矿床地球化学国家重点实验室知识库

国内发现了新型的碳酸盐黏土型锂资源,其中黏土矿物为锂的主要富集载体。为了明确表生环境下锂在黏土矿物中的吸附机理及其富集条件,本次研究采用矿床中常见的高岭石、伊利石和蒙脱石3种黏土矿物进行吸附实验,探讨了时间、Li⁺初始浓度、固液比、p H和离子强度对锂在黏土矿物富集的影响,这与碳酸盐黏土型锂矿床的成矿过程存在一定联系。研究发现,准二级动力学模型、Freundlich和D-R等温吸附模型可用于描述和预测高岭石、伊利石和蒙脱石对Li⁺的吸附过程。Li⁺在不同黏土矿物的吸附机制不同:高岭石表面络合作用为主,存在离子交换和物理吸附;伊利石存在物理吸附和离子交换;蒙脱石以离子交换为主,存在外层络合作用。不同因素对Li⁺吸附过程的影响能力排序:矿物类型>Li⁺初始浓度>离子强度>固液比>p H。黏土矿物对Li⁺的吸附能力顺序为蒙脱石>>伊利石>高岭石,在物源充足条件下,暗示Li⁺的富集载体很可能为蒙脱石。下伏碳酸盐岩为富锂黏土岩的主要物源,其风化过程为锂的富集提供良好环境。低固液比、低矿化度、高Li⁺浓度和偏碱性的水介质环境是Li⁺在黏土矿物上富集的理想场所,容易形成高品位的黏土型锂矿床。