50℃时(NH_4)_2SO_4-NH_4NO_3-H_2O三元体系相图研究

采用等温溶解平衡法测定了三元水盐体系(NH4)2SO4-NH4NO3-H2O在50℃的溶解度数据,绘制了三元体系相图。结果表明,体系在50℃的相图存在6个区域,即(NH4)2SO4的结晶区、NH4NO3的结晶区、以(NH4)2SO4为主的固溶体结晶区、以NH4NO3为主的固溶体结晶区、以(NH4)2SO4为主的固溶体和以NH4NO3为主的固溶体共同结晶区及不饱和区。     

298 K时三元体系MeSO4-(NH4)2SO4-H2O的相平衡

用等温溶解平衡法研究了298 K时MeSO4-(NH4)2SO4-H2O三元体系的溶解度,并绘制了平衡相图. 结果表明,在MnSO4-(NH4)2SO4-H2O体系中,有MnSO4×H2O, (NH4)2Mn(SO4)2×6H2O和(NH4)2SO4 3条饱和曲线,组成为MnSO4×H2O和(NH4)2Mn(SO4)2×6H2O及(NH4)2Mn(SO4)2×6H2O和(NH4)2SO4的2个共饱和点,以及平衡固相为(NH4)2SO4, (NH4)2Mn(SO4)2×6H2O和MnSO4×H2O的3个纯盐结晶区. 在ZnSO4-(NH4)2SO4-H2O体系中,有(NH4)2Zn(SO4)2×6H2O, ZnSO4×7H2O与(NH4)2SO4 3条饱和曲线,组成为(NH4)2Zn(SO4)2×6H2O和ZnSO4×7H2O及(NH4)2SO4和(NH4)2Zn(SO4)2×6H2O的2个共饱和点,以及平衡固相为(NH4)2Zn(SO4)2×6H2O, ZnSO4×7H2O和(NH4)2SO4的3个纯盐结晶区. 在(NH4)2SO4-FeSO4-H2O体系中,有(NH4)2Fe(SO4)2×6H2O, FeSO4×7H2O和(NH4)2SO4的3条饱和曲线,组成为(NH4)2Fe(SO4)2×6H2O和FeSO4×7H2O及(NH4)2Fe(SO4)2×6H2O和(NH4)2SO4的2个共饱和点,以及平衡固相为(NH4)2Fe(SO4)2×6H2O, FeSO4×7H2O和(NH4)2SO4的3个纯盐结晶区. 研究结果既为含Fe2+, Mn2+和Zn2+溶液的复盐沉淀深度净化提供了理论指导,同时也为四元体系的研究奠定了基础.     

298K时NaCl-（NH4）2SO4-H2O三元水盐体系相平衡研究

研究了298 K时NaCl-(NH4)2SO4-H2O三元水盐体系的固液相平衡的关系,测出了硫酸铵、氯化钠在水中的溶解度数据,并绘制了相图.研究结果表明,该体系在298 K时的相图主要存在6个区域,即:纯硫酸铵结晶区;纯氯化钠结晶区;以硫酸铵为主的固溶体结晶区;以氯化钠为主的固溶体结晶区;以硫酸铵为主的固溶体和以氯化钠为主的固溶体的共结晶区;不饱和溶液区.因为体系中离子存在交互,使相图中还存在一些交叉区域,这有待做进一步的研究.     

25°C下K_2SO_4-(NH_4)_2SO_4-CO(NH_2)_2-H_2O四元体系的相平衡

测定了25C下K2SO4CO(NH2)2H2O及(NH4)2SO4CO(NH2)2H2O 两个三元体系相平衡的数据,并依据Pitzer电解质溶液理论对实验测定值进行了关联,关联结果与实验测定值相吻合. 通过测定25oC下K2SO4(NH4)2SO4CO(NH2)2H2O四元体系的相平衡数据可知尿素不能与硫酸钾或硫酸铵形成复盐,因此该四元体系的相平衡数据可近似由其所含三元体系的相互作用参数推算得出.     

25℃下K2SO4-(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O四元体系的相平衡

测定了25℃下K2SO4-CO(NH2)2-H2O及(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O两个三元体系相平衡的数据，并依据Pitzer电解质溶液理论对实验测定值进行了关联，关联结果与实验测定值相吻合．通过测定25℃下K2SO4-(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O四元体系的相平衡数据可知尿素不能与硫酸钾或硫酸铵形成复盐，因此该四元体系的相平衡数据可近似由其所含三元体系的相互作用参数推算得出．     

