CaSO4—H3PO4—H2SO4—H2O四元系统及其应用（上）

ＣａＳＯ４－Ｈ３ＰＯ４－Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２Ｏ四元系统是湿法磷酸领域中的主要相图，直到１９５８年才由日本学者池野亮当等人＊首先发表，而且只是其中关于ＣａＳＯ４·１２Ｈ２ＯＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ转化过程部分的研究结果。７０年代中，笔者在研究半水—二水再结晶流程时发现：在温度恒定的条件下，四元系统中的ＣａＳＯ４·１２Ｈ２ＯＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ转化过程的平衡点轨迹呈线性，可以用直线方程式计算有关参数，扩大了它的意义。随后，笔者在进行半水—二水再结晶流程的中试时，曾用上述计算参数控制ＣａＳＯ４·１２Ｈ２Ｏ—→ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ转化过程中二水物结晶的形成，取得满意结果。     

CaSO4—Na2SO4—NaCl—H2O四元体系相平衡数据的热力学关联

测定了３５℃时ＣａＳＯ４－Ｎａ２ＳＯ４－ＮａＣｌ－Ｈ２Ｏ四元体系相平衡数据，并应用Ｐｉｔｚｅｒ电解质溶液理论计算了该体系的相平衡数据，计算值与实验值吻合较好。     

氨浓度对CaSO4·2H2O-NH3-CO2-H2O溶解-结晶耦合体系CaCO3结晶形貌的影响

探讨CaSO_4·2H_2O-NH_3-CO_2-H_2O溶解-结晶耦合体系CaCO_3结晶形貌的调控方法和机制。结果表明:反应过程中氨浓度越高,体系中的NH_2COO~-以及吸收的CO_2均增加,更容易形成球霰石型碳酸钙。当w(NH_3)为2%时,主要产物为方解石型碳酸钙,球霰石型碳酸钙占比18%;当w(NH_3)为8%时,主要产物为球霰石型碳酸钙,占比达到99%。由此提出碳酸钙的晶型受NH_2COO~-的极化作用与成核位置协同控制。     

NH3—SO2—SO3—H2O系统相图及其应用

本文介绍利用NH_3—SO_2—SO_3—H_2O水盐体系各主要相图对氨法处理硫酸尾气的实际操作进行各种近似的运算。例如,求取饱和吸收液的结晶率,选取合理的工艺条件等。     

稀土铈盐Ce(SO4)2·4H2O/NH2SO3H催化合成柠檬酸三丁酯

研究了柠檬酸与正丁醇在Ce(SO4)2·4H2O/NH2SO3H复配催化剂催化作用下制备柠檬酸三丁酯的工艺条件。实验结果表明Ce(SO4)2·4H2O/NH2SO3H催化合成柠檬酸三丁酯的最佳反应条件为:醇酸摩尔比为4.0∶1,催化剂用量为1.5%(以柠檬酸质量计),m[Ce(SO4)2·4H2O]∶m(NH2SO3H)=2∶1,反应温度为150℃,反应时间为7h,酯化率>98.5%,精制后产品纯度>99.5%。     

25℃下K2SO4-(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O四元体系的相平衡

测定了25℃下K2SO4-CO(NH2)2-H2O及(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O两个三元体系相平衡的数据，并依据Pitzer电解质溶液理论对实验测定值进行了关联，关联结果与实验测定值相吻合．通过测定25℃下K2SO4-(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O四元体系的相平衡数据可知尿素不能与硫酸钾或硫酸铵形成复盐，因此该四元体系的相平衡数据可近似由其所含三元体系的相互作用参数推算得出．     

298K时NaCl-（NH4）2SO4-H2O三元水盐体系相平衡研究

研究了298 K时NaCl-(NH4)2SO4-H2O三元水盐体系的固液相平衡的关系,测出了硫酸铵、氯化钠在水中的溶解度数据,并绘制了相图.研究结果表明,该体系在298 K时的相图主要存在6个区域,即:纯硫酸铵结晶区;纯氯化钠结晶区;以硫酸铵为主的固溶体结晶区;以氯化钠为主的固溶体结晶区;以硫酸铵为主的固溶体和以氯化钠为主的固溶体的共结晶区;不饱和溶液区.因为体系中离子存在交互,使相图中还存在一些交叉区域,这有待做进一步的研究.     

