三元体系KCl+RbCl+H_2O 298 K稳定相平衡研究

盐湖卤水中KCl、Rb Cl极易形成固溶体,增加了钾铷分离难度,开展钾、铷共存氯化物体系相平衡研究,可为氯化物型卤水综合利用工艺制定提供依据。文中采用等温溶解平衡法研究了298 K下三元体系KCl+Rb Cl+H_2O的相平衡关系,测定了体系平衡时各组分的溶解度和平衡液相密度、折光率,根据实验数据绘制了三元体系相图、密度-组成图、折光率-组成图。研究发现:该三元体系为复杂三元体系,有固溶体[(K,Rb)Cl]生成。三元体系相图包含2个共饱点,3条溶解度曲线和3个结晶相区。3个结晶区分别为单盐KCl、Rb Cl和固溶体[(K,Rb)Cl]的结晶区。3种盐结晶区大小按以下顺序排列:[(K,Rb)Cl]KClRb Cl,其中[(K,Rb)Cl]结晶区最大,表明固溶体[(K,Rb)Cl]比其他盐更容易析出。     

三元体系硼酸钾+硼酸铷+水和硼酸铷+硼酸镁+水323 K相平衡

含硼卤水中硼酸根存在形式多样,给硼酸盐的分离纯化带来一定难度,开展含硼体系相平衡研究,可为含硼卤水综合利用工艺制定提供支撑。采用等温溶解平衡法研究了323 K下三元体系硼酸钾+硼酸铷+水和硼酸铷+硼酸镁+水的相平衡关系,测定了上述两个体系平衡时各组分的溶解度和平衡液相密度、折光率,根据溶解度数据和固相组成绘制了三元体系相图、密度-组成图、折光率-组成图。研究发现:两个三元体系均为简单共饱和型,无复盐或固溶体生成。两个三元体系相图均为水合物Ⅰ型相图,由1个共饱点,2条单变量曲线和2个结晶区组成。研究还对三元体系硼酸铷+硼酸镁+水在323和348 K不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。     

三元体系LiBr-Li2SO4-H2O 298 K相平衡

为了获取地下卤水中的锂盐的溶解和析盐规律,进一步指导开发宝贵的液态锂资源,文中采用等温溶解平衡法研究了三元体系LiBr-Li_2SO_4-H_2O在298 K时的固液稳定相平衡关系,测定了平衡溶液的饱和溶解度和密度,并根据饱和液相组成、湿固相组成和对应的平衡固相绘制了等温溶解度图和密度-组成图。结果表明:三元体系在298 K时的相图为简单共饱和型相图,平衡固相中无复盐和固溶体形成;该体系的相图由一个共饱点E,2条单变量溶解度曲线AE和BE,2个单盐结晶区组成,其中结晶区分别对应于二水溴化锂和一水硫酸锂;在三元体系中,溴化锂对硫酸锂有明显的盐析作用,且一水硫酸锂的结晶区远大于二水溴化锂。平衡液相对应的饱和固相由湿渣法和XRD确定。     

江陵凹陷地下卤水50 ℃等温蒸发研究

对江陵凹陷地下卤水进行了50 ℃等温蒸发实验。结果表明,江陵地下卤水在50 ℃等温蒸发过程中的析盐顺序为：氯化钠→氯化钠+氯化钾→氯化钠+氯化钾+氯化铵→氯化钠+氯化钾+氯化铵+硼酸,蒸发前期（蒸失率小于83.83%）只析出氯化钠,蒸发中期（蒸失率为83.83%~94.61%）开始析出氯化钾和氯化铵,蒸发末期（蒸失率大于94.61%）开始析出硼酸;微量元素锂、铷、铯、碘和溴高度富集于老卤中,有利于其综合利用。     

青海大风山芒硝矿晶间卤水25℃等温蒸发实验

本文进行了青海柴达木盆地大风山芒硝矿晶间卤水25 oC等温蒸发试验,结合Na+,K+,Mg2+//Cl-,SO42-25℃五元水盐体系(介稳)相图,研究了该卤水在等温蒸发过程中盐类矿物的结晶路线和析出顺序,采用X射线衍射手段进行了析出矿物的物相分析,为该卤水的开发和综合利用提供了基础数据。     

