一里坪盐湖卤水冷冻转化

取密度分别为1.215、1.218、1.221 g/cm3的一里坪盐湖晶间卤水分别在-5、-10、-15、-20 ℃进行冷冻除硫酸根实验,得到卤水冷冻除硫酸根最佳条件：卤水密度为1.215 g/cm3、冷冻温度为-15 ℃;当冷冻卤水中硫酸根质量浓度降低到原卤水中硫酸根质量浓度的1/3左右时进行固液分离。将盐湖卤水在选定条件下冷冻除硫酸根,固液分离后的卤水在实验室模拟自然蒸发。从卤水特征系数分析,冷冻后的卤水也应归入硫酸镁亚型盐湖卤水,但在自然蒸发过程中液相点的变化趋势符合25 ℃下Na+、K+、Mg2+∥Cl-—H2O四元体系相图。同时,将未经冷冻的原始卤水在实验室模拟自然蒸发时,液相点的变化趋势与Na+、K+、Mg2+∥Cl-、SO42-—H2O五元体系25 ℃介稳相图吻合。所以,从相图应用的角度看,硫酸镁亚型盐湖卤水通过冷冻脱硝实现了由五元体系向四元体系转化的可行性,从而可为一里坪盐湖卤水的开采利用提供工艺参考,并为硫酸盐型盐湖卤水的转型提供理论支撑。     

察尔汗盐湖盐田工艺相图分析及计算

以察尔汗盐湖卤水滩晒含钠光卤石的盐田工艺为研究对象,以Na+、K+、Mg2+∥Cl-—H2O四元水盐体系相图理论为依据,对察尔汗盐田工艺分别做了25 ℃等温相图和多温相图分析。结果表明：察尔汗盐湖卤水在15~ 25 ℃时的结晶路线为NaCl→NaCl+Car→NaCl+Car+Bis,-5~15 ℃时的结晶路线为NaCl→NaCl+KCl→NaCl+Car→ NaCl+Car+Bis。物料衡算结果表明：分段蒸发使原矿的钠质量分数由37.046%降至12.353%,钾质量分数由16.899%提升至23.525%,分段蒸发可有效降低光卤石矿中杂质氯化钠的含量,提高含钠光卤石的品位,KCl收率高达97.90%。该研究可为盐田生产和工艺计算提供理论指导。     

制镁原料盐湖老卤蒸发过程实验研究

为了充分利用青海丰富的镁资源,以25 ℃ Na+,K+,Mg2+//Cl--H2O四元水盐体系相图为理论指导,对察尔汗团结湖高镁卤水净化工艺蒸发过程进行实验研究,考察了高镁卤水蒸发过程杂质的析盐规律。在高镁卤水蒸发结晶过程中,以1 L高镁卤水母液为基准,当蒸发水量到达307 g时,液相中氯化镁含量达到33.697%（质量分数）,氯化钠含量可降至0.007%（质量分数）,氯化钾含量可降至0.134%（质量分数）,镁含量升高了3.412%,钠含量下降率达到91.86%,钾含量下降率达到19.28%。实验结果表明,蒸发结晶过程能使氯化镁溶液浓度提高,杂质离子K+、Na+和少量Ca2+被分离,起到高镁卤水初步净化作用,为制备高附加值镁系列产品的原料提供基础实验依据。     

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。     

基于LiCl溶液太阳能界面蒸发的连续式空气取水

太阳能吸收式空气取水利用广泛存在的太阳能和空气获取淡水,是解决淡水短缺的有效方法,然而传统技术的水分吸收和解吸收集需要分开运行,效率较低且需要人工操作。为解决该问题,提出基于吸湿盐溶液太阳能界面蒸发的连续式空气取水,一方面采用LiCl溶液吸收空气中的水分,另一方面利用太阳能界面蒸发实现溶液解吸与水蒸气冷凝收集,由于太阳能界面蒸发可以实现局部加热与解吸,吸收和解吸两个过程可以同时进行。进一步对LiCl溶液的太阳能界面蒸发与连续空气取水分别进行了试验研究,试验结果显示：质量分数为30%的LiCl溶液可以进行高效的吸收/解吸工作,在一个太阳光照强度下达到0.44 kg/(m²·h)的蒸发速率和39.3%的能量效率,并能实现连续太阳能空气取水,取水速率达到2 L/(m²·d)。     

