МАҢҒЫСТАУДЫҢ ТҰЗДЫ СУЛАРЫ ЛИТИЙ АЛУ ҮШІН ЗЕРТТЕУ НЫСАНЫ РЕТІНДЕ: ТАБИҒИ ЖӘНЕ ТЕХНОГЕНДІК КӨЗДЕР

Жұмыста өнеркәсіптік пайдалану перспективасын бағалау мақсатында шығу тегі әртүрлі су сынамаларындағы литийдің құрамына кешенді талдау ұсынылған. Литийдің ең орынды көзі литийдің массалық концентрациясы 2,10 мг/л (0,0021%) болатын «МАЭК» ЖШС кәсіпорнында теңіз суын тұщыландыру кезінде түзілетін тұзды ерітінді болып табылатыны анықталды. Жүргізілген спектрлік және рентгендік фазалық талдаулар қатты шөгіндідегі негізгі минералды фаза бассанит пен галит қоспалары бар 95,2% дейін үлесі бар кальций сульфаты (гипс) екенін көрсетті. Литий негізінен буланғаннан кейін сұйық фазада сақталатыны анықталды, бұл ион алмасу, мембраналық технологиялар және сорбциялық процестер сияқты ерітіндіден алу әдістерін қолдануды орынды етеді. Тұзды ерітінділердің иондық-тұзды құрамы жоғары минералдануы бар натрий-хлорид түрін, сульфаттардың, магнийдің және басқа иондардың болуын көрсетеді, бұл литийді алу алдында ерітіндіні алдын ала дайындауды қажет етеді. Литийдің төмен концентрациясына қарамастан, зерттелетін тұзды ерітінділердің физикалық және химиялық сипаттамаларының жиынтығы оларды литий шикізатының қосымша көзі ретінде қарастыруға мүмкіндік береді.

1. William T. Stringfellow and Patrick F. Dobson. Technology for the Recovery of Lithium from Geothermal Brines: A review // Energies. – 2021. Vol. 14 (20). – Art. no. 6805. https://doi.org/10.3390/en14206805

2. Tadesse, B.; Makuei, F.; Albijanic, B.; Dyer, L. The beneficiation of lithium minerals from hard rock ores: A review // Miner. Eng. – 2019. – Vol. 131, – P . 170–184. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.11.023

3. Meng, F.; McNeice, J.; Zadeh, S.S.; Ghahreman, A. Review of Lithium Production and Recovery from Minerals, Brines, andLithium-Ion Batteries // Miner. Process. Extr. Met. Rev. – 2019. – Vol. 42. – P. 123–141. https://doi.org/10.1080/08827508.2019.1668387

4. Mohr, S.H.; Mudd, G.M.; Giurco, D. Lithium Resources and Production: Critical Assessment and Global Projections // Minerals. – 2012. – Vol. 2. – P. 65–84. https://doi.org/10.3390/min2010065

5. Neupane, G.; Wendt, D.S. Assessment of mineral resources in geothermal brines in the US. In Proceedings of the 42nd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford, CA, USA, 13–15 February 2017; Stanford University: Stanford, CA, USA, 2017.

6. Neupane, G.; Wendt, D.S. Potential economic values of minerals in brines of identified hydrothermal systems in the US // Trans.-Geotherm. Resour. Counc. – 2017. – Vol. 41, – P. 1938–1956.

7. Simmons, S.; Kirby, S.; Verplanck, P.; Kelley, K. Strategic and critical elements in produced geothermal fluids from Nevada andUtah. In Proceedings of the 43rd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford, CA, USA, 12–14 February 2018; Stanford University: Stanford, CA, USA, 2018.

8. Gallup, D.L. Geochemistry of geothermal fluids and well scales, and potential for mineral recovery // Ore Geol. Rev. – 1998. – Vol. 12. – P. 225–236. https://doi.org/10.1016/S0169-1368(98)00004-3

9. Hund, K.; Porta, D.L.; Fabregas, T.P.; Laing, T.; Drexhage, J. Minerals for Climate Action: The Mineral Intensity of the Clean EnergyTransition; World Bank Publications: Washington, DC, USA, 2020.

