盐湖钾镁开发得到循环利用北大核心

我国钾资源稀缺,如何提高钾肥自给率,关系到农业发展命脉乃至国计民生。应用盐湖钾镁资源高效与可持续开发利用关键技术,在青海盐湖集团公司建设的两条100万t级钾肥工业化生产线投产后,我国钾肥的自给率将有望超过50％;对开发过程中产生的水氯镁石废弃资源的利用使盐湖资源利用前景更加广阔,     

水氯镁石脱水技术的研究进展

镁化合物与金属镁及其合金具有重大工业应用价值。中国海洋和盐湖卤水中含有巨量的氯化镁,尤其是盐湖提钾后老卤经蒸发具有宏量水氯镁石(MgC l2·6H2O)产出,水氯镁石经脱水后得到的无水氯化镁是电解镁最佳的原材料。然而,水氯镁石脱水过程中存在许多技术难题一直阻碍着水氯镁石资源的广泛应用。主要介绍水氯镁石脱水技术的发展现状,内容包括气体保护法、复盐法和氨络合法等,指出了中国盐湖镁资源的巨大利用前景。     

浅谈热解法制备碱式碳酸镁的研究分析

研究的原材料为复盐MgCO_3·(NH_4)_2CO_3·H_2O。该复盐是通过盐湖水氯镁石氨法经二次反应沉淀得到的,对其进行热解可以分解得到目的产物——碱式碳酸镁。实验着重于探讨Mg~(2+)用量、预氨量、液固比、热解的时间以及温度对目的产物质量的影响。通过对实验结果进行数据分析,可得到最有效制备碱式碳酸镁的数据选择。     

西台吉乃尔盐湖析钾老卤及冻卤25 ℃等温蒸发实验研究

为了有效利用西台吉乃尔盐湖析钾后老卤及冻卤中的锂、硼等元素,对西台吉乃尔盐湖析钾后老卤和冻卤展开了25 ℃等温蒸发实验,采用化学分析、X射线粉晶衍射等方法对析出固体矿物的含量及物相进行了分析,并依据Li⁺,Mg²⁺∥Cl^-,SO₄^2-—H₂O四元体系25 ℃介稳相图对盐类析盐路线进行了理论分析。结果表明,析钾老卤蒸发过程主要析出钠石盐、光卤石、水氯镁石、四水泻盐和一水硫酸锂,其中Li⁺富集到5.4 g/L左右时开始析出锂盐,而硼富集到46.73 g/L时仍无明显析出;冷冻后老卤蒸发过程中可获得较高品质的水氯镁石,冷冻脱硫后可以提高Li⁺的富集浓度,但最终仍有一水硫酸锂析出。该老卤25 ℃的蒸发析盐规律与Li⁺,Mg²⁺∥Cl^-,SO₄^2-—H₂O四元体系25 ℃介稳相图基本一致。     

石灰法制备氢氧化镁工艺研究

研究了石灰法制备氢氧化镁的工艺,即将石灰乳(氢氧化钙)作为沉淀剂,与盐湖副产水氯镁石配制的溶液进行反应制备氢氧化镁产品。研究了工艺条件对氢氧化镁产品纯度的影响,确定了获得高纯度氢氧化镁产品的最优工艺条件。优化条件:以浓度为1 mol/L的氯化钙溶液作为石灰消化的介质,石灰乳与水氯镁石配比(钙与镁物质的量比)为0.3,反应温度为30℃。     

水氯镁石的综合开发及问题反思

为实现镁资源的有效利用,近年来,我国成功解决了盐湖镁资源制取高纯镁砂产业化过程中多个关键性技术难题,总体技术成果居国际领先水平,并具有设备投资少、资源利用率高、产品质量好、综合成本低、生产过程节能环保等显著优点。本文从水氯镁石应用现状、研究进发以及开发反思出发,对盐湖镁资源开发与循环利用提出了自己思考。     

浅析罗布泊镁资源开发利用现状

对罗布泊盐湖卤水中的镁资源的开发利用现状进行了综合评述,主要评述内容包括利用盐田泻利盐矿生产硫酸钾镁肥、七水硫酸镁、无水硫酸镁,以及利用水氯镁石生产无水氯化镁等。     