低品位含钾卤水蒸发结晶制备光卤石工艺研究

随着氯化钾生产规模的扩大,高品位含钾卤水资源过量消耗,而低品位含钾卤水采用传统的溶采-盐田晒制光卤石工艺因成矿周期长、成本高、操作复杂使盐湖企业难以为继。以低品位盐湖卤水为研究对象,以相图为指导,通过真空蒸发控速结晶工艺制备光卤石,研究快速结晶成矿技术。实验结果表明,采用蒸发结晶工艺可以制得氯化钾质量分数为13.82%~14.90%的光卤石产品,成矿周期较原工艺加快近1倍。实验考察了镁钾比例、蒸发水量等因素对光卤石产量和品位的影响,结果证实运用真空蒸发控速结晶技术制备光卤石是可行的。     

隔热、防腐蚀、装饰涂层体系在车载式安全检查设备上的应用研究

通过太阳光照射试验和碘钨灯模拟太阳光照射试验,获得了“环氧底漆＋环氧中间漆＋太阳热反射辐射双组分丙烯酸涂料”和“环氧底漆＋环氧中间漆＋阻隔型水性隔热涂料”所形成的复合隔热涂层试验数据;设备外表面的隔热涂层通过了耐盐雾、耐酸碱、耐湿热、光泽等性能检测,可以实现产品对涂层体系隔热、防腐蚀、装饰的技术要求。探索出实施复合隔热涂层的工艺过程和操作方法,为车载式安检设备的生产积累了经验。     

马海盐湖低品位钾矿溶采卤水 蒸发过程相图分析及计算

依据K⁺,Na⁺,Mg²⁺∥Cl^-,SO₄^2--H₂O体系15 ℃介稳相图,对青海马海盐湖低品位钾矿溶采卤水进行了等温蒸发过程相图分析,揭示了该盐湖卤水蒸发过程中盐类富集行为和析出规律。依据相图通过计算得出：该盐湖卤水在等温蒸发时应采取分段蒸发,且给出了各个蒸发结晶池终了时刻应控制的母液组成,为该盐湖卤水的综合开发利用提供了理论依据。     

煤制烯烃含盐废水近零排放技术的应用

与石油、天然气相比,我国煤炭资源更加丰富,发展新型煤化工产业是大势所趋。煤炭和水资源的逆向分布导致煤化工企业所在地水环境问题尤为突出。常规处理工艺难以实现废水达标排放和资源回用目标,需通过特定的近零排放技术工艺,将浓盐水进一步浓缩至盐结晶,产水全部回用,结晶盐外排作为固废处置。本文结合工程实例,介绍了某煤化工项目针对生产过程中产生的含盐废水所采取的近零排放处理工艺技术路线,其主要由含盐废水膜处理单元和浓盐水蒸发结晶单元组成。采用机械蒸汽压缩循环、强制循环降膜蒸发、高效传热和盐种等技术,同时对蒸发结晶近零排放系统进行改进和优化。装置实际运行结果表明：各项工艺参数指标及药剂和能源消耗量均达到设计要求,产水水质达到优质再生水回用标准,实现整套装置长周期稳定运行及废水近零排放目标。     

含锂钾卤水体系降温过程研究

针对含有Li+、Na+、K+、Cl-、SO42-的盐湖卤水,研究了具有不同组成特征的卤水在自然降温和人工降温条件下的液相组成变化以及析盐规律。研究表明：对于组成相同的卤水,自然降温和人工降温对盐结晶规律的影响 不大;对于硫酸盐含量偏高的卤水,随着温度的降低液相中的硫酸根含量会逐渐降低,在-10 ℃最为明显,降温至 -15 ℃时硫酸根质量分数在0.5%左右;对于硫酸根含量低、锂含量高的卤水,随着温度的降低氯化钾析出,锂离子有所富集;和常温相比,低温下含Li+、Na+、K+、Cl-、SO42-的盐湖卤水没有复盐析出。研究结果为低温下开发盐湖资源提供了理论指导。     

