Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
Рассолы оз. Серлз. Минерализация ~430 г/л, тип Cl-CCb(SC^)-Na, максимальные содержания компонентов: литий 81 мг/кг, калий 26 г/кг, бор 4 г/кг, йод 29 мг/кг, бром 860 мг/кг, вольфрам 55 мг/кг; запасы составляют: Li2O 400 тыс. т, K2O > >18 млн. т; B2O3 17,35—30 млн т, WO3 75—80 тыс. т. Из рассолов производят соду, сульфат натрия, хлорид калия, бром, бромистый натрий, буру, борную кислоту, фосфорную кислоту, карбонат лития, фосфат лития. Производство лития (по Li2CO3) составляет 1100 т/год, буры — 256 тыс. т/год.
Рассолы оз. Сильвер-Пик. Минерализация 180 г/л, тип Cl-Na; содержание лития составляет ~400 мг/кг, запасы Li2O — 7,4 млн т. Из рассолов производят карбонат лития (6—8 тыс. т/год Li2CO3) и целый ряд других компонентов.
314
Рассолы Большого Соленого озера. Минерализация 310 г/л, тип Cl-SO4-Na-Mg; содержания компонентов: литий 42—66 мг/л; калий 4,55—7,7 г/л; запасы LiCl составляют 4 млн т. Из рассолов производят сульфаты калия и натрия, хлориды магния, натрия и лития..
В Италии основным источником бора являются парогидро-термы Лардерелло (содержание H3BO3 0,3 г/кг в паре и —100—20000 мг/л в конденсированной и сконцентрированной воде), предварительно использованные на геотермальных станциях. Из парогидротерм извлекают буру, борную кислоту, аммиачные и карбонатные продукты. Производство 4400 т борной кислоты и 4—5 тыс. т буры. .
В Израиле из рассолов Мертвого моря (минерализация 300—320 г/л, тип Cl-Mg-Na; содержание лития 18 мг/л, рубидия 60 мг/л) извлекают хлористый калий, бромидные продукты и в ближайшее время намереваются извлекать хлористый литий (запасы LiCl в рассолах 17,5 млн т).
В Китае промышленные природные воды (особенно рассолы озер) используют для извлечения редких щелочных элементов и бора. В Японии для этой же цели используют парогидро-термы.
Во многих странах пытаются извлекать уран из морских вод и особенно из вод карбонатных озер, где его содержания достигают десятков миллиграммов на литр. И, наконец, в ряде стран уже достаточно длительное время в незначительных количествах извлекают медь и сопутствующие ей рудные элементы из рудничных (СССР, Япония) и кислых термальных (Япония) вод.
• Из этого краткого обзора следует, что в настоящее время в балансе промышленных (на редкие элементы) вод преобладают рассолы, сконцентрированные в бессточных впадинах. Но отдельные геохимические типы подземных вод не уступают им по концентрациям полезных компонентов. В самом деле, максимальные достоверные концентрации полезных компонентов в подземных водах в настоящее время достигают мг/л: Li 700, Rb 96 (как исключение 960), Cs 20, В>20 000, Sr 10000, Br 10 000—17 000, I 1400. Поэтому подземные воды могут являться сырьевым источником не только брома и йода, но и других элементов, особенно редких. Вследствие широкого распространения подземных вод с высокими содержаниями редких элементов в геологических структурах, запасы этих элементов, сосредоточенные в водной фазе земной коры, чрезвычайно велики. Важным преимуществом подземных вод как сырьевого источника редких элементов является, вероятно, низкая себестоимость продукта, ибо: а) подземные воды являются комплексным сырьем; б) отдельные их геохимические типы обладают сравнительно высокой технологичностью; в) эксплуатация водных
315
месторождений редких элементов не требует дорогостоящих горных работ. В связи с этим в большинстве развитых стран (США, Италия, Израиль, Япония, Новая Зеландия, Исландия и др.), имеющих подземные и поверхностные воды с высокими содержаниями редких элементов, постоянно и планомерно ведутся технологические исследования для разработки методов извлечения этих элементов из конкретных геохимических типов природных вод.
*
*
12.2. ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СПОСОБНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ К НАКОПЛЕНИЮ В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ
Неуклонное увеличение числа элементов, извлекаемых из природных вод-, нельзя понимать как доказательство, что подземные .воды могут быть промышленными по всем элементам периодической системы. Напротив, круг элементов, которые возможно извлекать из подземных вод, геохимически ограничен. Такие элементы должны обладать свойством накапливаться в подземных водах до таких концентраций, которые геохимически и технологически были бы конкурентоспособны с их концентрациями в твердом сырье, Первое условие определяется физико-химическими й геохимическими особенностями элементов,, второе— уровнем технологических исследований.
Наибольшей способностью накапливаться в природных водах, обладают катионо- и анноногенные элементы, имеющие крайние значения электроотрицательности и ионного потенциала (600<Э0>1100 кДж/моль; 2<2/rt->9). Накопление катио-ногенных элементов в подземных водах объясняется тем, что они образуют наиболее растворимые соединения с их главными анионами при этом обычно выдерживается ряд растворимости С1">50л2~>НСОз~(СОз2~); а накопление анионогенных —тем, что-они образуют наиболее растворимые соединения с их главными катионами (Na+, Ca2+, Mg2+). Отсюда следует,что средой в которой наиболее вероятно накопление катионо- и анионогенных элементов, являются подземные воды, в анионном составе которых преобладают хлориды, а в катионном (в зависимости от конкретных физико-химических свойств элементов)—натрий, кальций, магний.