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。     

盐湖资源开发填补我国氢氧化镁产业空白

在察尔汗盐湖开展的 10 0ｔ/ａ工业级氢氧化镁中试试验近日喜获成功。这一科研成果的取得不仅填补了我国利用盐湖资源生产氢氧化镁产品的空白 ,而且为今后规模化开发镁系列产品奠定了坚实的技术工艺基础。　　察尔汗盐湖是我国最大的钾镁盐矿。目前 ,察尔汗盐湖资源开发主要局限于氯化钾生产 ,在氯化钾生产过程中排放出大量老卤 ,这些老卤中镁的含量较高 ,但一直没有得到有效利用 ,不仅造成了镁资源的浪费 ,而且造成察尔汗盐湖钾资源和周边环境的严重污染。　　为使盐湖资源得到合理开发和综合利用 ,青海省海西州大柴旦清达钾肥有限公司与海…     

盐湖资源提氢氧化镁试验获成功

在察尔汗盐湖进行的工业氢氧化镁中试获得成功。这一科研成果不仅填补了我国利用盐湖资源生产氢氧化镁产品的空白 ,而且为今后规模化开发镁系列产品奠定了坚实的技术工艺基础。察尔汗盐湖是我国最大的钾镁盐矿。目前 ,察尔汗盐湖资源的开发主要局限于氯化钾 ,在氯化钾生产过程中排放出大量老卤 ,这些老卤中镁含量较高 ,但一直没有得到有效利用 ,不仅造成了镁资源的浪费 ,而且造成察尔汗盐湖钾资源和周边环境的严重污染。为使盐湖资源得到充分开发和利用 ,青海省海西州大柴旦清达钾肥有限公司与大柴旦昊达钾肥有限公司联合开展老卤资源综合利…     

农药行业NaCl-KCl型废盐热处理研究

采用高温热解—溶解净化—热蒸发结晶—冷却结晶联合方法处理农药行业氯化钠-氯化钾型废盐,获得高纯度氯化钠、氯化钾再生盐,实现将危险废物变成高附加值产品的目的。通过分析废盐中无机、有机成分,考察气氛、温度、保温时间对热处理后废盐中总有机碳(TOC)残余量的影响规律及有机物热解过程,确定氯化钠-氯化钾型废盐热处理最佳工艺参数为无氧气氛、温度在500℃以上、保温时间为10 min;继而采用热蒸发结晶—冷却结晶法分离得到钠盐、钾盐,分离得到的热解碳副产物相对强度比(ID/IG)为0.973、平均孔径为4.00 nm、总孔容为0.071 9 mL/g、比表面积为35.96 m²/g;纯化氯化钠、氯化钾再生盐中TOC含量分别为42、189 mg/kg,有机物去除率达到99%以上。纯化钠盐有望用于氯碱工业等领域,纯化钾盐可用于制作钾肥,为废盐资源化利用以及企业解决废盐侵占库存问题提供参考。     

硫酸镁亚型盐湖低钾混盐矿提钾工艺的研究

利用西台吉乃尔盐湖盐田老卤池中低钾高硫光卤石混盐矿为原料,及硫酸钾镁肥生产车间排出的母液及盐田水氯镁石,通过兑卤工艺-先正浮选提取氯化钾-后反浮选提取低钠光卤石混盐的工艺流程,并对光卤石混盐矿粒度、母液量、分解时间、正反浮选药剂相互影响关系等主要因素进行条件实验,验证工艺流程的可行性并获得最佳实验条件;同时通过先反浮选提取硫酸钾镁肥-后正浮选提取氯化钾的工艺流程,验证其可行性并取得试验钾回收率。     