江陵凹陷地下卤水75℃等温蒸发析盐规律研究

对江陵凹陷地下卤水进行了75℃等温蒸发实验,以了解卤水在蒸发过程中的化学组成变化,查明卤水的析盐规律和各离子的富集规律,为该卤水的综合利用提供理论依据。实验结果表明,江陵地下卤水在75℃等温蒸发过程中的析盐顺序为:氯化钠→氯化钠+氯化钾→氯化钠+氯化钾+氯化铵→氯化钠+氯化钾+氯化铵+硼酸;微量元素锂、铷、铯、碘和溴高度富集于老卤中,有利于这些元素的提取和综合利用。     

川东达州地区地下卤水75 ℃等温蒸发析盐规律研究

四川东部达州地区地下卤水资源丰富,卤水储量约为8.23×10⁸ m³,富含钠、钾、锂、硼、铷、溴等元素。实验研究了该卤水在75 ℃等温蒸发过程中溶液pH变化规律、各种元素在溶液和固相中的富集规律,并通过X射线衍射（XRD）检测析出矿物的种类,确定了矿物的析出顺序。实验研究结果表明：溶液pH随着蒸失率的增加而降低;氯化钠在整个蒸发过程中大量析出,氯化钾在蒸失率达到77.3%时开始大量析出,蒸发接近末尾时钙、硼都有部分析出;蒸发过程中矿物的析出顺序为氯化钠→氯化钠+氯化钾→氯化钠+氯化钾+硼酸,蒸发过程中的析盐规律与K⁺,Na⁺,Mg²⁺//Cl^--H₂O（75 ℃）四元相图吻合。根据蒸发实验数据初步设计出卤水资源利用工艺路线。该研究结果为川东地下卤水的开发和综合利用提供了可靠的基础数据。     

Na+,K+,Mg2+/Cl-,SO42-,NO3-,H2O体系液固相平衡研究

针对新疆硝酸盐卤水矿所属的Na^＋,K^＋,Mg^2＋/Cl^-,SO4^2-,NO3^-,H2O六元体系,首次提出了其在25℃、氯化钠饱和时相图的表示方法,并结合生产实际,用等温法测定了所需相图区域的溶解度数据,进行了实际卤水的等温蒸发实验。研究表明：在相图中,氯化钠和硫酸钠分别与白钠镁矾、钾芒硝、钠硝矾有三盐共饱面;氯化钠和硫酸钠分别与白钠镁矾、钾芒硝、钠硝矾中的任两盐有四盐共饱线;氯化钠、硫酸钠、白钠镁矾、钾芒硝及钠硝矾有一个五盐共饱点;实际卤水等温蒸发时的析盐顺序为：氯化钠、氯化钠＋无水芒硝、氯化钠＋无水芒硝＋白钠镁矾、氯化钠＋无水芒硝＋白钠镁矾＋钾芒硝。     

罗布泊卤水生产硝酸钾半成品工艺研究--相图分析及计算

提出了25℃NaCl饱和时Na^ ,K^ ,Mg^2 //Cl^-,NO3^-,SO4^2--H2O六元体系相图的表示方法，确定了有关点的液固平衡数据，并以此进行新疆罗布泊卤水矿制取硝酸钾半成品等温蒸发过程的分析研究，明确了该过程中盐的析出顺序为：NaCl,NaCl Na2SO4,NaCl Na2SO4.MgSO4.4H2O,NaCl Na2SO4.MgSO4.4H2O 3K2SO4.Na2SO4,NaCl Na2SO4 Na2SO4.MgSO4.4H2O 3K2SO4.Na2SO4 NaNO3.Na2SO4.2H2O计算出各种盐的析出量及蒸发水量，确定了利用新疆罗布泊卤水钾矿资源制取硝酸钾的工艺路线，对工艺研究有重要的指导意义。     

三元体系Cd2+∥Cl-,SO2-4-H2O 298K相平衡研究

采用等温溶解平衡法,研究了三元体系Cd2+∥Cl-,SO2-4-H2O 在298 K时的溶解度,测定了平衡液相的密度,折光率和pH值等物化性质,确定了该体系的共饱点组成.该体系属于简单共饱和型,未形成复盐或固溶体.共饱点的固相盐组成为CdCl2·H2O,3CdSO4·8H2O,液相组成为w(CdCl2)38.65%,w...     

