2025 / Том 10, № 3 (2025) [ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ]

Оценка эффективности адсорбции лития из пластовых рассолов сорбентом типа OreSorb Li

Монхороева Л.М., Филатова Е.Г., Зелинская Е.В., Матиенко О.И.

Страницы: 301-312

https://doi.org/10.21285/2500- 1582-2025-10-3-301-312

EDN:EYLBGT

Аннотация

Кратко рассмотрены способы выделения лития из пластовых рассолов: экстракция, сорбционные методы и осаждение на гидроксид алюминия. Цель работы –исследование оптимальных условий эффективного извлечения лития из природного рассола Ангаро-Ленского бассейна сорбентом типа OreSorb Li. Концентрацию ионов лития (железа, марганца, кальция, магния, стронция) в водном растворе после стадии сорбции и десорбции определяли методом атомно-эмиссионной спектрометрии. Подготовку проб перед извлечением лития проводили добавлением 0,1 М раствора NaOН к рассолу. При рН = 7,0–7,5 фиксировали максимальное удаление кальция, магния и железа. Содержание лития в исходном рассоле составило 925 мг/дм3, что свидетельствует о целесообразности его извлечения с помощью сорбционного метода. Извлечение лития из рассола осуществляли сорбентом типа OreSorb Li при рН 6,5–7,0, температуре 25 ˚С, скорости пропускания элюента 8–10 см3/мин. Степень извлечения лития составила более 80 процентов. После стадии десорбции получили элюат (литиевый концентрат) с содержанием Li+ 655 мг/дм3. Для получения целевого продукта литиевый концентрат необходимо подвергать дополнительной очистке от посторонних примесей.

Ключевые слова:

природные рассолы, сорбент типа OreSorb Li, ионы лития, условия и эффективность извлечения

Библиографический список:

