0℃时NH_4Cl-MgCl_2-KCl-H_2O四元体系相平衡研究及应用

针对盐湖氯化钾与氯化镁资源的综合开发,提出以氯化铵做盐析剂分离氯化钾与氯化镁的设想,采用等温法测定了NH_4Cl-MgCl_2-KCl-H_2O四元体系0℃时的稳定相平衡数据,依据湿渣法与X射线衍射相结合的方法对平衡固相组成进行鉴定,绘制了该体系0℃的稳定相图,发现存在7个共饱点和8个结晶区:MgCl_2·6H_2O、KCl、NH_4Cl、KCl·Mg Cl_2·6H_2O、NH_4Cl·MgCl_2·6H_2O、(K_(1-n),NH_(4n))Cl、(NH_(4n),K_(1-n))Cl和(NH_(4n),K_(1-n))Cl·MgCl_2·6H_2O。依据相图分析和计算,设计了光卤石和NH4Cl为原料分离制备铵光卤石的新工艺,铵光卤石可用于无水氯化镁的生产。     

25℃和35℃时NH4Cl-CO(NH2)2-H2O三元体系相平衡研究

为了确定尿素和氯化铵两种肥料形成加合物的条件和性质,采用等温法分别对25℃和35℃下NH4Cl-CO(NH2)2-H2O三元体系相平衡进行了研究,测定了溶解度数据,并绘制了完整的相图.得出实验条件下,氯化铵与尿素能形成摩尔比为1:1的加合物;该体系相图存在NH4Cl、CO(NH2)2、CO(NH2)2·NH4Cl三个纯固相结晶区,和NH4Cl与CO(NH2)2·NH4Cl及CO(NH2)2与CO(NH2)2·NH4Cl两个共结晶区.对氯化铵与尿素的加合物及其两者组成混合物进行红外、热稳定性、X衍射等分析表征可知,NH4Cl与CO(NH2)2形成的加合物没有产生新的共价健,但加合物的红外特征峰相对于纯物质发生小量的位移,加合物热稳定性比混合物稍低.     

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.     

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。     

20 ℃时NaCl-C2H5OH-H2O三元体系的相平衡研究

测定了20 ℃时NaCl-C2H5OH-H2O体系等温平衡溶解度及饱和溶液的折光率和密度,且绘制了相图.用多元线性回归程序对折光率、密度和NaCl的溶解度与液相中乙醇含量之间的关系进行关联.体系没有产生分层现象,得到的平衡固相皆为无水盐,没有新化合物或水合物生成.     

四元体系LiCl-LiBO2-Li2SO4-H2O在298.15K时的相平衡

采用等温溶解平衡法开展了四元体系LiCl-LiBO₂-Li₂SO₄-H₂O在298.15 K时相平衡实验研究,测定体系溶解度和平衡溶液的折光率、密度、pH和电导率。根据实验数据,分别绘制该四元体系的干基图、水图以及相对应的物化性质-组成图。研究结果表明:在该四元体系298.15 K相图中,有2个无变度共饱点分别为相称共饱点(Li₂SO₄·H₂O + LiCl·H₂O + LiBO₂·2H₂O)和不相称共饱点(Li₂SO₄·H₂O + LiBO₂·2H₂O + LiBO₂·8H₂O)、5条溶解度曲线和4个单盐结晶相区(Li₂SO₄·H₂O、LiCl·H₂O、LiBO₂·8H₂O和LiBO₂·2H₂O),无复盐和固溶体产生,属于简单四元体系水合物Ⅱ型相图。实验研究中,发现2种偏硼酸锂水合矿物存在(LiBO₂·8H₂O和LiBO₂·2H₂O),LiCl对Li₂SO₄的盐析效应显著;四元体系平衡溶液物化性质随着溶液中氯化锂浓度的变化呈现规律性的变化。     

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．     

KCl-NH_4Cl-H_2O三元水盐体系溶解度的研究

本文对含固溶体的KCl-NH4Cl-H2O三元体系进行了溶解度测定,将Pitzer电解质溶液理论模型用于含有固溶体的电解质体系,并进行了溶解度计算。计算结果与试验值值相吻合,该模型的应用将会越来越广。     

