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Na^+,K^+∥Cl^-,SO_4^(2-),CO_3~_(2-)-H_2O五元体系25℃介稳相图的研究

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化学学报 1991年第11期49卷 1062-1070页

作者：房春晖牛自得刘子琴陈敬清中国科学院青海盐湖研究所西宁810008

用等温蒸发方法研究了 NaCl 饱和下的Na^+,K^+∥Cl^-,SO_4~2,CO_3^(2-)-H_2O 五元体系25℃介稳相图,测定了溶液的密度、粘度、折光率、电导率、pH 和蒸汽压,并由蒸汽压数据求得了水活度和渗透系数.在 Jnecke 相图上有五个结晶区,即 Na_2... 详细信息

用等温蒸发方法研究了 NaCl 饱和下的Na^+,K^+∥Cl^-,SO_4~2,CO_3^(2-)-H_2O 五元体系25℃介稳相图,测定了溶液的密度、粘度、折光率、电导率、pH 和蒸汽压,并由蒸汽压数据求得了水活度和渗透系数.在 Jnecke 相图上有五个结晶区,即 Na_2SO_4,Na_2CO_3·2Na_2SO_4,Na_2SO_4·3K_2SO_4,Na_2CO_3·7H_2O 和 KCl 相区.与 Harvie 和 Weare 计算相图比较,无水芒硝和七水碳酸钠结晶区明显扩大,碳钠矾相区明显缩小,钾石盐和钾芒硝相区基本相近.用经验或半经验公式描述了溶液的密度、折光率和粘度随浓度的变化规律.用 Pitzer 电解质溶液模型计算了水活度和析出盐的溶度积.结果是令人满意的.

关键词：五元体系电解质溶液介稳相图

五元体系Li^+/Cl^-,CO_3^(2-),SO_4^(2-),B_4O_7^(2-)-H_2O298K相关系实验研究

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无机化学学报 2004年第8期20卷 946-950页

作者：曾英何雪涛殷辉安成都理工大学化学化工系成都610059

Zabuye saline lake, Tibet, China, is unrivalled in the world for its high concentration of chloride, sulfate, carbonate and borate of lithium, sodium and potassium. Always at the later stage of the evaporation of brines, most sodium and potassium salts are crystallized out, so the main components of brines can be described with the Li+, Mg2+/Cl-, SO42-, CO32-, B4O72--H2O system. As a part of study on the equilibrium of this complex system, the equilibrium solubilities and phase diagram of the quinary system Li+/Cl-, SO42-, CO32-, B4O72--H2O at 298 K were studied by isothermal dissolution equilibrium method. In the 3-dimentional solubility diagram or its projection diagram saturated with solid LiCl, there are four crystallization fields, four univariant curves and one invariant point. At the invariant point, the saturated solid salts are LiCl·H2O, Li2B4O7·3H2O, Li2CO3 and Li2SO4·H2O. No double salt or solid solution is formed.

关键词：五元体系相关系溶解度锂盐青藏高原盐湖

五元体系Li^+,K^+//Cl^-,B_4O_7^(2-),CO_3^(2-)-H_2O在298K时相平衡的实验研究

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成都理工学院学报 2001年第2期28卷 204-208页

作者：王志坚曾英唐明林殷辉安成都理工大学应用化学系成都610059

采用等温溶解平衡法研究了五元体系 L i+ ,K+ / / Cl- ,B4O2 -7,CO2 -3- H2 O在 2 98K时相关系和平衡液相物化性质。对各组分的溶解度以及密度、折光率、粘度、电导率和 p H值进行了测定 ,并绘制了相关相图 ,得到 5个结晶相区和 3个共... 详细信息

采用等温溶解平衡法研究了五元体系 L i+ ,K+ / / Cl- ,B4O2 -7,CO2 -3- H2 O在 2 98K时相关系和平衡液相物化性质。对各组分的溶解度以及密度、折光率、粘度、电导率和 p H值进行了测定 ,并绘制了相关相图 ,得到 5个结晶相区和 3个共饱点。该体系没有固溶体和复盐生成 ,为简单共饱和型体系。

关键词：五元体系相平衡溶液物化性质等温溶解平衡法钾离子锂离子

五元体系Li+,Rb+,Cs+,Mg2+//Cl--H2O 298K及其部分子体系多温介稳相关系研究

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五元体系Li+,Rb+,Cs+,Mg2+//Cl--H2O 298K及其部分子体系多温介稳...

