杂硝石制取硝酸钾工艺的相图分析(二)半成品配钾、蒸发等过程的相图分析

在75 ℃Na+,K+∥NO-3,SO2- 4,Cl-,H2O体系相图的基础上,对以杂硝石所得的半成品为原料生产硝酸钾的工艺进行了相图分析和研究,确定了配钾的量及时机,提出了较为合理的工艺流程.     

杂硝石制聚硝酸钾工艺的相图分析：（一）杂硝石浸取液在日晒过程中 …

在２５℃、Ｎａ＾＋〃ＮＯ３＾－,Ｃｌ＾－,ＳＯ４＾２－,Ｈ２Ｏ相图的基础上,分析研究了新疆杂硝石矿浸取液在滩晒过程中各种盐的析出顺序及析出量,讨论了蒸发终止点及半成品中Ｋ＾＋、ＮＯ３＾－含量变化等问题。     

293K下K+/CO2-3,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.     

K~+, Na~+//Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~--H_2O体系热力学研究

通过引入表达离子缔合或离子间的短程静电作用项,提高了局部组成模型关联单一电解质水溶液体系热力学性质的精度,并通过建立新的计算多元混合体系作用参数的方法,将其推广应用到多离子电解质溶液体系。在此基础上,预测了Na+//Cl-,SO2-3,H2O、K+//Cl-,SO2-4,NO-4,NO-3,H2O、K+,Na+//Cl-,SO2-4,H2O、K+,Na+//Cl-,NO-3,H2O3,H2O、K+,Na+//SO2-4,NO-3,H2O5个四元体系及K+,Na+//Cl-,SO2-4,NO-五元体系的溶解度,模型参数均通过上述体系所包含的二元、三元体系的溶解度数据获得,计算结果满意。     

293K下K~+/CO_3~(2-),HCO_3~-、Cl~-、H_2O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。     

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.     

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。     

K+,Na+//Cl-,SO2-4 ,NO-3-H2O体系热力学研究

通过引入表达离子缔合或离子间的短程静电作用项,提高了局部组成模型关联单一电解质水溶液体系热力学性质的精度,并通过建立新的计算多元混合体系作用参数的方法,将其推广应用到多离子电解质溶液体系.在此基础上,预测了Na+//Cl-,SO2-4,NO-3,H2O、K+//Cl-,SO2-4,NO-3,H2O、K+ ,Na+//Cl-,SO2-4,H2O、K+ ,Na+//Cl-,NO-3,H2O、K+,Na+// SO2-4,NO-3,H2O 5个四元体系及K+,Na+//Cl-,SO2-4,NO-3,H2O 五元体系的溶解度,模型参数均通过上述体系所包含的二元、三元体系的溶解度数据获得,计算结果满意.     

铬酸酐与硝酸钾联产清洁工艺的相图分析

以实验测得的K2Cr2O7-CrO3-KNO3-HNO3-H2O四元体系相图为依据,对用硝酸酸化重铬酸钾联产铬酸酐和硝酸钾工艺过程进行分析,确定了铬和钾利用率最大时的操作条件．通过对先析硝酸钾的四步循环法1个算例的工艺过程的物料衡算,得到此过程优化的工艺参数．原料初始配料量K2Cr2O7：HNO3(摩尔比)确定为1：4．95,单次循环析出KNO3和CrO3各0．1276mol,与实验结果一致．实验也证实了此工艺过程可实现物料平衡,从而为实现此工艺的清洁生产奠定了基础．     

西藏朋彦错盐湖碳酸盐型卤水15℃等温蒸发实验研究

通过开展朋彦错盐湖夏季卤水15℃等温蒸发实验,参考Na~+,K~+∥Cl~-,SO_4~(2-),CO_3~(2-)-H_2O五元体系25℃介稳相图,获得了卤水在蒸发过程中Li、K、B、Na等元素的浓缩富集规律及各盐类矿物的析出顺序。结果表明,朋彦错盐湖卤水在15℃等温蒸发过程中,先后析出菱镁矿和芒硝矿物,最后析出少量含K和B矿物。K和B分别以钾芒硝和硼砂的形式少量沉淀析出,氯化钠在整个过程中持续析出。Li在整个蒸发过程中未见析出,处于持续富集状态。     

