油田聚合物溶液黏度的影响因素研究

为降低离子对聚合物溶液黏度的影响，研究了K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、S^2-离子溶液对聚合物黏度的影响规律。研究表明，二价阳离子的影响比一价阳离子的影响大，阳离子中Fe²⁺的影响最大，阴离子中S^2-的影响最大。随着阳离子K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺浓度增加聚合物溶液黏度降低，当K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺离子质量浓度分别为40,1 000,60,50 mg/L时对母液黏度稳定性影响最大，此时1 500 mg/L聚合物溶液黏度降到110 mP·s。因此，对于油田选用配聚用水时，需要严格控制Fe²⁺和S^2-的出现并保证K⁺、N...     

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。     

煤矿井水化学特征研究

利用变异系数分析、Stiff图分析及Piper图分析等方法综合研究了某煤矿内矿井水的化学特征。评价结果表明,该工区内大部分地层水表现为溶液中阳离子Ca²⁺、Mg²⁺含量均显著低于(K⁺+Na⁺)含量。该类地层水主要包括了太灰水、煤系砂岩水、老空水和新生界水,前三者均具有较高的溶液TDS值,而新生界水的样本结果普遍表现出较低的TDS值。地层水中阳离子Ca²⁺、Mg²⁺的来源较为复杂,其中硫酸盐岩和硅铝酸盐岩类矿物的溶解占比较大,而碳酸盐类矿物的溶解占比较小;这两种阳离子与Na⁺存在阳离子交换,进而导致水溶液中阴离子Cl-的含量明显低于阳离子Na⁺。煤矿井水化学特征演化的研究可为矿区安全生产提供依据。     

利用纳滤膜分离精制饱和卤水的研究

针对饱和卤水直接制碱过程需要去除硫酸根、钙离子、镁离子（SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺）等杂质离子的问题,探索了利用纳滤膜分离精制饱和卤水新工艺。通过考察NF270、DL2540、ESNA1 3种类型纳滤膜的透过通量和离子截留率,确定了选用DL2540为实验用膜;分析了DL2540纳滤膜对离子的截留性能和对盐田饱和卤水的分离性能及其对饱和卤水精制的效果。结果表明,增加同离子浓度、降低压力有利于不同价态阳离子、阴离子间的分离,DL2540纳滤膜对盐田饱和卤水中SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺截留率分别达到95%以上、30%~50%、30%~70%,对Na⁺、Cl^-截留率均低于15%,进一步证明DL2540纳滤膜具有较好的稳定性和二价离子截留效果,在饱和卤水精制上展示出较好的应用前景。     

卤水中钾和镁的利用

卤水中含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Li⁺、SO^2-₄和Cl^-等多种离子,其中钾离子、镁离子是生产镁盐和钾盐产品的重要原料,同时合理地利用卤水也可以缓解卤水直接排放带来的环境问题。着眼于卤水资源的利用,重点介绍了以卤水为原料制备各类钾、镁产品的研究进展。通过对比与分析,概括了以卤水为原料制备各类钾、镁产品的技术特点和技术发展趋势,并对卤水资源的利用现状及存在的问题做了简要分析。     

淘洗六水氯化铝过程中晶体沉降速度与纯化规律分析

针对粉煤灰酸法制氧化铝工艺中六水氯化铝结晶纯度难以控制、需进一步纯化的问题建立液固淘洗过程模拟实验,考察了液相密度、黏度、颗粒粒度及体积分数对颗粒沉降速度的影响,并用液体对颗粒的抵抗阻力对其修正,建立了关于沉降速度的计算模型,相对误差小于10%,能够较好地预测该体系下颗粒的沉降速度。按照淘洗过程模拟实验条件及对应的颗粒沉降速度设计静态实验,考察了钠、钙、镁和钾4种杂质离子随淘洗时间的变化规律,得到较优淘洗时间为60s。实验结果表明,杂质离子脱除率依次为Na⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>K⁺,且最高脱除率均可达80%以上,杂质离子脱除率随着液固比的增大而提高,与沉降速度计算模型趋势一致,研究结果可为淘洗工艺的设计计算和优化提供参考。     