35℃时Na_2SO_4-MgSO_4-(NH_4)_2SO_4-H_2O体系相图及其应用

针对白钠镁矾矿产资源的加工开发,提出以硫酸铵做盐析剂分离白钠镁矾制备镁氮复肥和硫酸钠的设想,采用等温法测定了35℃时Na2SO4-Mg SO4-(NH4)2SO4-H2O四元体系的溶解度,并依据相平衡数据绘制了相图。该相图存在4个共饱点和6个结晶区,6个结晶区分别是Mg SO4·7H2O结晶区,Mg SO4·Na2SO4·4H2O复盐结晶区,Na2SO4结晶区,Na2SO4·(NH4)2SO4·4H2O复盐结晶区,(NH4)2SO4结晶区,以及Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐结晶区,其中Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O的结晶区最大,表明该复盐Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O易于结晶析出。依据相图分析和计算,设计了白钠镁矾矿和(NH4)2SO4为原料制备氮镁复肥和十水硫酸钠的新工艺,新工艺具有生产母液不需蒸发水分,显著节能的优点。     

三元体系NaBr-Na2SO4-H2O和NaBr-KBr-H2O373 K相平衡

针对川西盆地富硼钾溴地下卤水组成,采用等温溶解平衡法研究了三元体系NaBr-Na2SO4-H2O和NaBr-KBr-H2O在373 K时的相平衡,测定了373 K条件下平衡溶液的溶解度和密度,根据实验数据绘制相应的相图和密度图。研究发现:两个三元体系在373 K条件下均属于简单共饱和型,无复盐及固溶体生成。相图中均有一个共饱和点,2个平衡固相结晶区和2条单变量曲线。在三元体系NaBr-Na2SO4-H2O中,平衡固相分别为:NaBr和Na2SO4,三元体系NaBr-KBr-H2O相应的平衡固相分别为:NaBr和KBr。并简单讨论了密度的变化规律。     

NH~+_4,K~+//H_2PO~-_4,CO(NH_2)_2-H_2O四元体系298.15K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NH_4H_2PO_4-CO(NH_2)_2-H_2O和四元体系NH~+_4,K~+//H_2PO~-_4,CO(NH_2)_2-H_2O在298.15 K下的固液相平衡关系。通过湿渣法与X射线衍射相结合的方法鉴定了平衡固体组成,绘制了298.15 K下该三元体系的平衡相图以及该四元体系的平衡相图和水图。研究结果表明:三元体系NH_4H_2PO_4-CO(NH_2)_2-H_2O在298.15 K时相图中有1个共饱和点、2条单变量曲线、4个区域[分别对应NH_4H_2PO_4和CO(NH_2)_2的共结晶区,NH_4H_2PO_4结晶区,CO(NH_2)_2结晶区,不饱和区]。四元体系NH~+_4,K~+//H_2PO~-_4,CO(NH_2)_2-H_2O在298.15 K时相图中有1个共饱和点、3条单变量曲线、3个结晶区[分别对应CO(NH_2)_2结晶区,(NH_4,K)H_2PO_4固溶体结晶区,(K,NH_4)H_2PO_4固溶体结晶区]。实验结果可为该体系的共结晶研究提供必要的溶解度数据。     

三元体系NH_4Cl-NaCl-H_2O 298 K介稳相平衡研究

采用等温蒸发法在298 K对三元体系NH_4Cl-NaCl-H_2O进行介稳相关系研究,测定该体系在298 K时的折光率、密度等物化性质。根据实验结果,分别绘制了三元体系NH_4Cl-NaCl-H_2O的介稳相图、物化性质组成图。结果发现,该介稳相图由1个共饱点E,2条单变量曲线(AE、BE)和2个单盐结晶相区构成。此三元体系在298 K没有形成复盐或固溶体,为简单三元体系。对比该三元体系298K和323 K下的介稳相图发现,盐的结晶形式未发生变化,在氯化钠与氯化铵共存时,降低温度有利于NH4Cl的析出。     

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。     

NaBr-Na_2SO_4-H_2O三元体系323K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NaBr-Na2SO4-H2O在323 K的相平衡关系,测定了平衡溶液的溶解度及密度。研究发现,该三元体系为简单共饱和型,无复盐及固溶体形成。根据溶解度数据绘制了相图,相图中有1个共饱点E,2条单变量曲线EF,ED所对应的平衡固相分别为NaBr.2H2O和Na2SO4。在共饱点E处的液相组成(质量分数)分别为NaBr 54.37%,Na2SO40.70%。实验结果表明,NaBr对Na2SO4有较强的盐析作用。简要讨论了密度变化规律,对比了三元体系NaBr-Na2SO4-H2O在不同温度条件下共饱点的液相组成。     

三元体系Me2+-NH4+-SO42--H2O相平衡和溶液物化性质

用等温溶解平衡法,测定了Me2 -NH4 -SO42--H2O三元体系298K的相平衡及饱和溶液的物化性质,绘制了溶解度平衡相图.结果表明:在Me2 -NH4 -SO42--H2O体系中,均存在三个纯盐结晶区、三条溶解度饱和曲线及两个共饱和点.测定了Me2 -NH4 -SO42--H2O体系中饱和溶液的密度和pH,并根据经验公式进行了该体系的密度计算.物化性质研究结果表明,Mn2 -NH4 -SO42--H2O体系中密度的计算值与测定值误差较大,Zn2 -NH4 -SO42--H2O体系中密度的测定值与计算值的相对误差小于1.0%.本研究结果为含Fe2 ,Mn2 和Zn2 溶液的复盐沉淀深度净化的研究提供了理论指导,同时给四元体系的研究奠定了基础.     

