KOH介质多元体系中铬酸钾与钒酸钾的高效结晶分离

测定了KOH-K3VO4-H2O体系的溶解度,结合KOH-K2CrO4-H2O体系的溶解度变化规律,研究了KOH-K2CrO4-K3VO4-H2O四元体系中蒸发结晶分离K2CrO4和冷却结晶分离K3VO4的方法. 针对钒渣钾系亚熔盐分解获得的溶出液组成,研究了该体系中K2CrO4和K3VO4结晶分离工艺参数对分离效果的影响. 结果表明,将溶出液蒸发至KOH浓度为630~670 g/L进行K2CrO4分离,K2CrO4结晶率达90%以上,晶体纯度达95%以上;将分离K2CrO4后的结晶母液继续蒸发至KOH浓度为800~850 g/L,从80℃到40℃自然降温,在搅拌速度200 r/min、晶种添加量2%(w)的优化结晶条件下,K3VO4结晶率为60%以上,晶体纯度达90%以上. 分离K2CrO4和K3VO4后的溶液返回钒渣亚熔盐分解反应过程循环使用.     

铬酸钾-碳酸钾高效分离研究Ⅱ.结晶工艺实验研究

针对铬酸钾碳化法生产重铬酸钾母液利用过程,研究了K2CO3-K2CrO4-H2O体系蒸发-冷却结晶过程工艺条件。发现控制过饱和度的产生速率是过程控制的关键,少量铝、硅杂质的存在会在一定程度上抑制成核。铬酸钾的回收率可达95%以上,实现了碳酸钾与铬酸钾的高效分离。     

铬盐清洁生产工艺中铝的脱除

分析了K2Cr2O7清洁生产工艺中Al(Ⅲ）-K2CrO4-K2Cr2O7-H2O体系的离子平衡，推导出25℃时混合溶液中[Al(Ⅲ）]和[H^ ],[Cr2O7^2-]/[CrO4^2-]之间的对应关系。并由实验测定验证了这一关系。提出了通过调整K2CrO4碳酸化反应转化率来降低体系中Al(Ⅲ）杂质含量的新方法。工业试验已证明了其可行性。     

盐析结晶法分离铬酸钾

关联了不同温度下K2CrO4在K2CrO4-KOH-H2O体系中的溶解度数据，分析了从K2CrO4-KOH-H2O体系中通过盐析结晶方式分离K2CrO4的可能性；通过K2CrO4-KOH-H2O体系中K2CrO4的盐析结晶实验，得出了初级成核现象发生时，体系的最大过饱和度与过饱和速率之间的动力学关系式及结晶过程中盐析剂浓度、盐析结晶终点K2CrO4收率、溶液体积等工艺参数间的关系，探讨了以KOH作为盐析剂，采用盐析结晶方法从K2CrO4-KOH-H2O体系中分离提纯K2CrO4的可行性，为K2CrO4的高效分离提供了一种新思路。     

交互四元体系Li+, K+//CO32-, B4O72- -H2O 298K 相关系及平衡液相物化性质的研究

针对西藏扎布耶盐湖卤水组成,用等温溶解平衡法研究了四元体系Li^ ,K^ //CO3^2-,Ba4O7^2-H2O 298K时的溶解度,测定了该体系的物化性质（密度,粘度,pH值,电导率,折光率）,该四元体系298K时的相图由5条溶解度单变量线,4个结晶区及2个共饱点组成,4个结晶区分别对应于盐Li2CO3,K2CO3.3/2H2O,Li2B4O7.3H2O及K2B4O7．4H2O,2个共饱点中,一个为Li2CO3,K2CO3.3/2H2O及K2B4O7．4H2O三盐共饱点,另一个为Li2CO3,Li2CO3,Li2B4O7.3H2O及K2BO7．4H2O的三盐不相称共饱点,体系属四元水合物相图I型,四种原始组份间未形成复盐或固溶体,应用Pitzer电解质溶液理论拟合了Li2CO3,K2CO3,Li2B4O7和K2B4O7的单盐参数及有关的混合离子作用参数,在此基础上计算了该四元体系298K时的溶解度,计算值与实验值基本吻合。     

Theoretical calculations of phase equilibrium in interactive quaternary system Na + , K + //Br- , SO2-4 -H2 O at 323 K

应用323 K三元子体系的溶解度数据,采用多元线性回归方法拟合出该四元体系在323 K时的Pitzer方程的混合离子相互作用参数θ(Br-,SO2-4),Ψ(Na+,Br-,SO2-4),Ψ(K+,Br-,SO2-4)(相关文献鲜有报道),在此基础上应用Pitzer方程对323 K四元体系Na+,K+∥Br-,SO2-4-H2O的溶解度数据进行理论计算,并用计算出的溶解度数据绘制出四元相图.计算结果表明,模拟计算值与实测值基本吻合,较好地验证了实验数据的准确性,同时也表明含有合理参数的Pitzer模型完全可以描述含Na+,K+∥Br-,SO2-4-H2O的体系.     