10. Xu, P.; Hong, J.; Qian, X.M.; Xu, Z.W.; Xia, H.; Tao, X.C.; Xu, Z.Z.; Ni, Q.Q. Materials for lithium recovery from Salt Lake brine // J.Mater. Sci. – 2021. – Vol. 56. – P. 16–63. https://doi.org/10.1007/s10853-020-05019-1

11. Snydacker, D.H.; Hegde, V.I.; Aykol, M.; Wolverton, C. Computational Discovery of Li-M-O Ion Exchange Materials for LithiumExtraction from Brines // Chem. Mater. – 2018. – Vol. 30, – P. 6961–6968. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b03509

12. Shi, X.C.; Zhou, D.F.; Zhang, Z.B.; Yu, L.L.; Xu, H.; Chen, B.Z.; Yang, X.Y. Synthesis and properties of Li1.6Mn1.6O4 and itsadsorption application // Hydrometallurgy. – 2011. – Vol. 110. – P. 99–106. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2011.09.004

13. Perez, W.; Barrientos, H.A.C.; Suarez, C.; Bravo, M. Method for the Production of Battery Grade Lithium Carbonate from Naturaland Industrial Brines // U.S. Patent 8,691,169 B2, 8 April 2014.

14. Munk, L.; Hynek, S.; Bradley, D.C.; Boutt, D.; Labay, K.A.; Jochens, H. Chapter 14: Lithium brines: A global perspective // Rev.Econ. Geol. – 2016. – Vol. 18. – P. 339–365.

15. Mceachern, P.M.; Wong, N.; Andric, M. Method and apparatus for the treatment of water with the recovery of metals // U.S. Patent Application 2020/0299805 A1, 24 September 2020.

16. US Geological Survey // Mineral Commodities Summary 2020; U.S. Geological Survey: Reston, VA, USA, 2020; P. 204.

17. Grosjean, C.; Miranda, P.H.; Perrin, M.; Poggi, P. Assessment of world lithium resources and consequences of their geographic distribution on the expected development of the electric vehicle industry // Renew. Sustain. Energy Rev. – 2012. – Vol. 16. – P. 1735–1744. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.11.023

18. Баратов Р. Т., Абишева С. Ж., Карлыгашева А. Б. Перспективы литиеносности приповерхностных вод солончаков Чу-Сарысуйской впадины // Минеральные ресурсы Казахстана. – 2023. – №4. – С. 22–29. URL: https://minmag.kz

19. Baratov R.T., Abisheva S.Zh., Karlygasheva A.B. Lithium and Gold Content in Salt Domes and Saline Lands of Western and Southern Kazakhstan // Applied Sciences. – 2024. – Vol. 14(12). – Art. no. 5351. https://doi.org/10.3390/app14125351

20. Ченсизбаев Д.К., Аденова А. Ж., Кошпанова А.Е. Определение содержания лития в промышленных водах методом капиллярного электрофореза // Вестник НАН РК. Серия химии и технологии. – 2023. – №3(453). – С. 60–68. https://journals.nauka-nanrk.kz

21. Каршигина Л.З., Абишева С. Ж., Бочевская Е.Н. и др. Сорбционные методы извлечения лития из гидроминерального сырья Казахстана // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – №12. – С. 35–41. https://journals.rcsi.science

22. Абсаметов М.Ш., Рябцев И. П. Литиевое сырье гидроминерального происхождения Казахстана: состояние и перспективы // Известия НАН РК. Серия геологии и технических наук. – 2021. – №6(450). – С. 102–110.

23. Ченсизбаев Д.Б., Кан С.М. Факторы и условия формирования и освоения промышленных подземных вод южного Казахстана // Горный журнал Казахстана. – 2021. – № 6, – С. 15–20.

24. Serikbayeva, A., Taizhanova, L., Suleimenova, B., Altybayeva, Z., Seidalieva, L. Intensification of the Wastewater Treatment Process of a Bitumen Plant with the Production of Recycled Water // Journal of Ecological Engineering. – 2023. – No. 24(2). – P. 295–301. https://doi.org/10.12911/22998993/157021

25. Syrlybekkyzy, S., Serikbayeva, A., Suleimenova, B., ...Dzhumasheva, K., Dosymbekova, G. Study of Ground-water Characteristics in Aktau (Kazakhstan) During Joint Desalination and Decontamination Experiment // Ecologica Montenegrina. – 2024. – Vol. 76. – P. 77–84. https://doi.org/10.37828/em.2024.76.5

26. ГОСТ 18301–87, ГОСТ 32193.5–2013

27. МУ 08–47/081

28. ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера

29. РД 52.24.309–2016

30. СТ РК ГОСТ Р 51593–2003