В статье проведен анализ химического состава подземных вод нефтегазовых месторождений и его сравнение с составом других источников гидроминерального литийсодержащего сырья: рассолами соляных озер и геотермальными водами. Показано, что анионный состав литийсодержащих подземных вод нефтегазовых месторождений определяется хлорид-ионами, катионный – ионами натрия, калия, кальция, магния. При этом содержание магния и кальция, которые могут снижать селективность выделения лития и приводить к образованию отложений солей, в отличии от рассолов саларов, может достигать достаточно высоких значений. Перспективными провинциями для извлечения лития из подземных вод нефтегазовых месторождений в Российской Федерации являются Центрально-Сибирская и Южно-Уральская. При этом литийеносные рассолы месторождений Центрально-Сибирской провинции имеют крайне сложный для извлечения лития состав (высокие концентрации магния и общая минерализация), что обусловливает необходимость комбинирования нескольких методов извлечения лития и, вероятно, доработки существующих технических решений. В настоящее время в Российской Федерации развиты сорбционные и экстракционные методы извлечения лития из гидроминерального сырья. Селективность процесса выделения лития сорбционными методами обусловлена стерическими эффектом, взаимодействие идет по интеркаляционному механизму. В связи с этим, можно ожидать чувствительности данного метода к содержанию в сырье магния, имеющего близкий ионный радиус с литием. В экстракционных методах селективность выделения лития определяется в большей степени характеристиками заряда и химической природой иона, а не его размерами. В результате эти методы менее чувствительны к содержанию щелочноземельных металлов.
Список литературы
1. Dry M. Extraction of Lithium from Brine-Old and New Chemistry. In: Extraction 2018. The Minerals, Metals & Materials Series / edited by B.R. Davis [et al.]. – Springer, Cham., 2018. – https://doi.org/10.1007/978-3-319-95022-8_187
2. Duyvesteyn W.P.C. Recovery of base metals from geothermal brines // Geothermics. – 1992. – V. 21. – Issue 5–6. – P. 773–779. – https://doi.org/10.1016/0375-6505(92)90030-D
3. Steinmetz R.L.L., Salvi S. Brine grades in Andean salars: When basin size matters. A review of the Lithium Triangle // Earth-Science Reviews. – 2021. – V. 217. – Article No. 103615. – https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103615
4. Dresel P. E., Rose A.W. Chemistry and origin of oil and gas well brines in western Pennsylvania // 4th ser. Open-File Report OFOG 10–01.0. – Harrisburg: Pennsylvania Geological Survey, 2010. – 48 p.
5. Рябцев А.Д. Гидроминеральное сырье – неисчерпаемый источник лития в ХХI веке // Известия Томского политехнического университета. – 2004. – Т. 307. – №7. – С. 64–68.
6. Knapik E., Rotko G., Marszałek M. Recovery of Lithium from Oilfield Brines—Current Achievements and Future Perspectives: A Mini Review // Energies. – 2023. – V. 16. – Article No. 6628. – https://doi.org/10.3390/en16186628
7. Ларичев В.В., Попков В.И. Гидроминеральные ресурсы месторождений углеводородов // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2009. – № 12. – С. 20-26.
8. Warren I. Techno-Economic Analysis of Lithium Extraction from Geothermal Brines // Technical Report NREL/TP-5700-79178. – Golden, CO: National Renewable Energy Laboratory, 2021. – https://www.nrel.gov/docs/fy21osti/799178.pdf
9. Global Metals & Mining: Direct Lithium Extraction – A potential game changing technology. Equity Research / H. Nicolaci, P. Young, N. Snowdon [et al.]. – Goldman Sachs Group Inc, 2023. – https://www.goldmansachs.com/intelligence/pages/gs-research/direct-lithium-extraction/report.pdf
10. Селективное извлечение лития из минерального, гидроминерального и вторичного сырья / А.Ю. Цивадзе, В.Е. Баулин, Г.В. Костикова, А.А. Бездомников // Вестник РАН. – 2023. – Т. 93. – № 7. – С. 623–630.
11. Кузьменко П.С., Чмерев В.С., Михеева Е.Д. Условия формирования и закономерности размещения литиеносных рассолов на территории РФ // Разведка и охрана недр. – 2023. – № 7. – С. 33–46.
12. Митюшева Т.П., Амосова О.Е. Сравнительный анализ содержаний ценных компонентов в промышленных водах Хорейверской впадины // Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо-Востока России: материалы XVII Геологического съезда Республики Коми? Сыктывкар, 16–18 апреля 2019 года. Том III. – Сыктывкар: Институт геологии Коми научного центра УрО РАН, 2019. – С. 219–222.
13. Извлечение лития из попутно добываемых вод при подготовке нефти на месторождения Восточной Сибири / И.И. Цепляев, А.Р. Медведев, Д.А. Касперович, Д.А. Савиновский //Нефтяное хозяйство. – 2023. – № 8. – С. 114–117. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2023-8-114-117
14. Ключарев Д.С., Михеева Е.Д. К вопросу о содержаниях лития и попутных компонентов в промышленных водах перспективных площадей территории России // Разведка и охрана недр. – 2020. – № 4. – С. 53–60.