粉煤灰掺量对氯氧镁水泥混凝土物理力学性能的影响

为了拓展氯氧镁水泥(MOC)材料的应用领域,以盐湖提钾肥副产物水氯镁石、轻烧氧化镁和粉煤灰为胶凝材料,制备了不同粉煤灰掺量的氯氧镁水泥混凝土(MOCC)。研究了粉煤灰掺量对MOCC抗压强度、物相组成、微观形貌和孔结构的影响。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,MOCC的抗压强度逐渐降低,当粉煤灰掺量为40%(质量分数)时,其300 d抗压强度降低至39.99 MPa,降低了22.52%。MOCC的主要水化产物为5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O(5·1·8)和Mg(OH)₂,掺加粉煤灰并没有产生新的晶相。掺入粉煤灰增加了MOCC的孔隙率和有害孔体积,从而降低了其抗压强度。采用相同水灰比制备了普通硅酸盐水泥混凝土,抗压强度对比测试结果表明:掺40%的粉煤灰MOCC的抗压强度虽然比未掺粉煤灰MOCC抗压强度低,但仍比普通硅酸盐水泥混凝土300 d龄期的抗压强度(33.42 MPa)高出19.66%,说明MOCC比普通硅酸盐水泥混凝土具有较高的抗压强度。     

添加纳米MgO和SiO2颗粒对二元碳酸盐(Li2CO3-K2CO3)比热容的影响

熔盐作为一种新型传热工质,由于其液体使用范围宽,比热容相对较高,蓄热能力强,已被广泛应用于聚热太阳能电站的储热传热介质,而通过增强熔盐的比热容可以显著提高其储热密度。将纳米SiO₂和MgO颗粒分别均匀分散到二元共晶碳酸盐（Li₂CO₃-K₂CO₃）中,制备出两种稳定的纳米流体,采用差式扫描量热法（DSC）分析纳米颗粒对熔盐比热容的影响。实验结果显示,添加20 nm的纳米颗粒对碳酸盐的比热容有显著影响：通过添加纳米MgO和SiO₂颗粒,纳米熔盐比热容相比基盐分别平均提高了27.5%～34.1%,11%～20.7%。经过多个固-液循环后,测得两种纳米流体的比热容变化率均低于4.31%,且具有良好的热稳定性。采用电子扫描显微镜表征纳米流体的微观结构,纳米流体在固态时的SEM图像显示在熔盐表面形成了特殊的纳米结构。     

添加纳米SiO2对单组分及二元硝酸盐热物性的影响

熔盐作为相变材料,可以用作聚热太阳能电站中的储热介质,通过向基盐中添加不同比例的纳米材料可以显著增强熔盐的热物性。将20 nm的SiO₂纳米颗粒分别分散到硝酸钾、硝酸钠和solar salt （60% NaNO₃,40% KNO₃,均为质量分数）中制备成稳定的纳米流体,制备的每一种纳米流体都经过溶解、超生、干燥蒸发等过程。采用差式扫描量热法测量熔盐的比热容、熔化潜热、熔点等热物理性质,并采用激光闪射法对基盐和纳米熔盐的热扩散系数进行测量和分析。结果表明,SiO₂颗粒的添加对硝酸钠、硝酸钾和solar salt的熔化潜热、比热容和热导率等热物理性质有显著的影响。与基盐相比,solar salt、硝酸钾和硝酸钠在液态的比热容值分别增加了4.7%～15.89%、3.9%～33.5%、1.9%～11.86%;测得的热导率分别最大增加了17.16%、39.7%、9.5%。     

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。     

碱式硫酸镁多孔吸声材料的制备及性能研究

针对青海盐湖地区弃置堆积的水氯镁石难以规模化消纳问题,制备了碱式硫酸镁（BMS）水泥基多孔吸声材料,研究了原料硫酸镁、引气剂十四烷基甜菜碱（C₁₄BE）和矿物掺合料粉煤灰（FA）等对材料的微观孔结构和性能的影响。结果表明,硫酸镁和C₁₄BE的浓度对溶液的起泡性能和泡沫稳定性影响显著,当二者浓度分别为2.4 mol/L（水灰比为1.1）和9.8 mmol/L时,所制得的BMS多孔材料的孔径大、开孔率高,抗压强度为2.0 MPa,降噪系数（NRC）可达0.70;FA掺杂使材料的孔壁增厚、力学性能提升,同时开孔率下降、吸声性能降低,但即使FA掺量增至40%,其NRC值仍然可达0.51。BMS多孔吸声材料的研制不仅为噪声控制领域提供了一种新型无机非金属材料,而且为盐湖镁资源的有效利用提供了一条新途径。