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。     

Thermodynamic modeling and phase diagram prediction of salt lake brine systems Ⅱ.Aqueous Li+-Na+-K+-SO4-and its subsystems

It is still a challenging task to accurately and temperature-continuously express the thermodynamic properties and phase equilibrium behaviors of the salt-lake brine with multi-component,multi-temperature and high concentration.The essential subsystem of sulfate type brine,aqueous Li+-Na+-K+-SO42-and its subsystems across a temperature range from 250 K to 643 K are investigated with the improved comprehensive thermodynamic model.Liquid parameters(ΔgIJ,ΔhIJ,and ΔCp,IJ)associated with the contributions of Gibbs energy,enthalpy,and heat capacity to the binary interaction parameters,i.e.the temperature coefficients of eNRTL parameters formulated with a Gibbs Helmholtz expression,are determined via multi-objective optimization method.The solid constants ΔfGk°(298.15)and ΔfHk°(298.15)of 11 solid species occurred in the quaternary system are rebuilt from multi-temperature solubilities.The modeling results show the accurate representation of(1)solution properties and binary phase diagram at temperature ranges from eutectic points to 643 K;(2)isothermal phase diagrams for Li2SO4-Na2SO4-H2O,Li2SO4-K2SO4-H2O and Na2SO4-K2SO4-H2O ternary systems.The predicted results of com-plete structure and polythermal phase diagram of ternary systems and the isothermal phase diagrams of quaternary system excellently match with the experimental data.     

MgB_4O_7-Na_2B_4O_7-H_2O三元体系288K介稳相平衡研究

采用等温蒸发法进行了MgB4O7-Na2B4O7-H2O三元体系288 K时的介稳相平衡研究,测定了该体系介稳相平衡的溶解度和密度.研究发现该三元体系为简单共饱和型,未见复盐和固溶体形成.根据溶解度数据绘制了相图,相图中有一个三元共饱点、两条单变量曲线.平衡固相为MgB4O7*9H2O 和Na2B4O7*10H2O.在该介稳相平衡中发现MgB4O7的溶解度明显增大.由相图可知:Na2B4O7对MgB4O7有盐溶作用.     

硫酸铵焙烧与浸出提取碳素铬铁冶炼渣中有价金属

用(NH4)2SO4焙烧分解碳素铬铁冶炼渣,提取有价金属,考察了焙烧温度、硫酸铵用量和焙烧时间对有价金属浸出率及过程相变的影响. 结果表明,焙烧过程中250~435℃间失重达65.5%,主要为NH3,H2O,SO3释放及(NH4)2SO4挥发. 优化的焙烧条件为(NH4)2SO4与铝镁渣质量比5:1、焙烧温度350℃,焙烧时间3.5 h. 有价金属转变为其相应的硫酸金属铵盐,且与(NH4)2SO4分解产物共存;该条件下的焙烧料90℃下浸出1 h,Mg, Al, Cr, Fe的浸出率分别为92%, 80%, 82%, 93%. 推测新生成的硫酸金属铵盐的片状聚集体阻碍碳素铬铁渣内部完全被(NH4)2SO4侵蚀.     

Na_2B_4O_7-NaBr-Na_2SO_4-H_2O四元体系348K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究Na2B4O7-NaBr-Na2SO4-H2O四元体系在348 K的相平衡关系,测定了平衡液相的溶解度和密度。根据实验数据绘制相应相图。该四元体系相图中有1个共饱点E,3条单变量曲线E1E,E2E,E3E,3个结晶区的平衡固相分别为:NaBr,Na2SO4和Na2B4O7·5H2O。研究结果表明:该四元体系无复盐和固溶体生成,属于简单四元体系,NaBr对Na2B4O7·5H2O和Na2SO4有较强的盐析作用。并对NaBr和Na2B4O7在不同温度下含有的结晶水数进行了对比分析,简要讨论了密度变化规律。     

二水硫酸钙在铵盐溶液中溶解度测定及热力学计算

利用溶解法测定了二水硫酸钙(CaSO4×2H2O)在NH4Cl-H2O体系和NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系中298.15~343.15 K温度范围内的溶解度. 结果表明,CaSO4×2H2O在2个体系中的溶解度均随NH4Cl浓度增加而增大;温度对CaSO4×2H2O的溶解度影响不明显. 利用混合电解质NRTL模型对实验数据进行模拟计算,得到了新的能量相互作用参数,建立了CaSO4×2H2O(s)-NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系的混合电解质模型,计算值与实验值相对偏差为2.36%.