查干诺尔碱矿成矿物质10℃时相平衡的研究—10℃Na_2CO_3—NaHCO_3—Na_2SO_4—NaCl—H_2O五元体系的研究

本文测定了10℃时Na_2CO_3—NaHCO_3—NaCl—H_2O、Na_2CO_3—NaHCO_3—Na_2SO_4—H_2O和NaHCO_3—Na_2S为O_(?)—NaCl—H_2O等三个四元体系的相平衡数据,绘出了10℃时Na_2CO_3—NaHCO_(?)—Na_2SO_(?)—NaCl—H_2O五元体系的部分相平衡数据,确定了倍半碱存在的界面,绘制了有关相图并进行了分析讨论。     

313.15K四元体系Na~+//SO_4~(2-),CO_3~(2-),NO_3~--H_2O固液相平衡研究

采用等温溶解法研究313.15 K下四元体系Na~+//SO_4~(2-),CO_3~(2-),NO_3~--H_2O的固液相平衡关系。测定了平衡溶液的溶解度数据及物理性质数据,包括密度、黏度、折射率。根据实验数据,绘制了相应的干盐相图、水图及物理性质-组成图。实验结果表明:313.15 K下,此四元体系相图包括两个共饱和点,六条单变曲线以及五个单盐结晶区域(分别为NaNO_3,Na_2SO_4,Na_2CO_3·H_2O, Bur(Na_2CO_3·2Na_2SO_4),Da(NaNO_3·Na_2SO_4·H_2O)),其中Bur的结晶区域最大,最容易从混合溶液中结晶析出。实验中的物理性质(黏度、密度、折射率)随J (Na_2SO_4)的变化呈现相似性规律。该体系中存在复盐碱芒硝Bur(Na_2CO_3·2Na_2SO_4)、钠硝矾Da(NaNO_3·Na_2SO_4·H_2O),结晶水合物(Na_2CO_3·H_2O),没有固溶体存在,故该体系是一个复杂的共饱和型。实验所获数据和结论对煤化工过程产生的高盐废水结晶析盐工艺开发及实现资源梯级综合利用具有重要意义。     

国内文摘

<正> 以内蒙天然碱为原料苛化法生产烧碱,所得苛化淡碱液为NaOH—Na_2CO_3—Na_2SO_1—NaCl—H_2O五元体系,确定苛化淡碱液的适宜蒸发深度和蒸发析盐顺序.计算蒸发水量和固相析出量是天然碱苛化法生产烧碱蒸发过程中的重要问题,即150C下NaOH—Na_2CO_3—Na_2SO_4—NaCl—H_2O五元体系相图是解决该问题的重要理论依据之一。本文介绍了利用自行设计的高温水盐体系相平衡试验装置,测定了150CNaOH—Na_2CO_3—Na_2SO_1—NaCl—H_2O五元体系所包含的7个结晶区的相平衡数据,并结合前人及作者最近测定的各有     

258.15K下五元体系Na~+,K~+//Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~-―H_2O相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了258.15 K下五元体系Na~+,K~+//Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~-―H_2O及其子体系Na~+,K~+//Cl~-,NO_3~-―H_2O的相平衡关系。测定了两个体系各盐的溶解度及溶液密度(冰相区除外),并绘制相图。研究结果表明:在258.15 K,氯化钠饱和时,该五元体系平衡干盐相图由四个两盐结晶区、五条单变量溶解度曲线和两个零变量点构成,四个两盐结晶区分别对应于Na Cl×2H_2O+Na NO_3,Na Cl×2H_2O+KNO_3,Na Cl×2H_2O+KCl,Na Cl×2H_2O+Na_2SO_4×10H_2O;与该体系298.15 K下的相图相比,K_3Na(SO_4)2和Na NO_3×Na_2SO_4×H_2O结晶区消失,Na_2SO_4×10H_2O结晶区扩大,相图大为简化;在258.15 K时,上述四元体系的平衡干盐相图由四个单盐结晶区(除冰区外)、五条单变量溶解度曲线和两个零变量点构成,四个单盐结晶区分别对应于Na NO_3、Na Cl×2H_2O、KNO_3和KCl;与该体系在298.15 K下的相图相比,硝酸钾结晶区扩大很多。     