柴达木盆地南翼山背斜构造区卤水自然蒸发实验

柴达木盆地南翼山背斜构造区卤水属高钙、低镁的氯化钙型卤水,微量元素硼、锂、锶、碘等含量相对较高,具有较高的综合利用价值。选取南翼山背斜构造区约3 000 m处深层卤水在自然状态下蒸发结晶,分析各种离子在固、液相中的分布规律、盐类结晶规律、结晶形态及微量离子的富集规律。结果表明:在室外自然状态下蒸发时,析出的盐中发现了不常见的异性结构的石盐、钾石盐和疑似K（NH₄）Mg₂Cl₆·12H₂O的类光卤石;石盐阶段和钾石盐阶段析盐规律符合Na⁺,K⁺,Mg²⁺//Cl^-—H₂O 相图,钾石盐、光卤石、南极石阶段符合K⁺,Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺//Cl^- —H₂O体系25 ℃简干图;微量离子中,Li ⁺、Br^-、I^-一直富集,其他离子在蒸发后期有不同程度的析出,三氧化二硼可以富集至18.77 g/L,Li⁺最高可以富集至6.520 g/L。蒸发所得的钾混盐是提钾优质原料,实验结果可以为后期综合利用提供参考。     

响应曲面优化改性沸石的制备及其对水中氨去除特性

采用柠檬酸钠联合高温煅烧制备改性沸石，利用响应曲面法优化制备参数，通过批次吸附实验探究了改性沸石去除水中氨的特性及机理。结果表明：柠檬酸钠质量分数为2.24%，煅烧温度为395.72℃，煅烧时间为3.58 h条件下制备的改性沸石效果最佳；在投加量为10 g/L条件下处理20 mg/L氨，去除率达到80.21%，较天然沸石提高35.62%。SEM和BET表明改性后沸石孔径增大了1.48倍。吸附氨的最佳pH为6，阳离子共存对吸附氨的影响顺序为：K⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺；拟二级动力学和Langmuir模型可更好地描述氨吸附过程，改性沸石循环5次后的氨去除率依然可达70.49%。本研究制备的改性沸石可作为吸附剂用于水中氨的高效去除。     

南海某高温高压地层体系钻井液中离子含量的测定方法

对南海某高温高压地层体系钻井液中离子含量的测定方法进行了探究与讨论。经过依次尝试双指示剂法、电位滴定法、酸度计法后,最终采用酸度计法成功测定了CO₃^2-,HCO₃^-含量。该方法消除了钻井液颜色干扰对滴定终点判断造成的误差,且精密度良好。采用硝酸、高氯酸、双氧水体系对钻井液进行微波消解,然后用火焰原子吸收法分别测定了钻井液中K⁺,Ca²⁺,Na⁺,Mg²⁺,Fe³⁺各种金属阳离子含量。该方法简单易行,操作方便,适用于分析钻井液体系大部分金属离子。     

一里坪盐湖夏季卤水25 ℃等温蒸发

根据一里坪盐湖夏季卤水主要化学组成和湖区气候特点,以Na⁺,K⁺,Mg²⁺//Cl^-,SO₄^2-—H₂O五元体系25 ℃介稳相图为参考,进行了一里坪盐湖夏季卤水25 ℃等温蒸发实验研究。实验结果表明：夏季盐湖卤水25 ℃等温蒸发析盐过程依次为石盐段、钾混盐段、光卤石段和水氯镁石段;锂和硼等在液相富集;结晶路线与Na⁺,K⁺,Mg²⁺//Cl^-,SO₄^2-—H₂O五元体系25 ℃介稳相图的规律基本吻合,实验结果可以为盐田工艺节点控制提供依据。比较了南美阿塔卡玛盐湖与一里坪盐湖的盐田工艺,分析了两种卤水组分的差异,阿塔卡玛盐湖资源综合利用的成功经验可以为一里坪盐湖资源开发提供借鉴。     

Preparation of carbon-based adsorbents from sewage sludge pyrolysis to remove metals from water

The objective of this study was to evaluate the use of cheap carbon-based adsorbents from sewage sludge pyrolysis to remove Na⁺, K⁺, Ca²⁺ and Mg²⁺ from saline water. Four model solutions of NaCl, KCl, CaCl₂ and MgCl₂ that simulated seawater composition were used. The model solutions were 456.54 mmol_c L⁻¹ NaCl, 9.72 mmol_c L⁻¹ KCl, 19.96 mmol_c L⁻¹ CaCl₂ and 111.09 mmol_c L⁻¹ MgCl₂. Two carbon adsorbents, one with chemical activation, were prepared by a new method and evaluated for ion adsorption. The results indicated that carbon adsorbent without chemical activation was the most effective in removing ions from different solutions and the removal of metals followed the sequence: Na⁺ (76.78−69.66) >K⁺ (66.0−57.80) >Mg²⁺ (44.84−42.85) >Ca²⁺ (35.12−12.38). Results showed that it is to possible prepare carbon-based adsorbents from sewage sludge following inexpensive and environmentally acceptable methods.     

