ЛИТИЕНОСНЫЕ ПОЛИКОМПОНЕНТНЫЕ ГЛУБИННЫЕ РАССОЛЫ ГИДРОМИНЕРАЛЬНОЙ ПРОВИНЦИИ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В КАЧЕСТВЕ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ПРОИЗВОДСТВ В ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

В статье на примере сотрудничества бизнеса с академической и прикладной наукой показано, как может быть решена проблема промышленного освоения нетрадиционных по составу гидроминеральных литиеносных сырьевых источников в виде глубинных поликомпонентных литиеносных рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа, которые залегают в недрах осадочного чехла Иркутской области. Обоснована перспективность выделения из литиеносных рассолов данного типа лития в виде водных растворов его хлорида путём использования селективного к хлориду лития сорбента, основой которого является соединение LiCl·2Al(OH)·mHO дефектной структуры. Описаны основные этапы многолетних фундаментальных и прикладных исследований, позволивших довести созданные научные заделы до промышленного внедрения в Российской Федерации. В качестве сырьевой базы используются попутные и пластовые воды Иркутской нефтяной компании.

Ключевые слова

рассол сорбент хлорид лития интеркаляция селективная сорбция деинтеркаляция десорбция очистка промывка литиевый концентрат упаривание бромидные соли комплексная переработка

