盐湖卤水Li~+,Na~+/CO_3~(2-)-H_2O三元体系298.15K稳定相平衡研究

本文针对富锂碳酸盐型卤水自身的水盐体系特性,采用等温溶解平衡法进行了Li~+,Na~+/CO32--H2O三元体系(298.15K)稳定相平衡实验研究,获得了该体系平衡液相的溶解度数据以及密度、pH、电导率等物化参数,绘制了相图及对应的物化性质图。结果表明,三元体系Li+,Na+/CO32--H2O(298.15K)稳定相图属于简单共饱型,没有生成任何形式的复盐或固溶体,也未发生脱水作用,相图由一个共饱点、两条单变量曲线和两个单盐结晶区组成。Li_2CO_3和Na_2CO_3在体系中互有盐析效应,最后稳定在共饱点处。平衡液相的物化性质(电导率、pH、密度)随Na2CO3组分含量的变化呈现相似的规律。研究结果较以往文献数据更为稳定,可用于描述青藏高原富锂碳酸盐型盐湖卤水的成盐规律和演化趋势,并为该类型盐湖锂、钾、硼等资源的开发利用提供基础数据。     

KCl+K_2B_4O_7+H_2O三元体系348K稳定相平衡研究

采用等温溶解平衡法对川西平落坝地下卤水三元子体系KCl+K2B4O7+H2O进行研究,测定该体系平衡液相的溶解度及物化性质(密度、折光率)。结果表明:该三元体系属简单共饱型,无复盐或固溶体形成;平衡相图中单变度曲线AE和BE对应的平衡固相分别为K2B4O7.4H2O和KCl。对比该体系298 K和348 K稳定相图:氯化钾、硼酸钾结晶形式相同;在348 K下氯化钾的结晶区明显增大而硼酸钾的结晶区明显减小;随温度的升高,氯化钾对硼酸钾的盐析作用增强。     

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Li_2B_4O_7-K_2B_4O_7-H_2O 273 K稳定相平衡研究

应用等温溶解平衡法研究了三元体系Li_2B_4O_7-K_2B_4O_7-H_2O 273 K时的稳定相平衡,测定了该体系饱和溶液的溶解度和密度。通过实验数据和固相组成分别绘制了三元体系Li_2B_4O_7-K_2B_4O_7-H_2O 273 K时的相图以及相应的密度-组成图。该体系的稳定相图包含一个共饱点,对应的平衡固相为Li_2B_4O_7·3H_2O和K_2B_4O_7·4H_2O,共饱点液相组成(质量分数)为Li_2B_4O_72.27%,K_2B_4O_79.80%,两条单变量曲线,两个固相结晶区,分别对应Li_2B_4O_7·3H_2O和K_2B_4O_7·4H_2O。实验结果表明:体系属于简单共饱型,没有形成复盐和固溶体;Li_2B_4O_7·3H_2O和K_2B_4O_7·4H_2O之间存在相互盐溶作用;在共饱点处,饱和溶液的密度达到最大。同时,对该三元体系在273,288,298,348 K不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论,发现该体系两种盐在不同温度下有相同的结晶形式。     

三元体系Li+、K+//SO42- -H2O 273 K介稳相平衡研究

为了开发利用盐湖卤水中的锂、钾资源,采用等温蒸发法研究了三元体系Li 、K //SO42- -H2O 273 K时的介稳相平衡,测定了该体系的溶解度和液相密度,根据溶解度数据绘制了相图.该体系的介稳相图由3条单变量曲线、3个结晶相区和2个共饱点组成.3个结晶区分别对应于 K2SO4、Li2SO4·H2O和KLiSO4的结晶区;共饱点液相组成分别为 w(Li2SO4)26.21 %、w(K2SO4)1.82 %和w(Li2SO4)12.91 %、w(K2SO4)7.94 %.同时用经验公式计算了平衡液相的密度,计算结果与实验数据偏差很小.     

三元体系NaCl+NH_4Cl+H_2O 323.15K介稳相关系研究

采用等温蒸发法研究了三元体系NaCl+NH4Cl+H2O 323.15 K时的介稳相关系,测定了该三元体系323.15 K时的介稳平衡数据及平衡液相的密度、折光率等物化性质,绘制了相应的介稳相图及物化性质组成图。结果表明,323.15 K时,该三元体系为简单共饱和型,无复盐和固溶体生成,其介稳相图由1个三元共饱点(E)、2条单变量线和2个结晶相区组成,其中NH4Cl的相区较大,NaCl的相区较小。平衡液相的物化性质随液相组成的变化呈现规律性变化。     