1. Лымарь В.К., Белоусова У.Б. Мировой рынок литиевого сырья и соединений лития // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2021. № 1–6(175). С. 116–118. EDN: DQFUYV.
2. Волегжанина И.С. Мировой рынок лития и его соединений // Маркетинг в России и за рубежом. 2006. № 5. С. 2–5. ISSN: 1028-5849.
3. Булгаков  С.А., Перегоедова Д.В., Кузнецов  М.Е. Попутные воды нефтяных месторождений как источник ценных элементов // Актуальные вопросы и инновационные решения в нефтегазовой отрасли: сборник тезисов докладов участников научно-технической конференции. Самара, 2024 (Самара, 14–16 апреля 2024 года). Самара: Изд-во Общество с ограниченной ответственностью «Портал Инноваций», 2024. С. 11–12. EDN: NHERQJ.
4. Кулумбегов Р.В., Делицын  Л.М.,  Беляев  И.А.,  Клименко Н.Н.,  Тарасенко А Б.,  Попель О.С. Извлечение лития из β-сподумена методом ионного обмена в расплавах солей натрия // Неорганические материалы. 2023. T. 59. № 8. С. 951–956. https://doi.org/10.31857/S0002337X23080092. EDN: HZWXNU.
5. Пожарский А.Ф., Рябцова О.В. Успехи химии литий и магнийорганических соединений нафталинового ряда // Успехи химии. 2006. T. 75. № 8. С. 791–819. EDN: HSRKQB.
6. Рахимбаев Б.С., Хасанов А.С., Туробов  Ш.Н., Комилов Б.А. Изучение кинетики экстракции лития // Цифровые технологии в промышленности. 2025. Т. 3. № 1. С. 37–42. https://doi.org/10.70769/3030-3214.SRT.3.1.2025.14. EDN:  BMRBYF.
7. Pu X.H., Du X.H., Jing P., Wei Y.H., Wang G.C., Xian C.X. и др. Interface and defect engineering enable fast and high-efficiency Li extraction of metatitanic acid adsorbent // Chemical Engineering Journal. 2021. Vol. 425. P. 130550. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130550.
8. Халбашкеев А.В. Извлечение лития из нефтяных рассолов: есть ли будущее у технологии в России? // Добывающая промышленность. 2023. № 3(39). С. 116–118. Режим доступа: https://dprom.online/wp-content/uploads/2023/06/Dobyvayushhaya-promyshlennost-3-2023.pdf (дата обращения: 06.06.2025).
9. Ji Z.Y., Chen Q.B., Yuan J.S., Liu J., Zhao Y.Y., Feng W.X. Preliminary study on recovering lithium from high Mg 2+ /Li + ratio brines by electrodialysis // Separation and Purification Technology. 2017. Vol. 172. P. 168–177. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.seppur.2016.08.006.
10. Мохунов  В.Ю., Гулый  Н.И. Анализ тенденций современных технологий извлечения лития из гидроминерального сырья // Недропользование XXI век. 2022. № 4(96). С. 38–50. EDN: RMCDBO.
11. Леонтьев В.К., Кораблева О.Н., Гирба Е.А., Макарцев Д.В. Применение процесса адсорбции в переработке геотермальных вод // От химии к технологии шаг за шагом. 2023. Т . 4. № 2. С. 44–50. EDN: CPKEHV. eISSN: 2782-1900.
12. Рябцев А.Д. Гидроминеральное сырьё – неисчерпаемый источник лития в XXI веке // Известия Томского политехнического университета. 2004. Т. 307. № 7. С. 64–70. EDN: HPMULT. Мелентьев Г.Б., Делицын Л.М. Литий России – стратегический компонент новой энергетики: проблемы и перспективы промышленного производства // Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность – 2021»: материалы международной научно-практической конференции (Севастополь, 20–23 сентября 2021 ода). Севастополь: Севастопольский государственный университет,  2021. С. 680–686. EDN: QQDPOH.
13. Гудкова А.А., Белкин И.Ю. Литиевый потенциал России // Сборник трудов I научно-практической конференции по вопросам водообеспечения (гидрогеологии). (Ижевск, 09–10 апреля 2019 года). Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2019. С. 33–34. EDN: ISTUMZ.
14. Курков А.В., Мамошин М.Ю., Рогожин А.А. Литий: технологии прямого извлечения из растворов (ключевое значение, новое поколение решений, перспективные объекты). Москва: Всероссийский научно-исследовательский  институт минерального сырья  имени Н.М. Федоровского, 2021. 136 с. ISBN 978-5-6046868-0-5.
15. Зелинская Е.В., Филатова Е.Г., Хамаганова А.Ю., Каненкин Е.И. Исследование процессов извлечения ионов лития из предельно насыщенных пластовых рассолов // Обогащение руд. 2024. № 1. С. 10–15. https://doi.org/10.17580/or.2024.01.02. EDN: OABKLE.
16. Зелинская Е.В., Филатова Е.Г., Монхороева Л.М., Петрова А.Р. Извлечение ионов стронция из пластовых рассолов // Экология промышленного производства. 2024. № 2(126). С. 38–41. https://doi.org/10.52190/2073-2589_2024_2_38. EDN: CCZRAG.
17. Менжерес Л.Т., Рябцев А.Д., Мамылова Е.В. Селективный сорбент для извлечения лития из хлоридных высокоминерализованных рассолов // Известия Томского политехнического университета. 2004. Т. 307. № 7. С. 76–80. EDN: HPMUMN.
18. Литвиненко В.И.  Экологические и технологические основы комплексной переработки пластовых вод нефтяных месторождений (на примере Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции). Москва: НИиПИ «ПечорНИПИнефть», 2000. С. 232–242. EDN: QDDMEL.
19. Коцупало Н.П. Физико-химические основы получения селективных сорбентов и создание технологий извлечения лития из рассолов с их использованием. Новосибирск: ИХТТМ СО РАН, ЗАО «Экостар-Наутех», 2000. С. 13–14. EDN: QDHVWF.
20. Цивадзе А.Ю., Баулин В.Е., Костикова Г.В., Бездомников А.А. Селективное извлечение лития из минерального, гидроминерального и вторичного сырья // Вестник Российской академии наук. 2023. Т. 93. № 7. С. 623–630. https://doi.org/10.31857/S0869587323070101. EDN: RPXOOQ.
21. Ефимцев  Н.А., Черных А.В., Юрчик И.И., Хилько В.А. Гидрогеология нефтегазоносных отложений Ангаро-ленской ступени // Подземные воды Востока России: материалы Всероссийского совещания по подземным водам Востока России (XXII Совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока с международным участием) (Новосибирск, 18–22 июня 2018 года). Новосибирск: Изд-во  Новосибирского национального исследователького государственного университета , 2018. C. 198–203. EDN: XSUINV.
22. Букаты М.Б. Гидрогеологическое строение западной части Сибирской платформы // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. № 11. С. 1201–1217. EDN: KXRRYX.
23. Петров О.В., Молчанов А.В., Шатов В.В., Зубова Т.Н. Минерально-сырьевой потенциал стратегических остродефицитных видов минерального сырья для развития высокотехнологичной промышленности Российской Федерации // Геология рудных месторождений. 2023. Т. 65. № 5. С. 387–401. https://doi.org/10.31857/S0016777023050064. EDN: WCPGTA.
24. Пат. № 2 720 420(13)C1 Российская Федерация, МПК6 C01D 15/04, C02F 1/28, B01D 15/04, B01D 24/16. / Р.З. Способ сорбционного извлечения лития из литийсодержащих рассолов. / Р.З. Сахабутдинов, Ф.Р. Губайдулин, Л.В.Кудряшова, Е.Ю Звездин, Е.С. Буслаев, заявитель и патентообладатель Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина. Заявл. 06.05.2019. Опубл. 29.04.2020 Бюл. № 13.
25. Рябцев  А.Д., Коцупало Н.П., Ягольницер М.А., Маркова В.М., Ляхов Н.З. Перспективы комплексной переработки поликомпонентных литиеносных рассолов // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2007. № 6. С. 44–50. EDN: JXQNCB.

Файлы:

• article_05_0.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 2 раза