组成与温度对R2O-CaO-ZnO-Al2O3-SiO2系统析晶的影响

通过大量的配方实验和OM、XRD分析,系统研究了R2O-Ca-ZnO-Al2O3-SiO2系统析晶和组成与热处理温度间的相互关系。研究结果表明,白榴石相仅在0.2K2O-CaO-ZnO-Al2O3-SiO2系统的低硅区析出,且高Al2O3含量有利于其析晶;锌黄长石相主要在ZnO含量较高的系统中析出。在ZnO含量为0.55mole的系统中,用Na2O等摩尔取代K2O,有减小锌黄长石相析晶区的趋势,但是在ZnO含量为0.35mole的系统中则相反,硅锌矿相主要在ZnO含量为0.55mole系统中的低SiO2区析出,在高CaO低ZnO含量的系统中析出的主晶相是β-硅灰石,尤其是用Na2O等摩尔取代K2O时,系统的组成一定时,析出晶相的种类和数量还受到热处理温度的显著影响。     

组成与温度对R_2O-CaO-ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统析晶的影响

通过大量的配方实验和OM、XRD分析 ,系统研究了R2 O -CaO -ZnO -Al2 O3-SiO2 系统析晶和组成与热处理温度间的相互关系。研究结果表明 ,白榴石相仅在 0 .2K2 O -CaO -ZnO -Al2 O3-SiO2 系统的低硅区析出 ,且高Al2 O3含量有利于其析晶 ;锌黄长石相主要在ZnO含量较高的系统中析出。在ZnO含量为 0 .55mole的系统中 ,用Na2 O等摩尔取代K2 O ,有减小锌黄长石相析晶区的趋势 ,但是在ZnO含量为 0 .35mole的系统中则相反 ;硅锌矿相主要在ZnO含量为0 .55mole系统中的低SiO2 区析出。在高CaO低ZnO含量的系统中析出的主晶相是 β -硅灰石 ,尤其是在用Na2 O等摩尔取代K2 O时 ,系统的组成一定时 ,析出晶相的种类和数量还受到热处理温度的显著影响     

西藏杜佳里盐湖湖水的自然蒸发及析盐规律

湖泊面积扩大和湖水淡化是青藏高原盐湖在响应全球气候变化过程中最直接的一种表现形式,这给青藏高原盐湖资源的开发带来了诸多挑战,探索淡化湖水中可利用元素的富集成矿规律在新形势下越趋重要。本文现场自然蒸发实验以杜佳里淡化碳酸盐型盐湖为研究对象,根据Na⁺、K⁺/Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2--H₂O五元体系298K介稳相图,获得了淡化湖水在蒸发过程中Na、K、B、Li元素的富集浓缩规律以及各盐类矿物在蒸发过程中的析出规律。实验结果显示,杜佳里盐湖湖水在自然蒸发过程中最先析出芒硝矿物,其次为含CO₃^2-的碱类矿物,最后析出含B和K的矿物。直至实验结束,未见任何含Li矿物的析出,Li⁺仍处于浓缩富集过程中。     

奥运场馆表层及1米土微生物指标和理化性质表征

对奥运场馆不同地点的表土及1米土进行了微生物指标和理化指标的测定.结果表明,奥运场馆的土壤呈弱酸性,主要含有硫酸盐还原菌、中性硫化菌、好氧有机化能菌和真菌,另外还含有Ca2 、Mg2 、K 、Na 、Fe3 、NO-3、Cl-、SO2-4、HCO-3和一定量的有机质.这些指标能够为奥运场馆土壤环境中微生物的腐蚀研究提供支持.     

不同热解温度下玉米秸秆中碱金属K和Na的释放及半焦中赋存特性

为了解高含K玉米秸秆在不同热解温度下碱金属的析出规律,建立了一维水平管式炉,利用FTIR、SEM-EDX、XRD等测试手段及化学分馏法对碱金属的释放规律及热解半焦中赋存形式进行深入实验研究。结果表明:K是玉米秸秆的主要碱金属元素,且91%的K以无机K的形式存在;300~600℃主要为有机K的分解、释放阶段,大于600℃主要为KCl、K_2SO_4等无机K分解、释放。K元素由颗粒内部向表面迁移,并在700℃出现表面K盐富集,继续升温富集程度降低;Na和K析出规律相似,Ca和Mg热稳定性强,热解过程多以稳定的化合物形式存在于热解半焦中,不易析出到气相。     