氯化钠-氯化锶-水三元体系25℃相平衡研究

采用等温溶解平衡法,研究了三元体系氯化钠-氯化锶-水25℃时的相平衡。同时测定了平衡溶液的密度和折光率等物化性质。根据实验研究数据,绘制了该三元体系的相图。相图由一个无变量点、两条单变量曲线和氯化钠、六水合氯化锶两个结晶相区构成。确定了该体系无变量点的液相组成为氯化钠质量分数等于7.40%、氯化锶质量分数等于29.42%;对应的平衡固相为六水合氯化锶和氯化钠。两种原始组分氯化钠和六水合氯化锶间未形成复盐或固溶体,六水合氯化锶未发生脱水,体系属于简单共饱型。     

盐湖老卤深度浓缩及硫酸锂提取工艺研究

针对硫酸盐型盐湖含锂卤水的深度蒸发及浓缩提锂过程,进行了蒸发锂盐析盐规律和一水硫酸锂提取技术研究。以东台吉乃尔盐湖老卤为参考卤水,采用常压等温强制蒸发装置,通过多段蒸发浓缩,获得了锂盐的蒸发析出规律和影响锂盐收率的关键因素;通过卤水除硫、多段深度蒸发,获得了锂离子质量分数高达3.14%,镁锂比从24.52降到1.64的高锂浓缩卤水。在此基础上进行了一水硫酸锂提取工艺研究,获得了卤水转化法生产硫酸锂的关键过程数据,其中硫酸锂的单程析出率可以达到78.18%。上述研究成果可为硫酸盐型盐湖卤水锂资源开发及其综合利用提供参考。     

吉兰泰盐湖卤水冻硝及冻硝母液蒸发析盐规律研究

随着盐湖资源长期开采,吉兰泰盐湖卤水逐渐老化,导致再生盐品质逐年下降。为解决卤水老化、SO₄ ^2-富集等问题,对吉兰泰盐湖所处的Na ⁺、Mg ²⁺∥Cl ^-、SO₄ ^2--H₂O体系,采用恒温冷冻法与强制蒸发恒温平衡法,对船采区卤水冷冻析硝和冻硝后卤水蒸发析盐规律进行研究。考察了冻硝温度、加水率、冻硝时间等因素对析硝率和SO₄ ^2-去除率的影响以及蒸发水率对蒸发析盐规律的影响。结果表明：船采区卤水加水率为8%（质量分数）时,卤水密度降至1.197 8 g/cm ³,在-10 ℃冷冻12 h,冻硝后的卤水密度为1.186 6 g/cm ³,卤水中SO₄ ^2-质量浓度降至8.84 g/L,芒硝析出率为73.76%;冻硝后卤水在25 ℃蒸发,卤水密度达到1.260 1 g/cm ³,氯化钠析出率为93.14%,析出固相中氯化钠纯度为96.23%。该研究为船采区卤水生产高品位再生盐的工艺优化提供了理论依据。     

黑北凹地富钾地下卤水自然蒸发实验研究

黑北凹地位于阿尔金山山前,其富钾地下卤水储量巨大,该卤水以钠、氯含量占绝对优势。富钾地下卤水化学组成简单,易于提取,具有很好的开发利用价值。以该富钾卤水为研究对象,在现场进行了自然蒸发实验。通过实验发现,卤水经过较长的石盐（NaCl）析出阶段后,分别达到光卤石（KCl·MgCl₂·6H₂O）和水氯镁石（MgCl₂·6H₂O）析出阶段,最后蒸干于南极石阶段,其析盐顺序为石盐—光卤石—水氯镁石—南极石;其中钾只以光卤石矿物析出,且析出阶段比较集中,在整个蒸发过程中氧化硼（B₂O₃）和锂则都在卤水中浓缩富集,没有析出。根据卤水蒸发过程中的析盐规律,其与K ⁺,Na ⁺,Mg ²⁺//Cl ^--H₂O（25 ℃）介稳相图相符,蒸发过程中的体系变化趋势为液相体系点在石盐相区逐渐向远离石盐相点的方向移动,到达石盐与钾石盐共饱线后沿此线向石盐、钾石盐、光卤石共饱点移动,后沿石盐、光卤石共饱线移动,最终蒸干于石盐、光卤石、水氯镁石共饱点。经过对整个蒸发过程中卤水pH及密度的变化规律进行分析,指出可以通过pH及密度的变化来控制卤水的制卤过程。通过该蒸发实验研究,将为黑北凹地地下卤水的提钾工艺实验和后期开发提供科学依据。     

含溴盐湖卤水自然蒸发析盐规律研究

本文以Na+、K+、Mg2+//Cl--H2O四元水盐体系(25℃)平衡相图为指导,进行某含溴的氯化物型盐湖卤水的自然蒸发析盐规律研究,考察了卤水中K、Br等元素的富集规律,获得了其自然蒸发结晶路线及析盐顺序,依次为石盐、钾石盐、光卤石,溴在蒸发过程中不断浓缩富集,至水氯镁石饱和时浓缩8倍。本试验为该类型盐湖卤水的综合开发利用提供了盐田工艺设计基础和理论依据。     