KCl-NH_4Cl-H_2O三元水盐体系溶解度的研究

本文对含固溶体的KCl-NH4Cl-H2O三元体系进行了溶解度测定,将Pitzer电解质溶液理论模型用于含有固溶体的电解质体系,并进行了溶解度计算。计算结果与试验值值相吻合,该模型的应用将会越来越广。     

NH_4Cl-CaCl_2-H_2O三元体系相平衡研究

采用湿渣法测定了NH4Cl-CaCl2-H2O三元体系在25℃、50℃和75℃时的相平衡数据,并绘制了相图。结果表明,在25℃时,该体系相图存在NH4Cl和CaCl2.6H2O两个单结晶区、NH4Cl与CaCl2.6H2O共晶区。在50℃和75℃时,该体系相图存在NH4Cl、2NH4Cl.CaCl2.3H2O和CaCl2.2H2O三个单结晶区,NH4Cl与2NH4Cl.CaCl2.3H2O及2NH4Cl.CaCl2.3H2O与CaCl2.2H2O两个共结晶区。在该三元体系中首次发现了一种新的水合复盐2NH4Cl.CaCl2.3H2O。     

25℃和100℃时H3BO3—Na2SO4—NaCl—H2O体系的相平衡

测定了２５℃和１００℃时,Ｈ３ＢＯ３－Ｎａ２Ｓｏ４－ＮａＣｌ－Ｈ２Ｏ体系的固液平衡数据并绘成相图,应用相图分析了ＮａＣｌ作盐析剂分离Ｈ２Ｂ作盐析剂分离Ｈ３ＢＯ３的生产过程,为硼砂硫酸酸化制取Ｈ３ＢＯ３的生产工艺改进提供了一定的理论基础。     

NaOH-NaAlO_2-Na_2CrO4-H_2O四元水盐体系相平衡

通过对相关的ＮａＯＨ－Ｎａ２ＣｒＯ４－Ｈ２Ｏ三元水盐体系和ＮａＯＨ－ＮａＡｌＯ２－Ｎａ２ＣｒＯ４－Ｈ２Ｏ四元水盐体系在不同温度下相平衡的研究和比较,找出各物质之间相平衡特性的差异,以作为碱－铬－铝盐结晶分离的依据之一．     

25℃及50℃下Na+//NO3-,Cl-,SO42--H2O四元体系介稳相平衡研究

针对新疆硝酸盐矿组成,采用等温蒸发法分别研究了25℃及50℃下Na+//NO3-,Cl- SO42--H2O四元体系的介稳相平衡、溶解度数据,并根据测得的数据绘制出了相应的介稳相图.结果表明:在25℃及50℃时Na+//NO3-,Cl-,SO42--H2O四元体系介稳相图存在四个单盐结晶区,五条单变量溶解度曲线和两个零...     

NH_3-NH_4Cl-H_2O体系浸出低品位氧化锌矿制取电锌

对NH3-NH4Cl-H2O体系采用浸出法直接从低品位氧化锌矿提取锌,锌以锌氨配合物形式进入浸出液,浸出液中的As,Sb,Fe,SO42-和CO32-等杂质通过净化脱除.在最优浸出条件下,锌浸出率为88.9%;浸出液中As,Sb,Fe浓度可降至0.25 mg/L;CaCl2,BaCl2可将CO32-和SO42-几乎除尽,其他杂质元素含量也极低,浸出液经锌粉1次净化除杂后进行电积制取电锌.电锌中Zn的质量分数达99.999%,杂质含量极低,其中Fe的质量分数仅为0.00005%;电流效率高达96.35%,直流电耗为2502 kW·h.电解废液经补充氨后返回浸出.     

