质谱分析207

6.5.1 三代热电离同位素质谱计207

6.5.2 石墨的非还原热离子发射特性209

6.5.3 B和Cl同位素标准参考物质的研制209

6.5.4 硼同位素高精度正热电离质谱法测定210

6.5.5 氯和溴同位素高精度正热电离质谱法测定211

6.5.6 Li同位素高精度正热电离质谱法测定212

6.6 元素相对原子质量测定212

参考文献214

第三部分 应用研究篇223

第七章 盐湖卤水及盐矿的开采方法223

7.1 盐湖卤水开采方法223

7.1.1 盐湖卤水特点223

7.1.2 盐湖卤水开采方法224

7.2 光卤石矿的采矿方法及设备227

7.2.1 光卤石矿的采矿方法227

7.2.2 光卤石矿的采矿设备229

7.3 固体钾盐矿的开采方法230

7.3.1 固体钾盐矿的开采230

7.3.2 云南江城县勐野井钾石盐矿的采矿230

7.3.3 老挝钾盐矿的开采231

7.3.4 固体钾盐矿采空区回填技术方法232

7.4 盐湖资源自动观测系统234

7.4.1 盐湖卤水自动观测系统234

7.4.2 卤水传感器的选择236

7.4.3 卤水自动观测系统通信240

7.4.4 仪器的可靠性设计242

7.4.5 数据采集系统243

7.4.6 中心站软件245

参考文献246

第八章 盐田日晒工艺及盐田结构试验248

8.1 察尔汗盐湖卤水盐田日晒工艺及盐田结构试验248

8.1.1 盐田工艺基础研究248

8.1.2 盐田工艺试验研究250

8.1.3 盐田结构试验252

8.2 大柴旦盐湖卤水盐田日晒工艺及盐田结构试验253

8.2.1 盐田日晒工艺253

8.2.2 盐田结构试验256

8.3 东台吉乃尔盐湖盐田日晒工艺及盐田结构试验258

8.3.1 卤水综合利用盐田工艺研发阶段258

8.3.2 盐田结构试验261

8.3.3 盐田工艺调整和优化阶段261

参考文献265

第九章 分离提取技术试验研究267

9.1 浮选技术267

9.1.1 浮选概述267

9.1.2 浮选法分离氯化钾268

9.1.3 浮选法分离氯化钠研究269

9.1.4 其他270

9.2 萃取技术271

9.2.1 前言271

9.2.2 TBP-FeC13-200＃溶剂汽油萃取体系用于大柴旦盐湖高镁锂比卤水萃取锂272

9.2.3 从云阳盐厂卤水萃取锂272

9.2.4 从大柴旦盐湖脱硼卤水萃取锂的半工业试验272

9.2.5 从大柴旦盐湖脱硼卤水萃取锂（50 t／a无水氯化锂中试）273

9.2.6 TBP溶剂萃取法从青海察尔汗盐湖制钾老卤提取碳酸锂273

9.2.7 锂的协同萃取体系研究274

9.2.8 A-1416萃取体系萃取法从一里坪盐湖回收硼酸274

9.2.9 溶剂萃取法从青海察尔汗盐湖制钾老卤萃取硼酸的研究274

9.2.10 ACQ-煤油萃取体系从大柴旦盐湖卤水酸法脱硼母液萃取硼酸274

9.2.11 溶剂萃取法制取硫酸钾275

9.2.12 小结275

9.3 膜分离技术275

9.3.1 离子交换膜276

9.3.2 液态膜分离技术282

9.3.3 气态膜282

9.4 离子交换吸附技术283

9.4.1 提锂283

9.4.2 提铷、铯285

9.4.3 提碘285

9.4.4 提溴286

9.4.5 提硼286

9.4.6 其他287

9.5 激光分离技术288

参考文献289

第十章 盐湖卤水资源的开发利用295

10.1 盐湖资源开发利用的意义295

10.2 国外主要盐湖资源开发利用现状296

10.2.1 大盐湖的发展——目标是世界最大硫酸钾生产者296

10.2.2 死海资源的开发297

10.2.3 南美盐湖的开发利用299

10.3 青海盐湖资源的开发利用305