298.15 K下四元体系Na~+,K~+//SO_4~(2-),H_2PO_4~--H_2O固液相平衡研究

采用等温溶解法研究298.15 K下交互四元体系(Na~+,K~+//SO_4~(2-),H_2PO_4~--H_2O)的固液相平衡关系。测定了平衡溶液的溶解度数据及物理性质,包括密度,黏度,折光率。根据实验数据,绘制了相应的干盐相图,水图及物理性质-组成图。实验结果表明:在298.15 K下,该交互四元体系相图包括四个共饱和点,九条单变曲线及六个单盐结晶区域,分别为K_2SO_4,Gla(3K_2SO_4·Na_2SO_4),Na_2SO_4·10H_2O,KH_2PO_4,Na_2SO_4,NaH_2PO_4·2H_2O,其中Gla的结晶区域最大,最容易从混合溶液中结晶析出。该体系中存在复盐钾芒硝Gla(3K_2SO_4.Na_2SO_4),结晶水合物(Na_2SO_4.10H_2O,NaH_2PO_4.2H_2O),没有固溶体存在,是一个复杂的共饱和型体系。物理性质(黏度,密度,折光率)随饱和溶液中J(SO_4~(2-))的变化呈现相似规律。     

五元体系NaOH-Na_2CO_3-Na_2SO_4-NaCl-H_2O 150℃下的相平衡研究

利用本文提出的高温水盐体系相平衡研究试验装置,测定了150℃下NaOH-Na_2SO_3-Na_2sO_4-NaCl-H_2O五元体系的相平衡数据,结合文献数据绘制了完整的150℃下该五元体系的相图,并进行了以内蒙古天然碱为原料采用苛化法生产烧碱蒸发过程的相图计算.     

尿素—纯碱—氯化铵联合生产工艺研究(第二报)——(NH_2)_2CO—NH_4Cl—NaCl—H_2O四元体系相图

(NH_2)_2CO—NH_4Cl—NaCl—H_2O四元体系相图本文第1报曾于报导,碳酸化母液中含(NH_2)_2CO、NH_4Cl、NaCl、NH_(?)HCO_3。如用加热办法将NH_(?)HCO_3分解除去,则母液就成了(NH_2)_2CO—NH_(?)Cl—NaCl—H_2O四元体系。为了进一步探讨从中制取(NH_2)_2CO—NH_4Cl混合肥料的可能性和寻求其最适宜的操作条件,特研究了这一四元体系的100℃、35℃及15℃三种温度的相图。通过对此四元体系相图的研究,作者分析了各种温度下分离混合肥料的情况。     

Al_2(SO_4)_3-Na_2SO_4-H_2O三元体系298.15K和323.15K相平衡研究

采用等温溶解平衡法获取了Al_2(SO_4)_3-Na_2SO_4-H_2O三元体系298.15 K,323.15 K下的固液相平衡数据并绘制了溶解平衡相图。研究发现:该体系在2个温度下的平衡固相,均有3个盐出现,即:298.15 K为Na_2SO_4·10H_2O,Al_2(SO_4)_3·18H_2O和相称复盐Na Al(SO_4)_2·12H_2O;在323.15 K为Na_2SO_4,Al_2(SO_4)_3·18H_2O和相称复盐Na Al(SO_4)2·6H_2O。每个温度下的2个无变量点(2盐共饱点),以Na_2SO_4,H_2O,和Al_2(SO_4)_3的质量分数计,298.15 K为(1.75,69.38,28.87)和(2.62,70.76,26.62),323.15 K为(25.60,65.69,8.71)和(19.36,65.58,15.06)。结果表明:硫酸铝的固相均为十八水盐,且相区最小;硫酸钠和复盐在2个温度下分别为2种固体形式。复盐相区在相图中占最大相区,且随着温度的升高而明显加大。     

NaCl-Na_2SO4-NH_3-H_2O体系相图和氨法除硝

作为氨法除硝的理论基础,本文测定了NaCl—Na_2SO_4—NH_3—H_2O四元体系的溶解度并绘制成相图。再在此基础上对氨法除硝的可能性进行了讨论。     

Na2SO4—MgSO4—H2O体系的相图与两盐分离方法的研究

本文测定了在28℃下的三组份体系Na_2SO_4—MgSO_4—H_2O的相图。结合文献中本体系的一些温度下的溶解度曲线,拟订出从盐卤中得到的复盐Na_2SO_4·MgSO_4·4H_2O的两盐分离方法与具体步骤。     