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．     

有机胺萃取分离钾钠制备硫酸钾

以霓辉正长岩烧结物料的水浸滤液(经CO2酸化处理后)为研究对象,该溶液为简单的NaHCO3-KHCO3-H2O三元体系。在60℃等温蒸发结晶至溶液中质量比m(Na2CO3)/m(K2CO3)≈2时,按照V(有机相)/V(无机相)=3.5:1加入有机胺萃取体系,萃取体系是由V(三正丁胺)/V(正丁醇)=1:2.5均匀混合而成,利用钾、钠的碳酸氢盐在有机相-H2O混合液体系中的溶解度差异显著进行钾钠分离。在温度25℃、搅拌条件下以流速0.15 m3.h.1通入CO2 1.5 h,可分离出碳酸钠约99%,加入适量硫酸,即得硫酸钾。分析结果表明所得产品达到了国家农用硫酸钾的优等品标准。     

Li+(K+)/CO32-,B4O72--H2O三元体系288K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了二个三元体系Li+ (K+ ) /CO32 - ,B4 O72 - -H2 O 2 88K时的相平衡及平衡液相的主要物化性质 (密度、电导率、pH)。研究发现 :这二个三元体系均为简单共饱和型 ,无复盐及固溶体形成 ;根据溶解度数据绘制了相图 ,相图中单变量曲线所对应的平衡固相分别为 :Li2 CO3,Li2 B4 O7·3H2 O ;K2 CO3·3 /2H2 O ,K2 B4 O7·4H2 O ;K2 CO3对K2 B4 O7有强烈的盐析作用 ,简单讨论了物化性质的变化规律     

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.     

铬盐清洁工艺亚熔盐介质脱除铝酸钾、碳酸钾研究I.——溶解度

脱除铝酸钾、碳酸钾等杂质是铬盐清洁工艺亚熔盐介质循环利用的重要环节.作者测定了40℃及95℃KOH-K2CO3-Al2O3-SiO2-H2O体系部分溶解度,确定该体系存在K2O·Al2O3·3H2O(即 KAlO2·1.5H2O)与K2CO3·1.5H2O等平衡固相,为亚熔盐介质的冷却结晶除杂过程控制提供了热力学依据和指导.     

二次(盐析)结晶技术在铬酸钾清洁生产中的应用研究

介绍了K2CrO4清洁生产中的二次(盐析)结晶工艺技术。根据0℃、30℃和60℃时K2O-CrO3-H2O体系的溶解度数据,拟合出了K2CrO4在KOH溶液中溶解度的解析式;并结合二次(盐析)结晶过程的物料平衡关系,推导出了各工艺参数的估算式。通过对工艺实验结果的分析与对比,验证了估算方法的可靠性以及二次(盐析)结晶工艺路线的可行性。表明二次(盐析)结晶技术在铬盐清洁生产中,具有良好的应用前景。     

采用碳酸钾分离吡啶-水恒沸物

测定了吡啶-H2O-K2CO,体系在40℃时的液一液相平衡数据,考察了K2CO2水溶液与吡啶-水恒沸物质量比对脱水率的影响.结果表明:当质量分数为60.00%的K2CO3水溶液与该恒沸物的质量比为1.25时,K2CO3的脱水率为80.73%,将有机相进行精馏可得到质量分数为99.50%的吡啶,水相中K2CO3稀溶液经蒸发回收后循环使用不影响分离性能.     