10.3.1 察尔汗盐湖305

10.3.2 青海察尔汗盐湖铁路以东盐湖305

10.3.3 马海盐湖306

10.3.4 青海大浪滩盐湖307

10.3.5 青海昆特依盐湖307

10.3.6 青海台吉乃尔盐湖307

10.3.7 青海大柴旦盐湖资源311

10.3.8 青海一里坪盐湖312

10.4 新疆盐湖资源的开发利用312

10.4.1 新疆硫酸盐型盐湖资源的开发利用313

10.4.2 新疆硝酸盐湖资源开发利用315

10.5 西藏盐湖资源的开发利用316

10.5.1 高海拔硫酸盐型盐湖卤水资源的利用——以西藏查波错为突破317

10.5.2 碳酸盐型盐湖开发的代表——以扎布耶为例318

10.5.3 碳酸盐-硫酸盐型盐湖卤水的耦合开发——以结则茶卡和龙木错为示范319

10.6 内蒙古盐湖资源的开发利用319

10.6.1 资源概况319

10.6.2 内蒙古盐湖资源开发利用状况320

10.7 地下卤水资源的开发利用324

10.7.1 从地下卤水中分离制取氯化钠325

10.7.2 从地下卤水中分离提取氯化钾和硼砂325

10.7.3 从地下卤水中提取锂326

10.7.4 从地下卤水中提溴327

10.7.5 从地下卤水中提碘327

10.7.6 从地下卤水中提取铷和铯328

参考文献328

第十一章 盐矿资源的开发利用333

11.1 云南钾石盐矿的开发利用333

11.1.1 钾资源分布及云南钾盐矿333

11.1.2 云南钾盐矿工艺技术研究333

11.1.3 云南青-绿混合钾盐矿制取氯化钾的关键技术研究336

11.2 老挝钾盐矿的开发利用337

11.2.1 引言337

11.2.2 地质勘探338

11.2.3 工艺研究338

11.2.4 生产试车339

11.2.5 小结341

11.3 水氯镁石的开发利用341

11.3.1 无水氯化镁、氧化镁制备工艺研究341

11.3.2 镁水泥制备工艺研究343

11.3.3 镁水泥制品开发及应用研究344

11.4 硼矿资源的开发利用347

11.4.1 二氧化硫分解硼镁矿制取硼酸的研究347

11.4.2 大柴旦湖滨贫硼矿制取硼砂348

11.4.3 湖南硼矿提硼方法的研究349

11.4.4 大柴旦湖底硼矿开发利用技术研究350

11.4.5 扎布耶低品位硼砂矿的富集工艺研究350

11.4.6 大柴旦低品位硼矿的富集研究351

11.4.7 研究所与工厂合作，改进技术，取得良好效果352

11.5 锶矿资源的开发利用352

11.5.1 锶资源分布及青海锶资源优势352

11.5.2 大风山天青石矿的工艺矿物学353

11.5.3 大风山天青石矿的选矿工艺354

11.5.4 高海拔地区碳酸锶生产技术优化355

11.5.5 锶下游产品的开发355

11.5.6 多形貌碳酸锶粉体材料的制备技术356

11.6 天然碱资源的开发利用358

11.6.1 内蒙古天然碱开发利用358

11.6.2 青海天然碱矿的开发利用359

11.6.3 河南桐柏天然碱矿资源的开发利用359

11.7 芒硝矿资源的开发利用360

11.7.1 芒硝资源360

11.7.2 硫酸钠产业360

11.7.3 山西运城盐湖开发利用360

参考文献361

第十二章 盐湖资源高值化及精细化产品365

12.1 钾盐系列产品365

12.1.1 氯化钾365

12.1.2 硫酸钾368

12.1.3 硝酸钾370

12.2 镁盐系列产品371

12.2.1 特殊形貌氢氧化镁阻燃剂371

12.2.2 镁稀土中间合金372

12.2.3 碱式硫酸镁晶须373

12.3 硼盐系列产品374

12.3.1 硼酸和硼砂374

12.3.2 氧化硼374

12.3.3 硼酸盐375