三元体系NaBr-Na_2SO_4-H_2O和KBr-K_2SO_4-H_2O 398K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NaBr-Na_2SO_4-H_2O和KBr-K_2SO_4-H_2O在高温398 K的相平衡关系,测定了398 K条件下平衡溶液的溶解度。研究发现:两个三元体系均为简单共饱和型,无复盐及固溶体生成。根据溶解度数据绘制了相图,相图中均有一个共饱和点,2个平衡固相结晶区和2条单变量曲线。三元体系NaBr-Na_2SO_4-H_2O所对应的平衡固相为NaBr和Na_2SO_4;KBr-K_2SO_4-H_2O体系对应的平衡固相为KBr和K_2SO_4。对比了上述两个三元体系在不同温度条件下共饱点的液相组成,实验结果表明,NaBr和KBr分别对Na_2SO_4和K_2SO_4有较强的盐析作用。     

Na_2B_4O_7-NaBr-Na_2SO_4-H_2O四元体系348K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究Na2B4O7-NaBr-Na2SO4-H2O四元体系在348 K的相平衡关系,测定了平衡液相的溶解度和密度。根据实验数据绘制相应相图。该四元体系相图中有1个共饱点E,3条单变量曲线E1E,E2E,E3E,3个结晶区的平衡固相分别为:NaBr,Na2SO4和Na2B4O7·5H2O。研究结果表明:该四元体系无复盐和固溶体生成,属于简单四元体系,NaBr对Na2B4O7·5H2O和Na2SO4有较强的盐析作用。并对NaBr和Na2B4O7在不同温度下含有的结晶水数进行了对比分析,简要讨论了密度变化规律。     

四元体系Li~+,Mg~(2+)//SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)-H_2O 273K相平衡研究

针对含锂相关水盐体系相平衡研究不够完善的问题,采用等温溶解平衡法研究四元体系Li~+,Mg~(2+)//SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)-H_2O在273 K相平衡关系,并根据溶解度数据绘制相图。结果表明该体系属于简单交互四元体系,无复盐和固溶体生成。其相图包含2个共饱点,5条单变量曲线和4个结晶相区(分别是Li_2B_4O_7·3H_2O、Li_2SO_4·H_2O、MgB_4O_7·9H_2O和MgSO_4·7H_2O)。从相图中可以看出,MgB_4O_7所对应的相区最大,溶解度最小。对比该体系在不同温度下相图发现,随着温度升高MgSO_4和MgB_4O_7的结晶区明显减小,而Li_2B_4O_7和Li_2SO_4的结晶区明显增大,说明MgSO_4和MgB_4O_7的溶解度相较于Li_2B_4O_7和Li_2SO_4对温度变化更敏感。     

查干诺尔碱矿成矿物质相平衡的研究

模拟查干诺尔碱矿的矿体及晶间卤水组成,进行了属于Na_2CO_3—NaHCO_3—Na_2SO_4—NaCl—H_2O体系的卤水25℃的等温蒸发试验和CO_2对该卤水的气液相平衡试验。根据等温蒸发的析盐规律和气液相平衡的数据,讨论了查干诺尔碱矿成矿物质的相平衡;认为成矿物质的沉积是在低温和低CO_2浓度下形成的。     

硫酸钠水合物法增浓精制海水技术研究

海水淡化副产浓海水中含有大量化学资源,精制后增浓得浓盐水用于纯碱生产,不仅解决浓海水直接排海造成资源浪费和海洋环境污染,又降低了纯碱生产的盐耗和水耗。等温法测定0—15℃NaCl-Na_2SO_4-H_2O三元体系相平衡数据,绘制并分析相图特征。结果表明:0—15℃时该体系均存在1个等温共饱点和4个结晶区,分别为:Na_2SO_4·10H_2O结晶区、NaCl结晶区、Na_2SO_4·10H_2O与NaCl共结晶区和全固相区,表明硫酸钠可作为水合剂用于精制海水的增浓技术。依据相图分析和计算,设计硫酸钠水合物法增浓精制海水技术工艺,使精制海水增浓接近至NaCl单盐饱和浓度。本研究可节省浓海水精制工艺中的化盐过程,分离Na_2SO_4·10H_2O进行热分解得无水Na_2SO_4可实现循环生产。     