三元体系Li+,K+//borate-H2O348K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系Li+,K+∥borate-H2O在348 K时的相关系及密度、折光率、pH等平衡液相的物化性质。根据实验数据绘制了该三元体系的稳定相图以及物化性质-组成图。研究发现,该三元体系为简单共饱型,无复盐或固溶体形成。该体系稳定相图由一个三元共饱点、2条单变量曲线和2个结晶相区组成,结晶相区对应的平衡固相分别为Li2B4O7.3H2O和K2B4O7.4H2O。K2B4O7对Li2B4O7有盐溶作用。液相物化性质均随着K2B4O7质量分数的变化呈现规律性变化,在单变量曲线AE上随K2B4O7浓度的增大而增大,在单变量曲线BE上随K2B4O7浓度的增大而减小,共饱点E处达到最大值。     

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。     

三元体系MgCl_2+NH_4Cl+H_2O 298.15K稳定相平衡

采用等温溶解平衡法研究了三元体系MgCl2+NH4Cl+H2O 298.15 K的稳定相平衡,测定了平衡时各组分的溶解度及平衡液相的密度、折光率等物化性质。该三元体系在298.15 K时的稳定相图含有2个共饱点E1,E2,3条单变量曲线AE1,E1E2,E2B,3个结晶区。3个结晶区分别对应MgCl2.6H2O,NH4Cl及复盐铵光卤石(NH4Cl.MgCl2.6H2O)。2个共饱点中,E1为不相称共饱点,对应的平衡固相为NH4Cl.MgCl2.6H2O+NH4Cl,平衡液相组成为w(NH4Cl)=7.79%,w(MgCl2)=21.90%;E2为相称共饱点,对应的平衡固相为NH4Cl.MgCl2.6H2O+MgCl2.6H2O,平衡液相组成为w(NH4Cl)=0.21%,w(MgCl2)=32.27%。研究结果表明:该三元体系为复杂三元体系,有不相称复盐NH4Cl.MgCl2.6H2O生成。MgCl2对NH4Cl有强烈的盐析作用。平衡液相的密度和折光率随着溶液中MgCl2质量分数的增加而增大。采用经验公式对密度和折光率进行计算,计算值与实验值吻合度较好,相对偏差小于0.012。     

三元体系Li_2SO_4-MgSO_4-H_2O在273.15K时介稳相平衡

采用等温蒸发法,测定了三元体系Li2SO4-MgSO4-H2O在273.15 K时介稳平衡的溶解度和液相的物化性质(密度和折光率)。根据实验数据绘制了相应的介稳相图和物化性质-组成图。研究结果表明:该三元体系有1个共饱点(Li2SO4·H2O+MgSO4·7H2O),2条单变量溶解度曲线,2个单盐结晶区:Li2SO4·H2O,MgSO4·7H2O,其中MgSO4·7H2O的结晶区域较大。该体系属简单共饱型,无复盐及固溶体产生。介稳平衡溶液的物化性质密度、折光率随溶液中MgSO4含量的变化而有规律变化,并且在共饱点处有最大值。采用经验公式预测了该体系介稳平衡溶液的密度和折光率,预测值与实验值吻合较好。     

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。     

四元体系Li~+,K~+,Mg~(2+)//B_4O_7~(2–)-H_2O 273 K相平衡

利用等温溶解平衡法研究了四元体系Li~+,K~+,Mg~(2+)//B_4O_7~(2–)-H_2O 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+,Mg~(2+)//B_4O_7~(2–)-H_2O 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Li_2B_4O_7·3H_2O、K_2B_4O_7·4H_2O和MgB_4O_7·9H_2O;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348K不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。     

三元体系Li_2SO_4-LiBO_2-H_2O在288.15K时介稳相平衡

采用等温蒸发法,测定了三元体系Li2SO4-LiBO2-H2O在288.15 K时的溶解度和液相的物化性质(密度、折光率、p H值)。结果表明:该体系有2条单变量曲线;1个共饱点(Li2SO4·H2O+LiBO2·8H2O),对应的液相组成(质量分数)为:Li2SO424.47%,LiBO21.20%;2个单盐结晶区,分别是:Li2SO4·H2O和Li BO2·8H2O。其中,LiBO2·8H2O的结晶区较大,原因是Li2SO4对Li BO2有强烈的盐析作用。与该体系的稳定相图相比,盐的结晶形式没有变化,但是15℃介稳相图中Li2SO4·H2O结晶区面积增大,而LiBO2·8H2O结晶区面积减小。该三元体系为水合物Ⅰ型,没有固溶体及复盐生成。平衡液相的物化性质随溶液中硫酸锂质量分数的增大而呈现规律性的变化,密度和折光率在共饱点处有最大值。用经验公式对密度和折光率进行了关联,计算值和实验值吻合较好。     