四元体系KCl-MgCl2-SrCl2-H2O在288K时的水盐体系相平衡研究

采用等温溶解平衡法对四元体系KCl-MgCl_2-SrCl_2-H_2O在288 K时进行固液相平衡研究,测定平衡液相中各盐的溶解度,使用X射线粉晶衍射法鉴定相应的平衡固相,获得共饱点处平衡固相的XRD图谱。根据实验所得的数据绘制四元体系的平衡相图及局部放大图和水含量图。研究结果表明:在288 K时该体系的稳定相图由2个共饱点、5条单变量曲线和4个结晶区组成,4个结晶区分别对应KCl, SrCl_2·6H_2O,MgCl_2·6H_2O和KCl·MgCl_2·6H_2O,其中KCl的结晶区最大,其次为SrCl_2·6H_2O,而前两者结晶区比MgCl_2·6H_2O大得多,表明MgCl_2·6H_2O对KCl和SrCl_2·6H_2O有强的盐析作用。该四元体系有一种复盐(光卤石KCl·MgCl_2·6H_2O)生成。该四元体系相图的研究结果可用于指导卤水体系中氯化钾和氯化锶的分离提取工艺。     

四元体系CaCl2-CaSO4-CaB6O10-H2O 308.15 K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了四元体系CaCl₂-CaSO₄-CaB₆O₁₀-H₂O在308.15 K下的稳定相平衡。测定了该体系的溶解度及平衡溶液的物化性质(包括折射率、密度和pH)。根据实验数据,分别绘制了该四元体系的干基图、水图以及相应的物化性质–组成图。研究结果表明：该体系在308.15 K时有1个共饱点(CaCl₂·4H₂O + CaSO₄·2H₂O + CaB₆O₁₀·5H₂O),3条单变量溶解度曲线,3个单盐结晶区,分别对应于CaCl₂·4H₂O、硬石膏(CaSO₄·2H₂O)和高硼钙石(CaB₆O₁₀·5H₂O)。其中,硬石膏CaSO₄·2H₂O结晶区最大、高硼钙石CaB₆O₁₀·5H₂O结晶区次之,而CaCl₂·4H₂O结晶区最小,表明硬石膏最易于结晶析出。此外,该四元体系在308.15 K下没有复盐和固溶体生成,属于简单水合物I型。平衡液相的物化性质随着CaCl₂浓度的增大呈规律性变化,并在共饱点处发生转折。其中,折射率和密度的变化规律相近,而pH的变化规律则与之相反。对该四元体系的稳定相平衡进行研究,将为综合开发利用油田卤水中的钙、硼等资源提供理论依据。     

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.     

15℃和25℃时Na2CO3-NaCl-H2O2-H2O体系相图及其应用

湿法合成过碳酸钠之后的母液中仍含有一定量的过氧化氢和碳酸钠,为了提供该母液有效利用的相图理论指导,进行了15℃和25℃时Na2CO3-H2O2-H2O三元体系和Na2CO3-NaCl-H2O2-H2O四元体系的相平衡研究。测定了上述体系的溶解度,并依据绘制相图,确定了合成过碳酸钠的适宜原料配比;分析了合成过碳酸钠后母液采用氯化钠盐析法进一步回收过氧化氢制过碳酸钠的适宜条件。通过相图计算得出,氯化钠盐析法能有效提高过碳酸钠的收率,可显著降低剩余母液中过氧化氢的含量,实现了减少过氧化氢分解损失和母液蒸发浓缩循环使用的目的。     

五元体系NaOH-Na_2CO_3-Na_2SO_4-NaCl-H_2O 150℃下的相平衡研究

利用本文提出的高温水盐体系相平衡研究试验装置,测定了150℃下NaOH-Na_2SO_3-Na_2sO_4-NaCl-H_2O五元体系的相平衡数据,结合文献数据绘制了完整的150℃下该五元体系的相图,并进行了以内蒙古天然碱为原料采用苛化法生产烧碱蒸发过程的相图计算.     

50 ℃时RbCl-CsCl-H2O三元体系等温平衡研究

采用等温平衡的方法测定了RbCl-CsCl-H2O三元体系在50 ℃条件下的等温平衡溶解度,并绘制了该体系相图。研究表明,该体系属于简单共饱和体系,存在一个共饱和点,在氯化铷、氯化铯、水质量分数分别为22.3%、53.8%、23.9%时氯化铷和氯化铯达到共饱和。固相晶体由氯化铷纯盐开始到氯化铷和氯化铯两种盐共同析出,最后是氯化铯纯盐析出。本研究对完善含铷、铯盐湖卤水及地下卤水等体系的溶液化学、热力学模型和卤水资源的综合开发利用具有重要意义。