Дата публикации

05.06.2025

Год выхода

2025

Всего подписок

Всего просмотров

Библиография

1. Пиннекер Е.В. Рассолы Ангаро-Ленского артезианского бассейна. Закономерности размещения, состав, динамика, формирование и использование. М.: Наука, 1966.
2. Алексеев С.В., Вахромеев А.Г., Коцупало Н.П., Рябцев А.Д. Промышленные рассолы Сибирской платформы: гидрогеология, бурение и добыча, переработка и утилизация. Иркутск: Географ, 2014.
3. Вожов В.И. Подземные воды и гидроминеральное сырьё Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции. Новосибирск: Изд-во СНИИГиМС, 2006.
4. Алексеев С.В. Криогидрогеологические системы Якутской алмазоносной провинции. Новосибирск: ГЕО, 2009.
5. Остроушко Ю.И., Дегтярёва Л.В. Гидроминеральное сырьё — неисчерпаемый источник лития. М.: ЦНИИатоминформ, 1999.
6. Коцупало Н.П., Порошина И.А., Бергер А.С. и др. Особенности процесса кристаллизации твёрдых фаз в системе LiO-AlO-HO при 25–150°C // Журнал неорганической химии. 1978. Т. 23. Вып. 8. С. 2232.
7. Белых В.Д., Коцупало Н.П., Бергер А.С. Взаимодействие гидроалюмокарбоната натрия с водными растворами хлорида лития / Сб. VI, Всесоюзная конференция по химии и технологии редких щелочных элементов. Тезисы докладов. М.: Наука, 1983.
8. Немудрый А.П., Исупов В.П., Коцупало Н.П. и др. Взаимодействие кристаллического гидроксида алюминия с водными растворами солей лития. Сообщение I. Исследование продукта взаимодействия гидраргиллита с водными растворами хлорида лития // Известия СО АН СССР. Серия хим. Наук. 1984. Вып. 4. С. 28–32.
9. Немудрый А.П., Исупов В.П., Коцупало Н.П., Болдырев В.В. Взаимодействие кристаллического гидроксида алюминия с водными растворами солей лития. Сообщение II. К вопросу о механизме взаимодействия гидраргиллита с водными растворами хлорида лития // Известия СО АН СССР. Серия хим. наук. 1984. Вып. 5. 1984. С. 47–51.
10. Коцупало Н.П., Белых В.Д., Болдырев В.В. Комплексная переработка природных минерализованных и попутных нефтяных вод Дагестанской АССР // VI Всесоюзн. конф. по химии и технологии редких щелочных элементов. М.: Наука, 1983. С. 120–123.
11. US Pat. 4159311A. Recovery of lithium from brine / John V. Lee, William C. Bauman. Request 05.09.1978. Published 26.06.1979. Dow Chemical Co.
12. US Pat. 4348297A. Crystalline lithium aluminates / William C. Bauman, John M. Lee. Request 11.11.1979. Published 07.09.1982. Dow Chemical Co.
13. Whittingham M.S. Electrical energy storage and intercalation chemistry // Science. 1976, vol. 192(4244), pp. 1126–1127.
14. Isupov V.P., Gabuda S.P., Kozlova S.G., Chupakhina L.E. Structural mechanism of selective binding of lithium on a solid matrix of Al(OH) from aqueous solutions // J. Struct. Chem. 1998, vol. 39(3), pp. 362–366.
15. Tarasov K.A., Isupov V.P., Chupakhina L.E., O'Hare D. A time resolved, in-situ X-ray diffraction study of the de-intercalation of anions and lithium cations from [LiAl(OH)] X·dHO (X= Cl, Br, NO, SO) // J. Mater. Chem. 2004, vol. 14(9), pp. 1443–1447.
16. Исупов В.П., Чупахина Л.Э., Коцупало Н.П., Болдырев В.В. Влияние размера частиц и нарушения решётки гидроксида алюминия на интеркаляцию в него хлорида лития // ДАН. 1991. Т. 316. № 5. С. 1144–1146.
17. Исупов В.П., Чупахина Л.Э., Коцупало Н.П. и др. Влияние предварительной механической активации гидроксида алюминия на интеркаляцию в него солей лития // ДАН. 1996. Т. 348. № 5. С. 628–630.
18. Исупов В.П., Чупахина Л.Э., Митрофанова Р.П., Тарасов К.А. Синтез, структура, свойства и практическое применение интеркаляционных соединений на основе гидроксида алюминия // Химия устойчивого развития. 2000. Т. 8(1–2). С. 121–127.
19. Патент № 2659968 Российская Федерация, МПК С01D 15/04 (2006/01), С01D 15/08 (2006/01). Способ получения литиевого концентрата из литиеносных природных рассолов и его переработка в хлорид или карбонат лития: заявл. 14.04.2017, опубл. 04.07.2018 / Рябцев А.Д., Титаренко В.И., Коцупало Н.П., Менжерес Л.Т. и др. Заявитель ООО "Экостар-Наутех". 42 с.; 11 ил.
20. Патент № 2657495 Российская Федерация, МПК B01J 20/30 (2006/01), B01J 20/02 (2006/01), B01J 20/08 (2006/01). Способ получения гранулированного сорбента для извлечения лития из литийсодержащих рассолов в условиях производства товарной литиевой продукции: заявл. 25.09.2017, опубл. 14.06.2018 / Рябцев А.Д., Коцупало Н.П., Титаренко В.И., Менжерес Л.Т. и др.; заявитель ООО "Экостар-Наутех". 23 с.: 6 ил.
21. Патент № 2713360 Российская Федерация, МПК C01D 15/02 (2006/01). Способ получения моногидрата гидроксида лития из рассолов: заявл. 25.09.2019, опубл. 11.11.2019 / Рябцев А.Д., Немков Н.М., Титаренко В.И., Коцупало Н.П., Кураков А.А., Кочнев А.М.: заявитель ООО "Экостар-Наутех". 22 с.: 1 ил.