三元体系Rb_2SO_4+Cs_2SO_4+H_2O 323K稳定相平衡研究

针对柴达木盆地盐湖组成特性,采用等温溶解平衡法研究了未见文献报道的三元体系Rb_2SO_4+Cs_2SO_4+H_2O 323K稳定相平衡关系,测定了该体系的溶解度及物化性质(密度、折光率)。研究表明,该体系在323K时属于复杂体系,有固溶体(Rb,Cs)2SO_4生成,其稳定相图由2个共饱点、3条单变量曲线和3个结晶区组成。共饱点对应平衡液相组成分别为w(Cs_2SO_4)=65.40%、w(Rb_2SO_4)=1.51%和w(Cs_2SO_4)=16.11%、w(Rb_2SO_4)=34.65%。在单变量曲线上,平衡液相的密度和折光率随Cs_2SO_4的质量分数增加而呈现递增的规律性变化,采用经验公式计算平衡溶液的折光率,计算值和试验值具有良好的一致性。     

KCl-K_2CO_3-H_2O三元水盐体系在298K下相平衡的研究

采用等温溶解平衡法测定了298 K时,KCl-K_2CO_3-H_2O三元水盐体系的固液相平衡关系,测定了平衡液相的溶解度和密度,并绘制了相图。结果表明该体系在298 K时的相图都存在6个区域,即:纯KCl结晶区;纯K_2CO_3结晶区;以KCl为主的固溶体结晶区,以K_2CO_3为主的固溶体结晶区;以KCl为主的固溶体和以K_2CO_3为主的固溶体的共结晶区;不饱和溶液区。     

K_2CO_3-KCl-H_2O三元体系298K介稳相平衡研究

本文报道西藏扎布耶盐湖卤水三元子体系K2CO3-KCl-H2O 298 K介稳平衡实验数据,并绘制出介稳平衡相图.结果表明:该三元体系属简单共饱型,无复盐或固溶体形成;介稳平衡相图中单变度曲线(AE和BE)对应的介稳平衡固相分别为:K2CO3·3/2HO和KCl.与该体系对应的稳定相图比较:氯化钾、碳酸钾石与平衡相图中结晶形式一致.     

三元体系SrCl2+MgCl2+H2O298K相平衡测定及计算

为了获取锶镁共存氯化物体系298 K下各盐结晶形式,采用等温溶解平衡法研究了298 K下三元体系SrCl_2+MgCl_2+H_2O的相平衡关系,测定了该体系平衡时液相中各组分的溶解度、密度、折光率,采用Schreinemakers湿渣法及X-ray粉晶衍射法联用确定了平衡固相组成,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:该三元体系298 K稳定相图由2个共饱点,3条单变量曲线和3个结晶相区组成。对比该三元体系298、323、348、373 K相图可知:氯化镁结晶形式未发生改变,而氯化锶结晶形式受温度影响较大,分别存在SrCl_2·6H_2O、SrCl_2·2H_2O、SrCl_2·H_2O这3种结晶形式。根据实验数据拟合了离子作用参数θ,ψ,并采用Pitzer模型对该三元体系298、323、348、373 K的相平衡进行理论计算,实验数据和计算数据吻合较好。     

三元体系Mg2+//Cl-,borate-H2O在323.15 K时相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系Mg2+//Cl-,borate-H2O在323.15 K时的溶解度及其平衡溶液的物化性质(密度、折光率、pH、电导率).根据实验数据绘制了相应的平衡相图及其物化性质组成图.发现了镁硼酸盐的转化现象,并用n(三氧化二硼)/n(氧化镁)来表示;该体系在323.15 K时相图中有1个共饱点(水氯镁石+镁硼酸盐),2条单变量溶解度曲线(分别对应镁硼酸盐和水氯镁石的溶解度曲线),2个结晶相区(分别为水氯镁石和镁硼酸盐).     

PbCl_2-ZnCl_2-H_2O和CaCl_2-PbCl_2-H_2O三元体系373K相平衡

采用等温溶解平衡法研究了两个三元体系PbCl_2-ZnCl_2-H_2O和CaCl_2-PbCl_2-H_2O在373 K时的相平衡,测定了平衡溶液的溶解度和密度,并根据溶解度数据和对应的平衡固相绘制了相图和密度-组成图,根据相图对单变量曲线和结晶区进行了讨论。研究发现,两个三元体系均为简单共饱和型,均无复盐和固溶体生成,有一个共饱点,两条单变量曲线,两个结晶区。平衡液相对应的固相由XRD确定,并对实验结果进行了简要的讨论。     

三元体系NaCl-Na_2B_4O_7-H_2O 363.15K下介稳相平衡研究

采用等温蒸发法研究了三元体系Na Cl-Na2B4O7-H2O 363.15 K下的介稳相平衡,测定了平衡时各组分的溶解度及平衡液相的密度、p H等物化性质。该三元体系在363.15 K下的介稳相图含有1个共饱点E,2条单变量曲线AE,EB,2个结晶区。2个结晶区分别对应单盐Na Cl和单盐Na2B4O7·5H2O。共饱点E对应的平衡固相为Na Cl+Na2B4O7·5H2O,平衡液相组成为w(Na Cl)24.84%,w(Na2B4O7)7.18%,w(H2O)67.98%。研究结果表明,该三元体系为简单三元体系,无复盐和固溶体生成。