α—Ca3（PO4）2生物陶瓷粉体的研究

采用干法合成工艺,在1180℃～1240℃的温度下合成了具有水硬特性的α-Ca_3(PO_4)_2生物陶瓷粉体。这种粉体按固液比0.5ml/g调成糊状后,在37℃的温度下初凝时间为16分钟,固化体的抗压强度为30MPa,经组织培养试验表明,固化体具有良好的生物相容性,可作为一种即硬性人体骨组织替代材料和修复材料。并初步研究了a-Ca_3(PO_4)_2粉体的合成反应机理和硬化特性。     

固体酸Zr(SO4)2·4H2O在乙酸酯化反应中的应用

利用锆基催化剂合成乙酸酯，具有较高的催化活性，催化剂使用寿命长，同时具有较高的选择性。     

313.15 K四元体系Na+// S O 4 2 - ， C O 3 2 - ， N O 3 - -H2O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⁺// \mathrm{S} {\mathrm{O}}_4^{2-} , \mathrm{C} {\mathrm{O}}_3^{2-} , \mathrm{N} {\mathrm{O}}_3^{-} -H₂O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NaNO₃,Na₂SO₄,Na₂CO₃·H₂O, Bur(Na₂CO₃·2Na₂SO₄),Da(NaNO₃·Na₂SO₄·H₂O)),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(Na₂SO₄)的变化呈现相似性规律。该体系中存在复盐碱芒硝Bur(Na₂CO₃·2Na₂SO₄)、钠硝矾Da(NaNO₃·Na₂SO₄·H₂O),结晶水合物(Na₂CO₃·H₂O),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。     

四元体系NaCl+NaBO2+Na2CO3+H2O 298.15 K 相平衡研究

柴达木盐湖中具有丰富的盐湖离子,对其中的一个四元体系水盐相图开展研究,采用等温溶解平衡法开展了298.15 K时四元体系NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O相平衡研究,测定了体系平衡液相组成及密度和折光率,绘制了四元体系NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O 298.15 K的相图及相应的物化性质图。研究发现NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O四元体系298.15 K 时包含2个共饱点（E₁、E₂）、5条溶解度曲线（AE₁、BE₁、CE₂、DE₂、E₁E₂）、4个结晶区（NaCl、NaBO₂·4H₂O、Na₂CO₃·7H₂O、NaCl·NaBO₂·2H₂O）。其中三元体系NaCl+NaBO₂+H₂O在298.15 K下产生了复盐NaCl·NaBO₂·2H₂O,通过研究发现该四元体系NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O在298.15 K下也具有NaCl·NaBO₂·2H₂O复盐区。     

293K下K^＋／CO3^2-，HCO3^-、Cl^-、H2O四元体系相图的研究——从农药废水中回收无机盐

用等温法测定了293K下K+/CO32-、HCO3-、Cl-、H2O四元体系的溶解度,根据溶解度数据绘制了相图,相图由KCl、KHCO3、K2CO3·3/2H2O、K2CO3·2KHCO3·3/2H2O四个相区组成.实验结果表明,K2CO3对KCl和KHCO3有强烈的盐析作用.以四元水盐体系相图理论作指导,对吡虫啉农药生产废水进行等温蒸发,分析计算了废水中各种盐的析出顺序及析出量,给出了分离氯化钾和碳酸钾较为理想的蒸发终止点,并提出了合理的工艺流程.     

四元体系Li+,K+,Mg2+//B4O72——H2O 273 K相平衡

利用等温溶解平衡法研究了四元体系Li⁺, K⁺, Mg²⁺//B₄O₇^2--H₂O 273 K相平衡关系。测定了该体系平衡时各组分的溶解度和平衡液相密度。根据实验数据和固相组成分别绘制了四元体系Li⁺, K⁺, Mg²⁺//B₄O₇^2--H₂O 273 K时的稳定相图、水图以及相应的密度-组成图。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,3条单变量曲线,3个固相结晶区组成,结晶区分别对应Li₂B₄O₇·3H₂O、K₂B₄O₇·4H₂O和MgB₄O₇·9H₂O;平衡液相密度在共饱点处达到最大。研究还对该四元体系在273 K、288 K和348 K不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。