22. Коцупало Н.П., Рябцев А.Д. Химия и технология получения соединений лития из литиеносного гидроминерального сырья / Под ред. акад. В.В. Болдырев. Новосибирск: ГЕО, 2008.
23. Рябцев А.Д., Коцупало Н.П., Титаренко В.И. и др. Комплексная переработка литиеносных рассолов с предварительным их обогащением по литию. Новосибирск: ГЕО, 2014.
24. Коцупало Н.П., Рябцев А.Д. Интеркаляционные соединения гидроксида алюминия с солями лития и их использование в промышленной практике. Новосибирск: ГЕО, 2016.
25. Коцупало Н.П., Рябцев А.Д., Болдырев В.В. Литий для технологии XXI века // Наука в России. 2011. № 5. С. 28–31.
26. Коцупало Н.П., Рябцев А.Д., Болдырев В.В. Современное состояние производства лития из природного сырья и перспективы его развития в России // Химическая технология. 2011. Т.12. № 19. С. 577–586.
27. Коцупало Н.П., Рябцев А.Д., Болдырев В.В. Интеркаляционные процессы в сорбционной технологии извлечения лития из природных рассолов: химико-металлургические процессы глубокой переработки рудного, техногенного и вторичного сырья // Химическая технология. 2011. Т. 12. № 1. С. 36–43.
28. Вахромеев А.Г. Рапогазопроявления и аномально высокое давление литиеносных рассолов на юге Сибирской платформы: флюидогеодинамическая интерпретация геолого-геофизических и геопромысловых данных; прогноз горно-геологических условий, инновационные подходы и решения в бурении и освоении Ковыктинского газоконденсатного месторождения. Т.1, гл. 3, 4. Т. 2, гл. 2, 3. Иркутск: Изд-во ИГИТУ, 2022.
29. Исупов В.П. Интеркаляционные соединения гидроксида алюминия. Дисс. соиск. уч. ст. д.х.н. Новосибирск, 1998.
30. Isupov V.P., Chupakhina L.E., Mitrofanova R.P. et al. The use of intercalation compounds of aluminium hydroxide for the preparation of nanoscale systems // Solid State Ionics. 1997, vol. 101, pp. 265–270.
31. Isupov V.P., Chupakhina L.E., Ozerova M.A. et al. Polymerization of m-NHCHCOO anions in the intercalation compounds of aluminium hydroxide [LiAl(OH)][m-NHCHCOO]·nHO // Solid State Ionics. 2001, vol. 141, pp. 231–236.
32. Isupov V.P., Tarasov K.A., Mitrofanova R.P., Chupakhina L.E. A New Route to the Preparation of Nanophase Composites via Layered Double Hydroxides // MRS Online Proceedings Library (OPL). 1996, vol. 457, pp. 539.
33. Tarasov K.A., Isupov V.P., Bokhonov B.B. et al. Formation of nanosized metal particles of cobalt, nickel, and copper in the matrix of layered double hydroxide // J. Mater. Synth. Process. 2000, vol. 8, pp. 21–27.
34. Isupov V.P., Tarasov K.A., Chupakhina L.E. et al. Template Synthesis of Superparamagnetic Nickel Particles on Thermal Decomposition of [LiAl(OH)][Ni(EDTA)]·4HO // Doklady Chemistry. 2003, vol. 391, no. 4, pp. 200–203.
35. Tarasov K.A., O'Hare D., Isupov V.P. Solid-state chelation of metal ions by ethylenediaminetetraacetate intercalated in a layered double hydroxide // Inorganic chemistry. 2003, vol. 42(6), pp. 1919–1927.
36. Tarasov K.A., Isupov V.P., Yulikov M.M. Magnetic nanoparticles stabilized in layered double hydroxides // Solid State Phenomena. 2003, vol. 90, pp. 527–534.
37. Тарасов К.А., Исупов В.П., Бохонов Б.Б., Ермаков А.Е. Синтез монодисперсных наночастиц сплавов кобальта и никеля в темплатной матрице слоистых двойных гидроксидов // Химия в интересах устойчивого развития. 2004. Т. 12(3). С. 373–378.
38. Yulikov M.M., Abornev I.S., Mart'yanov O.N. et al. Ferromagnetic resonance of nickel nanoparticles in an amorphous oxide matrix // Kinetics and catalysis. 2004, vol. 45, pp. 735–738.
39. Isupov V.P., Mitrofanova R.P., Chupakhina L.E. et al. Mechanism of formation of cobalt nanoparticles in a nanoreactor based on supramolecular system [LiAl(OH)][Coedta]·nHO // J. Struct. Chem. 2005, vol. 46, pp. 165–170.
40. Tarasov K.A., Isupov V.P., Bokhonov B.B. et al. Control of particle size via chemical composition: Structural and magnetic characterization of Ni–Co alloy nanoparticles encapsulated in lamellar mixed oxides // Microporous and mesoporous materials. 2008, vol. 107(1–2), pp. 202–211.
41. Золотовский Б.П. Научные основы механохимической и термохимической активации кристаллических гидроксидов при приготовлении носителей и катализаторов. Дисс. соиск. уч. ст. д.х.н. Новосибирск, 1992.
42. Замощина Т.А., Саратиков А.С., Исупов В.П., Чупахина Л.Э. Синтез и психотропная активность новых пролонгированных соединений лития // Химико-фармацевтический журнал. 1993. № 3. С. 19–21.
43. Smith A.J., Kim S.-H., Duggirda N.K. et al. Improving Lithium Therapeutics by Crystal Engineering of Novel Ionic Coerystals // Molecular Pharmaceutics. 2013, vol. 10, pp. 4728–4738.
44. Исупов В.П., Чупахина Л.Э., Тарасов К.В., Шестакова Н.Ю. Синтез высокодисперсной карбонатной формы Li–Al двойного гидроксида из гидроалюмокарбоната натрия // Химия в интересах устойчивого развития. 2007. № 1. С. 63–69.

