硫酸钠与氯化钾制备硫酸钾实验研究

为改进硫酸钠与氯化钾复分解法生产硫酸钾工艺,提高硫酸钾产品的纯度和产率,以工业级硫酸钠（纯度≥99.31%）和工业级氯化钾（纯度≥97.42%）为原料,进行了钾芒硝和硫酸钾制备条件的研究。探究了水添加量、反应时间对钾芒硝、硫酸钾的纯度和产率的影响。得到硫酸钠与氯化钾复分解法生产硫酸钾适宜的工艺条件：以100 g氯化钾和106.01 g硫酸钠在298 K条件下反应,制备钾芒硝的较优的水添加量为218.60 g,反应时间为2 h;复分解母液蒸发得到氯化钠的较优蒸发水量为理论蒸发水量的110%;钾芒硝制备硫酸钾的较优的水添加量为322.06 g,较优反应时间为2 h。制备的硫酸钾中水溶性氧化钾的质量分数为52.74%,氯离子质量分数为1.31%,达到GB/T 20406—2017《农业用硫酸钾》中水盐体系粉末结晶状优等品的技术要求。     

江陵地下卤水富集锂的变化规律研究

地下卤水、盐湖卤水及矿石中含有丰富的锂资源，锂的提取多从前两者中进行，所以需要对此进行合理的开发利用。主要对湖北江陵地下卤水蒸发浓缩过程中锂离子浓度的变化规律进行研究。首先对江陵地下卤水浓缩过程中的析盐规律和锂离子浓度变化规律分别进行研究。蒸发浓缩江陵地下卤水对其进行常量化学组成分析和锂离子浓度的测定。实验结果表明，氯化钠浓度随着蒸发率的增大先增大再减少，氯化钾浓度随着蒸发率的增大而增大。在蒸发率为34.80%时，氯化钠开始析出；在蒸发率为66.10%时，氯化钾开始析出。锂离子浓度随着蒸发率的增大而增大。确定析钾点并测出母液中各离子含量，继续蒸发母液研究浓缩过程中锂离子浓度的变化规律，为今后从江陵地下卤水中提取锂提供了基础数据。     

煤化工高盐废水复分解法制备硫酸钾实验研究

煤化工厂生产甲醇和轻烃过程会产生大量废液,将废液经过反渗透和纳滤膜浓缩以及减量处理可以得到高盐废水。以高盐废水为原料,将其浓缩至对硫酸钠饱和,然后采用两步转化法（复分解法）制备硫酸钾：第一步,向浓缩废水中加入氯化钾制备钾芒硝,产生的母液蒸发一部分水分得到氯化钠,向蒸发后的母液中加入硫酸钠得到浓缩母液,回收利用母液;第二步,以钾芒硝为原料加入氯化钾制备硫酸钾。考察了高盐废水浓缩倍率、氯化钾加入量、蒸发水量对钾芒硝纯度及产率的影响;考察了加水量、氯化钾加入量对硫酸钾纯度及产率的影响。得出以高盐废水为原料制备硫酸钾的适宜条件：制备钾芒硝过程,高盐废水浓缩倍率为4.35,以500 g浓缩废水为基准,氯化钾加入量为84.25 g,蒸发水量为100 g;制备硫酸钾过程,以100 g氯化钾为基准,钾芒硝用量为153.08 g,加水量为322.06 g。在此条件下得到的硫酸钾中水溶性氧化钾的质量分数为52.96%、氯离子质量分数为1.09%,符合GB/T20406—2017《农业用硫酸钾》优等品的要求。制备钾芒硝过程,母液循环利用3次,总有机碳（TOC）对钾芒硝的纯度影响不大,对白度有影响;钾芒硝与氯化钾制备硫酸钾产生的母液K,经过投加硫酸钠制备钾芒硝得到母液K″,母液K″与浓缩废水制备钾芒硝产生的母液F组成基本一致,验证了循环工艺路线的可行性。     

磷钨酸铵复合材料对铷铯吸附性能的研究

针对卤水中铷、铯富集困难的问题,以磷钨酸铵为原料,通过与焦磷酸钛复合制备了一种新型吸附材料——磷钨酸铵-焦磷酸钛复合材料,用于吸附铷、铯离子。研究了复合材料对铷、铯离子的吸附过程热力学、动力学性能。动力学和热力学研究发现,准二级动力学方程和Freundlich吸附等温方程能较好地拟合吸附过程,相关性良好;热力学研究发现,ΔG ⁰、ΔH ⁰、ΔS ⁰均小于零,铷、铯在复合吸附剂上的吸附是自发进行的,复合吸附剂吸附铷、铯均为放热反应,升高温度不利于吸附的进行,吸附过程中固液界面的混乱度减小,是熵减过程。