摘要:海水是化学矿物资源的宝库,当今世界,人口、资源和环境危机时刻威胁着人类的生存,开发取之不尽的海洋资源受到人们的高度重视。本文主要针对海水化学资源利用技术的研究进展来进行分析。
关键词:海水化学资源;利用技术;研究进展
在经济的快速发展下,淡水资源越来越紧张,经过了半个多世纪的发展,海水淡化技术已经日益成熟,各个地区了建成了多套苦咸水与海水淡化装置。海水与海水化学资源是非常重要的海洋资源,如何更好的利用海水化学资源也成为了各个国家探讨的重要问题。
1 海水制盐技术的研究进展
盐不仅是人们的生活必须品,也是基础的化工原料,目前常用的海水制盐技术包括盐田法与电渗析法两种类型。盐田法已经有多年的发展历史,在国内的应用非常普遍,其步骤包括纳潮、制卤、结晶、采盐等步骤。但是,盐田法很容易受到外部环境因素的影响,也会占用大量的土地,在近年来滨海地区经济水平的发展下,土地资源日趋紧张,盐田法的应用也受到了一定的限制。
电渗析法是一种新型制盐方式,主要利用选择性离子交换膜电渗析来达到蒸发制盐的目的,与传统的盐田法相比而言,这种技术不会受到环境因素的影响,节约了大量的人力、物力和财力,有着更为广阔的发展前景。
2 海水提溴技术的研究进展
溴在制药业、电子化学品、制冷业、阻燃剂等行业中都有着广泛的应用,其中20%的溴来源于地下井卤与盐湖水,目前,在海水中提取溴素的技术包括空气吹出法、吸附法、溶剂萃取法、沉淀法等等。海水中溴的浓度并不高,如果直接使用空气吹出法会耗费大量的电能,在这一背景下,新型气态膜法、液膜法、沸石吸附法、聚乙烯管式膜法、表面活性剂泡沫解吸法诞生。其中,气态膜法在我国已经开始得到了应用,这一技术以其节能、设备利用率高的优势表现出了良好的发展前景。
3 海水提钾技术的研究进展
钾是植物生长的必备元素,我国的陆地钾矿较为贫乏,因此,政府也一直注重海水提钾技术的研发。经过了30多年的发展,我国自主研发的沸石离子筛法提钾技术已经取得了重大的突破,与传统提钾技术相比,这一技术的效益更加的理想,技术达到了国际先进水平。为化肥、海洋、制盐行业技术的优化提供了一定的技术标准,目前,这一技术成果已经在河北、山东等企业中得到了广泛的实施。
4 海水提锂技术的研究进展
锂是一种轻金属,锂在国防建设与国民经济的发展中有着重大的战略意义,与人们的生活也有着密切的关联,在锌合金材料、化学电源、核聚变发电技术等领域中有着良好的前进,目前,在世界范围内,锂的消耗量一直呈现出逐年上升的趋势。然而,陆地上锂资源是远远无法满足市场需求的,因此,越来越多的科研工作者开始研究海水提锂技术,也取得了良好的进展。在海水提锂技术中,应用最多的就是吸附剂法与溶剂萃取法,常用的锂吸附剂有层状吸附剂、无定型氢氧化物吸附剂、离子筛型氧化物吸附剂,这几种吸附剂都有着很好的发展前景。我国的海水提锂技术还处在起步阶段,与发达国家相比还存在一定的差距,在下一阶段下需要注重离子筛的研究和应用,以便提升海水提锂的技术海量,为促进海水提锂技术的工业化发展奠定好基础。
5 海水提铀技术的研究进展
铀是核工业原料,随着世界核能事业的发展,对铀的需求也与日俱增。从20世纪70年代开始,英、美等国开始从海水中提取铀研究,而后日本在1973年也开始这方面的工作,分别提出了几种海水提铀的方法和途径,并进行了应用试验。目前从海水中提取铀的方法主要有:吸附法、共沉淀法、泡沫浮选法、生物法、离子交换法和液膜萃取法等,其中,吸附法是目前研究最热门的方法。吸附法海水提取铀是由吸附、脱附、浓缩、分离等工序组成,其最重要的是要研制高性能的吸附剂。对铀吸附剂的要求是吸附量大、吸附效率高,价廉而耐用,在海水的条件下易回收,并且容易洗脱。吸附剂一般可分2类,即以肟胺基化合物螯合吸附剂为代表的有机类和以水合氧化钛络合吸附剂为代表的无机类。
中国是铀矿资源不甚丰富的国家。据近年我国向国际原子能机构陆续提供的一批铀矿田的储量推算,我国铀矿探明储量居世界第10位之后,不能适应发展核电的长远需要。因此,为了保证国家的经济和国防安全,开发海水提铀技术势在必行。我国曾于20世纪70~80年代开展过大量的吸附法海水提铀研究工作,但至今未能取得突破性进展,还需进一步加强研发力度。
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(作者单位:湖南省湘西州永顺县第二中学,湖南 湘西 416700)
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