盐水液滴降压蒸发析盐过程传热传质特性

针对单个盐水(NaCl溶液)液滴在降压环境下蒸发析盐的传热传质过程建立了数学模型。模型考虑了多孔盐壳在液滴表面的形成过程,降压过程引起的气流运动,液核通过多孔介质的传质扩散,以及液滴表面的蒸发换热和对流换热。将实验数据与计算结果对比,验证了模型的有效性。通过模型计算获得了液滴表面温度及液滴质量随时间的变化。结果表明盐水液滴在降压环境下蒸发析盐过程的温度变化分为4个阶段:温度骤降阶段、温度回升阶段、平衡温度阶段和温度上升阶段。平衡温度阶段,盐壳界面运动较慢,随蒸发进行,液核尺寸逐渐减小,盐壳界面运动速度加快。理论分析了环境压力对盐水液滴蒸发析盐过程的影响,环境压力越低,平衡温度越低,盐分完全析出时间越短。     

FTC海水淡化浓盐水蒸发结晶析盐规律研究

以过流式电容法（FTC）排出的海水淡化浓盐水为原料,按照制盐工业通用国家标准中的化学分析方法并结合钾钠火焰光度计等仪器分析方法,在蒸发率不同的情况下测定了蒸发结晶盐及剩余浓盐水中的元素组成。对不同蒸发率条件下析出盐和剩余溶液中元素组成变化的分析结果表明：对蒸发剩余溶液中的离子含量进行数据拟合,利用溶度积常数回算得到的误差符合标准。在浓盐水蒸发率为12.67%~39.33%时可以得到平均质量分数达到99.08%的氯化钠;在蒸发率为72.58%~81.58%时硫酸钙析出最多;在蒸发率为66.00%~81.58%时镁盐析出较多。得到的析盐规律为进一步对FTC海水淡化浓盐水进行资源化处理提供重要的数据依据。     

硫酸镁亚型盐田卤水低温冷冻结晶规律的研究

针对青海大浪滩盐湖区盐田卤水做了低温冷冻结晶规律的研究,该盐湖区为典型的硫酸镁亚型卤水,研究了其在低温冷冻时卤水的物理性质变化及析盐结晶规律。结果表明,该盐田卤水在-16~0 ℃低温冷冻时析盐顺序为MgSO4·7H2O→MgSO4·6H2O→Na2SO4·3K2SO4。通过对不同温度下的液相组分分析和固相X射线衍射分析表明,利用冷冻方式开采此卤水时,最适宜的冷冻温度应控制在-8 ℃左右。此时,该卤水组成中SO42-的质量分数低于2%,可以简化为Na+,K+,Mg2+∥Cl--H2O四元体系,以便达到开采氯化钾的工艺需求,为该盐湖卤水的综合开发利用提供理论依据。     

NaOH–烟道气法卤水净化中成垢离子的沉降行为

卤水中的成垢离子(Ca2+, Mg2+和CO32–等)在真空蒸发浓缩过程中易形成低热力学活性和强吸附性的碳酸钙和硫酸钙垢层,降低换热管传热效率。NaOH–烟道气法卤水净化可利用电厂废气–烟道气以及氯碱厂低浓度的废碱,在节能环保方面具有绝对的优势和广阔的前景。为研究NaOH–烟道气法卤水净化过程中成垢离子的沉降行为规律,采用CO2替代烟道气开展卤水净化实验研究。采用Factsage热力学软件、XRD和SEM–EDS等分析手段探究了不同CO2通入时间和pH值对Ca2+, Mg2+和CO32–沉降行为的影响及所得沉淀物的矿物学特征。结果表明,当控制pH=11.5,CO2通入时间60 min时,可将卤水中的Ca2+浓度降低至6.0~8.0 mg/L,延长沉降时间至80 min,Mg2+浓度可降低至0.65 mg/L。此外,该pH值条件下沉淀反应的平衡常数最大,钙、镁的净化效果较其他pH条件下更佳。控制过程pH=9.5时,所得沉淀物为球霰石(Vaterite)型碳酸钙晶体;当pH升至10,碳酸钙的晶型由球霰石转化为霰石型(Aragonite)晶体,其形貌由规则的球形转变为椭圆形;当pH=11和11.5时,沉淀物为钙和镁的共晶体,碳酸钙的晶型由球霰石转换为热力学更加稳定的方解石型(Calcite)晶体。     