硫酸盐型卤水低温处理及其液相 蒸发析盐规律的理论研究

青海省碱北洼地晶间卤水为典型的硫酸盐型卤水,该地区夏季气候干燥炎热,冬季寒冷,为更好地了解该类型盐湖卤水在自然条件下的蒸发过程,以碱北洼地晶间卤水为研究对象,依据Na^+,K⁺,Mg²⁺//Cl^-,SO₄^2－-H₂O （15 ℃）五元介稳体系相图,首先将原始卤水自然蒸发,在氯化钠饱和阶段取4组不同Mg2+值的卤水为冷冻实验样品,分别研究了在-7 ℃、-16 ℃下的冷冻过程。实验结果表明,液相中SO₄^2－、Na⁺以Na₂SO₄·10H₂O的形式析出,改变了液相组成,卤水液相组成点在相图中从软钾镁矾相区移动至氯化钾相区,再将分离后的液相分别蒸发,结果表明,卤水经过冷冻处理之后再蒸发后可以得到较多光卤石矿,对利用该类型卤水生产氯化钾具有重要意义。     

Phase Behavior of Sodium Dodecyl Sulfate-n-Butanol-Kerosene-Water Microemulsion System

Experiments were carried out to investigate the influences of cation from electrolytes and acidity/alkalinity on the phase behavior of sodium dodecyl sulfate-n-butanol-organics-water （with electrolytes） microemulsion sys-tem. The organics used is commercial kerosene. The volume ratio of water to organics is 1︰1. The results show that the type and valence of electrolyte cations are important factors influencing the microemulsion behavior. Biva-lent Ca2＋is more effective than monovalent K＋and Na＋for the formation of Winsor type III and II microemulsion. For electrolytes with the same monovalent cation Na＋, i.e. NaCl and Na2CO3, anions in the electrolyte have some effect. Bivalent anion 23CO - leads to a lower activity of cation Na＋than monovalent anion Cl-. NaOH （or KOH） behaves similar with NaCl （or KCl）. When HCl is used as electrolyte, its acidity plays an important role. Phase in-version of microemulsion from type III （or II） to type I is observed through precipitation of Ca2＋using Na2CO3, neutralization of HCl by NaOH, and addition of water to the system, which releases the oil from the microemulsion.     

杂质离子对MgCl2和CO2反应-萃取-醇析耦合过程的影响

通过反应-萃取-醇析耦合过程，将MgCl₂和CO₂制备成碳酸镁和氯化氢气体是盐湖老卤资源化利用的有效途径。系统地研究了老卤中Na⁺、K⁺、Ca²⁺对MgCl₂和CO₂反应-萃取-醇析耦合过程得到的固体产物晶型晶貌的影响。结果表明，Na⁺和K⁺对耦合过程的影响相似，固体产物均为高纯棒状三水碳酸镁（MgCO₃·3H₂O），且Na⁺和K⁺均能选择性吸附在MgCO₃·3H₂O晶体的轴面（101），阻碍该晶面的生长，使得棒状MgCO₃·3H₂O直径变小；Ca²⁺对反应-萃取-醇析耦合过程有不利的影响，由于CaCl2能参与反应，生成球状无定形纳米钙镁碳酸盐，使得三水碳酸镁纯度降低。     

利用钾混盐制备光卤石的研究

通过对Na⁺、K⁺、Mg²⁺//Cl^-、SO₄^2--H₂O五元体系相图理论和数据的分析,提出了一种处理软钾镁矾和钾盐镁矾这2种钾复盐的新方法。在高温条件下（100 ℃）对软钾镁矾和钾盐镁矾进行转化,在低温条件下（15 ℃）析出光卤石,光卤石再分解可以生产氯化钾。在高温转化和低温冷却分别为75 ℃和25 ℃的条件下,结合查波错盐湖（硫酸钠亚型）秋季卤水钾混盐进行实验研究。结果表明,整个转化过程中钾的转化率可达80％左右,该工艺的可行性得到证实。     

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。     

Study on the active centers of methane coupling catalysts by means of fluorescence emission of Eu

Eu³⁺ ion was adopted as a probe to detect the probability of entrance of alkali elements into the crystal lattice of MgO, CaO and La₂O₃ by means of its characteristic emission. Based on the experimental data it is concluded that Li⁺ and Na⁺ ions can substitute Mg²⁺ and Ca²⁺ ions and only a small amount of K⁺ ion can enter into the lattice of CaO. Whilst Li⁺ ion can not enter into the lattice of lanthana. The conclusion of this investigation is in good agreement with that obtained by Lunsford by ESR studies.