Na_2B_4O_7-Na_2SO_4-NaCl-H_2O四元体系323K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了四元体系Na2B4O7-Na2SO4-NaC l-H2O在323 K的相平衡及平衡液相,测定了平衡液相的溶解度及密度。研究发现,该体系属于简单共饱和体系,无复盐和固溶体生成。根据实验数据绘制了相应的相图,相图中有一个共饱点E,3条单变曲线E1E,E2E和E3E;3个结晶区平衡固相分别为:NaC l,Na2B4O7.10H2O和Na2SO4。实验结果表明,NaC l对Na2B4O7.10H2O和Na2SO4有盐析作用,并简要讨论了密度变化规律。     

三元体系Na_2B_4O_7-MgB_4O_7-H_2O 273 K相平衡

采用等温溶解平衡法研究了三元体系Na_2B_4O_7-MgB_4O_7-H_2O 273 K稳定相平衡关系。测定了该体系平衡时各组分的溶解度,根据实验数据和固相组成绘制了三元体系Na_2B_4O_7-MgB_4O_7-H2O 273 K等温相图。实验结果表明:该体系组分之间没有形成复盐和固溶体,属于简单共饱和型体系;体系的稳定相图由1个共饱点,2条单变量曲线,2个固相结晶区组成,结晶区分别对应Na_2B_4O_7·10H_2O和MgB_4O_7·9H_2O。文中还对该三元体系在不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。     

25℃下Mg~(2+),NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O四元体系等温蒸发介稳相平衡研究

为了利用柴达木地区自然蒸发条件,提出介稳状态下氯化镁与硫酸铵为原料生产硫酸镁铵复肥的设想,采用等温蒸发法测定了25℃时Mg~(2+),NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O体系及其三元子体系的介稳相平衡数据,并绘制了介稳相图。结果表明:(NH_4)_2SO_4-MgSO_4-H_2O体系有2个共饱点,5个结晶区;MgCl_2-MgSO_4-H_2O体系有3个共饱点,7个结晶区;Mg~(2+),NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O四元体系存在6个共饱点和8个结晶区,分别为:MgSO_4·(NH_4)_2SO_4·6H_2O结晶区,(NH_4)_2SO_4结晶区,NH_4Cl结晶区,MgCl_2·NH_4Cl·6H_2O结晶区,MgSO_4·7H_2O结晶区,MgSO_4·6H_2O结晶区,MgSO_4·5H_2O和MgCl_2·6H_2O结晶区。Pitzer模型对实验数据进行了回归计算,计算值与实验值相吻合。确定了通过蒸发结晶生产硫酸镁铵复肥的工艺路线。     

25℃时四元体系KCl-MgCl_2-NH_4Cl-H_2O相平衡研究及应用

为了降低能耗,优化光卤石为原料制备铵光卤石工艺路线,采用等温溶解平衡法测定了常压25℃时KCl-MgCl_2-NH_4Cl-H_2O四元体系的相平衡数据,并绘制了相图。通过相图可知,该四元体系有7个共饱点8个固相结晶区,结晶区分别为:MgCl_2×6H_2O结晶区,KCl结晶区,NH_4Cl结晶区,KCl×MgCl_2×6H_2O结晶区,NH_4Cl×MgCl_2×6H_2O结晶区,(K_(1-m),NH_(4m))Cl结晶区,(NH_(4n),K_(1-n))Cl结晶区和(NH_(4n),K_(1-n))Cl×MgCl_2×6H_2O结晶区。以25℃该四元体系相图为指导优化设计了两条以光卤石为原料,氯化铵为盐析剂制备铵光卤石的工艺路线,并与文献中提到的工艺做了对比,选出了最优的工艺路线。     

三元体系Rb_2SO_4+Cs_2SO_4+H_2O 323K稳定相平衡研究

针对柴达木盆地盐湖组成特性,采用等温溶解平衡法研究了未见文献报道的三元体系Rb_2SO_4+Cs_2SO_4+H_2O 323K稳定相平衡关系,测定了该体系的溶解度及物化性质(密度、折光率)。研究表明,该体系在323K时属于复杂体系,有固溶体(Rb,Cs)2SO_4生成,其稳定相图由2个共饱点、3条单变量曲线和3个结晶区组成。共饱点对应平衡液相组成分别为w(Cs_2SO_4)=65.40%、w(Rb_2SO_4)=1.51%和w(Cs_2SO_4)=16.11%、w(Rb_2SO_4)=34.65%。在单变量曲线上,平衡液相的密度和折光率随Cs_2SO_4的质量分数增加而呈现递增的规律性变化,采用经验公式计算平衡溶液的折光率,计算值和试验值具有良好的一致性。