Utilization of the waste concentrated seawater in the desalination plants

Concentration of waste brine exhausted from flash evaporator was studied with a newly developed, concentration technique. The results were that concentration of NaCl in concentrated brine, its purity, electric power consumption and its cost, respectively, were 264(g/l), 96(%)(NaCl/ T. salts) and 238(KWH/t-NaCl). Installation cost was 3,380 million YEN and total concentrated brine cost including amortization was 2,760(YEN/t-NaCl) under the following design basis. Quantity of waste brine 100,000(m²/D), production capacity 610,000(t-NaCl/Year), current density 7(A/dm*), electricity 5(YEN/KWH).Installation cost and Operating cost for recovery of salt have been substantially reduced, so electrodialytic concentration process appears more attractive than it has hither to been the case for the industrial use or manufacturing of table salt.     

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。     

一里坪卤水蒸发过程固相夹湿率及物料平衡

研究了富硼锂的青海一里坪盐湖卤水自然蒸发过程的固相夹湿率和物料平衡,计算了各分离阶段和蒸发全程的蒸水率、析盐率、成卤率,分析了整个蒸发过程物料守恒情况。结果表明,各个分离阶段的蒸水率、析盐率和成卤率三者之和均接近100%,整个蒸发过程物料守恒。固相夹湿率呈现的规律性与结晶盐类型及特征有关。本文可为盐湖卤水蒸发过程析出混合固相的组成分析计算、精确配盐以及固、液相中硼、锂等有益组分的分布及流失评估提供依据。     

Sludge depositions in a long tube-high flow MSF test plant

During the operation of a multistage flash (MSF) evaporation plant, a rather rapid decrease was observed in the economy ratio of the plant when the dissolved oxygen (DO) content of the circulating brine was at a high level. This phenomenon was brought about by the reduction of heat transfer coefficients of condenser tubes due to sludge formation on the inside tube surface by the co-precipitation of ferric hydrous oxide with silica, alumina, and organic materials. The chemical analysis of the sludge and circulating brine showed a close relationship to DO values in the brine, the concentration of iron in the sludge, and the decreasing value of the heat transfer coefficient. The lowering of DO was found very effective for avoiding the sludge trouble.     

碳酸盐型卤水实验室模拟提锂和太阳池提锂的对比

通过对比研究,分析了太阳池提锂实验和50 ℃模拟提锂实验的共性和差异。研究发现蒸发作用是导致实验前后卤水中离子变化差异的主要因素。通过化学分析,实验中析出的盐类矿物主要以Li+和CO32?为主,但是太阳池实验中盐类矿物的Li+和CO32?含量要比模拟实验高很多,通过初步分析计算,太阳池实验中析出的碳酸锂晶体含量要比50 ℃模拟实验高50%以上。温度在提锂过程中起到了重要作用,稳定的盐梯度层可以有效地阻止热量从下对流层散失,并且通过稀释下对流层中的离子浓度,可以延缓NaCl的析出。     

卤水中添加水氯镁石对硫酸根析出的影响研究

盐田用含硫酸根卤水制取的光卤石含有硫酸盐杂盐,作者通过在卤水蒸发过程中不同阶段添加水氯镁石,考察硫酸根析出的影响研究.结果表明：75℃蒸发条件下,卤水在光卤石饱和点添加m（水氯镁石）∶m（原始卤水）=1∶18.75～1∶20时,可以减少硫酸盐析出,得到w（SO42-）=1.28％的纯度较高的光卤石.