12.3.4 硼酸盐晶须产品375

12.4 锂盐系列产品380

12.4.1 金属锂与锂系合金380

12.4.2 锂盐380

12.4.3 锂离子电池新材料382

12.4.4 总结393

12.5 锶盐系列产品393

12.5.1 碳酸锶395

12.5.2 钛酸锶397

12.5.3 铬酸锶399

12.5.4 氯化锶399

12.5.5 氧化锶399

12.5.6 硝酸锶400

12.5.7 金属锶400

12.5.8 锶合金401

参考文献402

第四部分 成果推广篇409

第十三章 工程化、产业化项目409

13.1 察尔汗盐湖钾肥生产基地及盐湖化工产业集团的形成及发展409

13.1.1 氯化钾生产工艺技术的研发及产业化的进程409

13.1.2 现代企业的形成和发展413

13.1.3 科研机构的形成和发展413

13.1.4 察尔汗盐湖钾肥生产基地的经济效益414

13.1.5 综合型化工企业集团的形成与规划414

13.2 云南钾石盐矿的开发及产业化415

13.2.1 资源概况415

13.2.2 钾石盐矿的开发利用415

13.2.3 厂、所合作的科研创新及产业化415

13.2.4 灰绿色钾石盐废矿制取氯化钾关键技术的攻关及产业化416

13.2.5 灰绿色钾石盐废矿脱除盐泥的利用417

13.2.6 钠盐的回收利用417

13.3 老挝钾盐矿的开发及产业化418

13.3.1 资源勘探418

13.3.2 老挝中农钾肥有限公司418

13.3.3 中寮矿业钾盐有限公司420

13.3.4 老挝开元矿业有限公司420

13.4 东台吉乃尔盐湖资源综合利用及产业化421

13.4.1 项目的背景和意义422

13.4.2 项目的技术创新423

13.4.3 项目的示范带动作用424

13.4.4 项目的经济效益和社会效益424

13.5 新疆罗布泊盐湖资源的开发及产业化425

13.5.1 罗布泊盐湖资源考察先驱及资源状况425

13.5.2 国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司发展历程425

13.5.3 科技创新及产业化发展426

13.6 内蒙古伊盟天然碱资源的开发及产业化427

13.7 察尔汗盐湖铁路路基基底稳定性研究及应用428

13.8 水氯镁石原料制取氢氧化镁系列阻燃剂的试验成果及产业化430

13.8.1 资源430

13.8.2 氢氧化镁碳酸镁产业化430

13.8.3 高纯超细氢氧化镁的制备431

13.8.4 特殊形貌氢氧化镁阻燃剂的研究431

13.8.5 氢氧化镁表面改性研究432

13.8.6 年产2000 t氢氧化镁阻燃剂产业化关键技术开发432

13.8.7 年产1万吨超细及特殊形貌氢氧化镁阻燃剂示范工程技术研究433

13.9 固体氧研发与推广433

参考文献434

第五部分 持续发展篇441

第十四章 盐湖科学发展与盐湖资源可持续开发利用441

14.1 我国盐湖科学发展及存在的主要问题441

14.1.1 盐湖地球化学和盐湖资源化学存在的主要问题441

14.1.2 盐湖溶液化学和相化学存在的主要问题442

14.1.3 盐湖分离化学存在的主要问题442

14.1.4 盐湖材料化学与盐湖化工存在的主要问题443

14.1.5 盐湖科学研究及盐湖资源开发利用的领域需要拓宽443

14.2 我国盐湖资源开发利用存在的主要问题与制约因素444

14.3 我国盐湖资源的可持续开发利用446

14.3.1 充分认识青海盐湖资源综合开发及可持续发展的战略意义446

14.3.2 青海盐湖资源综合开发及可持续发展的指导思想和原则447

14.3.3 实现盐湖资源综合开发利用可持续发展的措施449

参考文献449

编后记453