煤气化装置中NH_3-CO_2-H_2O体系相平衡研究

煤气化过程中产生的NH3和CO2,在煤气洗涤、灰水处理、变换和热回收工段与水形成NH3-CO2-H2O三元体系,通过三元体系相平衡的热力学模型,能够预测NH3在系统中的分布,解决煤气化装置普遍存在的铵盐结晶、废水氨氮超标等问题。提出了NH3和CO2在水中的解离反应和酸碱反应,是造成Aspen中NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型与实验数据产生偏差的原因。利用系统压力0—1.2 MPa条件下NH3-CO2-H2O三元体系的气液平衡实验数据,回归了NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型的二元交互作用参数和亨利系数,得到修正的NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型。模型计算结果与实验数据间的平均相对误差小于2.9%,能够准确地预测煤气化装置中低压含NH3系统的气液相平衡,对工程设计和装置运行具有一定指导意义。     

铬盐清洁工艺亚熔盐介质脱除铝酸钾、碳酸钾研究Ⅰ．——溶解度

脱除铝酸钾、碳酸钾等杂质是铬盐清洁工艺亚熔盐介质循环利用的重要环节。作者测定了40℃及95℃KOH-K2CO3-Al2O3-SiO2-H2O体系部分溶解度,确定该体系存在K2O.Al2O3.3H2O(即KAlO2.1.5H2O)与K2CO3.1.5H2O等平衡固相,为亚熔盐介质的冷却结晶除杂过程控制提供了热力学依据和指导。     

10℃下 K+, Ca2+∥Cl-,SO42-,36%NH3-H2O体系相图的研究

为了探讨CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4的工艺及最佳生产条件,特用恒温法研究了10℃K+,Ca2+∥Cl-,SO42-,36%NH3-H2O体系相图.溶剂NH3-H2O中氨的浓度之所以选为36%,目的在于扩大K2SO4及CaSO4·K2SO4·H2O的结晶区;反应温度选为10℃,可降低氨的蒸气压.研究结果表明:在上述条件下,体系中存在K2SO4和CaSO4·K2SO4·H2O、CaSO4·K2SO4·H2O和CaSO4·2H2O的共饱线;存在K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl以及CaSO4·2H2O-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点;K2SO4结晶区要比25℃,溶剂NH3-H2O中氨的浓度为25%的同体系相图大得多:K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点更偏向氯化钙一角,因此有利于CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4:最佳工艺条件为2KCl(mol):CaSO4(mol):36%NH3-H2O(kg)=1:0.9023:0.5740,KCl的理论转化率可达90.22%;若想进一步提高KCl的理论转化率,必须加大氨的浓度.     

五元体系Li~+,K~+//CO_3~(2-),SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)-H_2O 273K介稳相平衡研究

采用等温蒸发法研究了五元体系Li+、K+//CO32-、SO42-、B4O72-、H2O 273 K介稳相平衡关系,测定了它们在273 K条件下的介稳平衡的溶解度和溶液密度,根据实验数据绘制了相应的该五元体系在273 K条件下Li2CO3饱和的介稳平衡相图(干盐投影图和水含量图)。研究结果表明该五元体系介稳平衡中有复盐K2SO4-Li2SO4生成,其低温273 K时介稳相图中有4个共饱点和9条单变量曲线,6个Li2CO3饱和的结晶区分别为LiBO2-8H2O、K2B4O7-4H2O、K2CO3-3/2H2O、K2SO4、Li2SO4-H2O和复盐K2SO4-Li2SO4。对该五元体系在288 K和273 K时的介稳平衡相图进行了比较和讨论。     

二水硫酸钙结晶体系的模拟与应用研究

依据CaSO4-H3PO4-H2O和CaSO4-H2SO4-H3PO4-H2O相图,设计了5种模拟体系研究CaSO4体系的结晶和转化过程。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和激光粒度分析仪对结晶物进行表征,优选出CaHPO4·2H2O质量分数为8.8%,H2SO4为5.0%,H3PO4为6.9%,H2O为79.3%的多元CaHPO4·2H2O-H2SO4-H3PO4-H2O体系作为研究CaSO4·2H2O的模拟结晶体系,并应用于湿法磷酸生产中CaSO4·2H2O结晶过程的研究与分析。     

15℃时NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O四元体系相平衡

为了改进过氧化尿素合成的生产工艺,采用等温法测定了15℃时NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O四元体系及其三元子体系CO(NH2)2-H2O2-H2O和NaCl-CO(NH2)2-H2O的相平衡数据,依据所绘相图分析,结合热重和XRD表征,得出实验条件下NaCl和尿素能形成新的加合物CO(NH2)2×NaCl,其热稳定性比纯尿素高. 根据相图计算,15℃时CO(NH2)2-H2O2-H2O体系合成过氧化尿素的适宜条件范围较宽,在母液不利用的情况下H2O2的收率为58.08%;而在NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O体系中,NaCl对过氧化尿素形成没有盐析效应.