盐湖老卤动态变温分离高纯结晶硫酸镁

盐湖老卤中镁资源储量丰富,现阶段的初级利用形式主要是提取结晶氯化镁。为提高过程效益,提出了兑卤及变温直接分离高纯结晶硫酸镁的方案,并分别考察MgSO₄饱和卤水、MgSO₄-NaCl共饱和卤水、MgSO₄-NaCl-MgCl₂共饱和卤水在非平衡动态降温过程中硫酸镁晶体微观形貌的变化以及降温速率对晶体形貌的影响。结果表明,MgSO₄饱和卤水非平衡动态降温过程中晶体形成的速率与降温速率有关,在-1.02℃/min的降温速率下,MgSO₄饱和卤水降温30 min后即可形成径向约1300 μm的MgSO₄·7H₂O晶体;但是,当卤水中存在NaCl时,最终的晶体形式为MgSO₄·6H₂O,且多为不规则的块状;卤水中的MgCl₂能促使晶体形成棱柱状的MgSO₄·6H₂O。在NaCl和MgCl₂的作用下,MgSO₄-NaCl-MgCl₂共饱和卤水降温15 h后可以析出完整晶型的高纯结晶硫酸镁。     

鸭湖构造深部卤水自然蒸发实验研究

通过自然蒸发实验,对鸭湖背斜构造深部卤水进行了研究,得到了该卤水在自然蒸发过程中各元素富集规律及析盐规律。受高含量钙影响,卤水蒸发路线在K⁺,Na⁺,Mg²⁺∥Cl^--H₂O(25℃)介稳相图中偏移比较明显,可与Na⁺,K⁺,Mg²⁺,Ca²⁺∥Cl^--H₂O(25℃,对NaCl饱和)介稳相图相结合对实验数据进行分析。卤水自然蒸发过程中矿物析出顺序为：石膏→石盐→光卤石→南极石→溢晶石;光卤石产量较小并且质量不高;锂最终浓缩至质量浓度约为2.9 g/L时,硼、锶、溴、碘、铷、铯等微量元素均有析出。实验数据和结论为针对该类型卤水进行更深入的综合开发利用研究提供了依据,如前期除钙后梯度提取硼酸、碳酸锂、溴素等产品。     

高钙低品位钾矿卤水的钾盐生产技术研究

通过相图分析、自然蒸发结晶实验和盐析提钾实验等方式对氯化型含钙盐湖晶间卤水生产钾肥的技术进行了研究,结果表明:水合氯化钙、溢晶石、钾钙石等含钙固体盐不会在钾肥生产过程中析出;含钙卤水相图分析得到的钾盐提取率可达85.6%,含盐量为20.1%,但实际蒸发实验钾收率为72.9%,盐析提钾实验钾盐收率为77.6%。造成钾盐收率低于理论计算值的原因,一是含钙卤水的钾质量分数高于无钙卤水,使得钾盐提取率降低;二是自然蒸发结晶过程的过饱和现象使钾盐析出不充分。     

卤水中铷铯提取方法获国家发明专利授权

正日前,中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所研发的卤水中铷盐、铯盐的提取方法获得国家发明专利授权。针对盐湖卤水及深层卤水中伴生铷、铯资源回收利用存在的技术瓶颈,郑州综合所盐卤资源调查与评价团队通过长期技术攻关,提出了适合不同类型卤水中铷盐、铯盐的分离提取方法,采用离子交换-萃取     

Li+, Na+//CO32-, B4O72-, Cl--H2O五元体系298K相平衡及平衡液相物化性质的研究

针对西藏扎布耶盐湖卤水组成，采用等温溶解平衡法研究了五元体系Li^ ,Na^ ∥CO3^2-,B4O7^2-,Cl^--H2O 298K下的相平衡关系。测定了该体系298K时各组份的溶解度及平衡液相的密度、粘度、折光率、电导率和pH值等物化性质，并绘制了该五元体系的溶解度空间立体图及平衡液相物化性质一组成图。实验表明：体系中共有3个四盐共饱点和6个单盐结晶区；无复盐和固溶体生成，也无碳酸氢盐存在：且LiCl对硼酸盐、Na2CO3对NaCl具有强烈的盐析作用。