ГОСТ	Болдырев В. , Буйнов Н. , Вахромеев А. , Коцупало Н. , Кочнев А. , Менжерес Л. , Рябцев А. , Титаренко В. , Чертовских Е. ЛИТИЕНОСНЫЕ ПОЛИКОМПОНЕНТНЫЕ ГЛУБИННЫЕ РАССОЛЫ ГИДРОМИНЕРАЛЬНОЙ ПРОВИНЦИИ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В КАЧЕСТВЕ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ПРОИЗВОДСТВ В ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ // Вестник Российской академии наук. – 2025. – Номер выпуска 9 C. 16-26 . URL: https://heraldras.ru/s3034520025090021-1/?version_id=120768. DOI: 10.7868/S3034520025090021
MLA	Boldyrev, V.V, Buinov, N.M, Chertovskikh, E.O, Kochnev, A.M, Kotsupalo, N.P, Menzheres, L.T, Ryabtsev, A.D, Titarenko, V.I, Vakhromeev, A.G "LITHIUM-BEARING POLYCOMPONENT DEEP BRINES OF THE HYDROMINERAL PROVINCE OF THE SIBERIAN PLATFORM AND THEIR USE AS A RAW MATERIAL BASE FOR THE CREATION OF NEW PRODUCTION IN THE IRKUTSK REGION." Herald of the Russian Academy of Sciences. 9 (2025).:16-26. DOI: 10.7868/S3034520025090021
APA	Boldyrev V., Buinov N., Chertovskikh E., Kochnev A., Kotsupalo N., Menzheres L., Ryabtsev A., Titarenko V., Vakhromeev A. (2025). LITHIUM-BEARING POLYCOMPONENT DEEP BRINES OF THE HYDROMINERAL PROVINCE OF THE SIBERIAN PLATFORM AND THEIR USE AS A RAW MATERIAL BASE FOR THE CREATION OF NEW PRODUCTION IN THE IRKUTSK REGION. Herald of the Russian Academy of Sciences. no. 9, pp.16-26 DOI: 10.7868/S3034520025090021

Президиум РАНВестник Российской академии наук Herald of the Russian Academy of Sciences

Вы можете

Библиография

Индексирование

Президиум РАНВестник Российской академии наук Herald of the Russian Academy of Sciences

Вы можете

Библиография

Индексирование

Войти через