10℃下 K+, Ca2+∥Cl-,SO42-,36%NH3-H2O体系相图的研究

为了探讨CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4的工艺及最佳生产条件,特用恒温法研究了10℃K+,Ca2+∥Cl-,SO42-,36%NH3-H2O体系相图.溶剂NH3-H2O中氨的浓度之所以选为36%,目的在于扩大K2SO4及CaSO4·K2SO4·H2O的结晶区;反应温度选为10℃,可降低氨的蒸气压.研究结果表明:在上述条件下,体系中存在K2SO4和CaSO4·K2SO4·H2O、CaSO4·K2SO4·H2O和CaSO4·2H2O的共饱线;存在K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl以及CaSO4·2H2O-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点;K2SO4结晶区要比25℃,溶剂NH3-H2O中氨的浓度为25%的同体系相图大得多:K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点更偏向氯化钙一角,因此有利于CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4:最佳工艺条件为2KCl(mol):CaSO4(mol):36%NH3-H2O(kg)=1:0.9023:0.5740,KCl的理论转化率可达90.22%;若想进一步提高KCl的理论转化率,必须加大氨的浓度.     

不同热解温度下玉米秸秆中碱金属K和Na的释放及半焦中赋存特性

为了解高含K玉米秸秆在不同热解温度下碱金属的析出规律,建立了一维水平管式炉,利用FTIR、SEM-EDX、XRD等测试手段及化学分馏法对碱金属的释放规律及热解半焦中赋存形式进行深入实验研究。结果表明：K是玉米秸秆的主要碱金属元素,且91%的K以无机K的形式存在;300~600℃主要为有机K的分解、释放阶段,大于600℃主要为KCl、K₂SO₄等无机K分解、释放。K元素由颗粒内部向表面迁移,并在700℃出现表面K盐富集,继续升温富集程度降低;Na和K析出规律相似,Ca和Mg热稳定性强,热解过程多以稳定的化合物形式存在于热解半焦中,不易析出到气相。     

不同阴、阳离子对石油化工炉管烧焦助燃效应的研究

在实验室焦炭燃烧试验装置中 ,研究了三种阴离子 Ac-、Cl-、NO-3 及碱金属 K+、碱土金属Ca2 + 、过渡金属 Cu2 + 三种具有代表性的阳离子对石油化工中焦炭燃烧性能的影响。通过不同烧焦阶段的电镜扫描照片及燃烧率测定 ,结果表明 :不同阴离子对焦炭的催化燃烧基本没有影响 ;各种类型阳离子均能加速焦炭的燃烧 ,但作用效果差别很大 ,K+作用效果最好 ,可以使烧焦速度加快80 % ,Ca2 + 次之 ,Cu2 + 在焦炭燃烧前期的催化燃烧效果十分显著 ,但后期效果不佳。可见 ,功能元素对焦炭的催化燃烧起决定性作用     

SiO2-Al2O3-MgO-K2O-(F)系玻璃陶瓷的分相和析晶

应用差热分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜等技术，研究了氟含量在SiO2—Al2O3—MgO—K2O系玻璃陶瓷分相及析晶中的作用。结果表明：当玻璃中不含氟时，试样在高温发生整体析晶，析出晶相为堇青石(Mg2Al4Si5O18)。当玻璃中含有质量分数为1．0％的氟时，玻璃的玻璃转变温度及析晶温度都有所降低，但首先在玻璃表面析出云母晶体，玻璃内部发生分相。随着析晶温度的升高，试样内部析出相互交错条状云母晶体。当玻璃中氟的质量分数达到4．0％时，云母晶体呈针片状整体析出，而且析晶温度进一步降低。     

10℃下K~+,Ca~(2+)//Cl~-,SO_4~(2-),36%NH_3-H_2O体系相图的研究

为了探讨CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4的工艺及最佳生产条件,特用恒温法研究了10℃K+,Ca2+//Cl?,SO42?,36%NH3-H2O体系相图。溶剂NH3-H2O中氨的浓度之所以选为36%,目的在于扩大K2SO4及CaSO4·K2SO4·H2O的结晶区;反应温度选为10℃,可降低氨的蒸气压。研究结果表明:在上述条件下,体系中存在K2SO4和CaSO4·K2SO4·H2O、CaSO4·K2SO4·H2O和CaSO4?2H2O的共饱线;存在K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl以及CaSO4·2H2O-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点;K2SO4结晶区要比25℃,溶剂NH3-H2O中氨的浓度为25%的同体系相图大得多;K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点更偏向氯化钙一角,因此有利于CaSO4?2H2O和KCl复分解生产K2SO4;最佳工艺条件为2KCl(mol):CaSO4(mol):36%NH3-H2O(kg)=1:0.9023:0.5740,KCl的理论转化率可达90.22%;若想进一步提高KCl的理论转化率,必须加大氨的浓度。