作者：罗迦成都理工大学

学位级别：硕士

察尔汗盐湖拥有我国最大可溶性钾、镁盐矿床区,近年来该盐湖开发所废弃的含高浓度镁、铷、铯等盐的卤水综合治理和开发成为亟待解决的资源利用问题,而盐湖相平衡研究则能有效提供卤水开发所需要的基础热力学数据。本论文采用等温蒸发法... 详细信息

察尔汗盐湖拥有我国最大可溶性钾、镁盐矿床区,近年来该盐湖开发所废弃的含高浓度镁、铷、铯等盐的卤水综合治理和开发成为亟待解决的资源利用问题,而盐湖相平衡研究则能有效提供卤水开发所需要的基础热力学数据。本论文采用等温蒸发法对五元体系Li,Rb,Cs,Mg//Cl-HO 298 K及其四元体系Li,Rb,Cs//Cl-HO 298 K、323 K、348 K以及三元体系Rb,Cs//Cl-HO 298 K、323 K,三元体系Li,Cs//Cl-HO 298 K、323 K介稳相平衡进行了研究。获得上述体系平衡溶解度数据及密度、折光率等基础热力学数据,绘制了相应体系的介稳相图、空间立体图以及水图、物化性质组成图。三元体系Li,Cs//Cl-HO 298 K、323 K均属于简单共饱型。体系存在一个共饱点,2条单变量曲线以及2个结晶相区,结晶区分别对应单盐LiCl·HO和CsCl。该体系在298 K、323 K下,盐类结晶形式未发生改变。升高温度,CsCl结晶区明减小,LiCl·HO结晶区变化不大。三元体系Rb,Cs//Cl-HO 298 K、323 K时属于复杂体系,生成了固溶体(Rb,Cs)Cl。体系含有2个共饱点、3条单变量曲线以及3个结晶相区,相区分别对应CsCl、RbCl和(Rb,Cs)Cl。该体系在298 K、323 K时盐类结晶形式未变化。升高温度,CsCl、RbCl结晶区减小,固溶体(Rb,Cs)Cl的结晶区明显增大。四元体系Li,Rb,Cs//Cl-HO 298 K、323 K、348 K为复杂体系,均有固溶体(Rb,Cs)Cl生成。体系由2个共饱点、5条单变量曲线以及4个结晶相区构成,结晶区对应盐为LiCl·HO、CsCl、RbCl、(Rb,Cs)Cl。盐类结晶形式随温度变化不发生改变,随着温度升高,RbCl结晶区逐渐减小,其余三个结晶区面积均有所增长,Rb、Cs越不容易形成固溶体。五元体系Li,Rb,Cs,Mg//Cl-HO 298 K属于复杂五元体系,有复盐锂光卤石、铷光卤石、铯光卤石以及固溶体(Rb,Cs)Cl生成。该体系空间立体图包含8个共饱点、19条单变量曲线和8个结晶相区。结晶相区分别对应4个单盐结晶区LiCl·HO、RbCl、CsCl、MgCl2·6HO和3个复盐结晶区LiCl·MgCl2·7HO、RbCl·MgCl2·6HO、CsCl·MgCl2·6HO以及1个固溶体区(Rb,Cs)Cl。RbCl结晶区在LiCl和CsCl饱和面面积均很小,溶解度较大。溶液中水含量、物化性质变化主要受溶液水分蒸发和复盐析出或溶解行为有关。

关键词：盐湖介稳相平衡铷铯五元体系

五元体系Na+,K+,Cs+,Mg2+//Cl--H2O及其部分子体系多温介稳相平衡研究

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五元体系Na+,K+,Cs+,Mg2+//Cl--H2O及其部分子体系多温介稳相平衡...

作者：陶冶成都理工大学

学位级别：硕士

我国四川盆地平落坝地下卤水储量丰富,矿化度高。除钾含量高外,多种特征和微量组分(铷,铯)均达到和超过工业品位,具有很高开采价值。针对其卤水组成特征开展相关相平衡研究,可为该卤水开发提供不可或缺的基础热力学数据。本论文针对四... 详细信息

我国四川盆地平落坝地下卤水储量丰富,矿化度高。除钾含量高外,多种特征和微量组分(铷,铯)均达到和超过工业品位,具有很高开采价值。针对其卤水组成特征开展相关相平衡研究,可为该卤水开发提供不可或缺的基础热力学数据。本论文针对四川盆地平落坝地下卤水及老卤的组成特征,采用等温蒸发法开展了如下体系介稳相平衡的研究:四元体系Na,K,Cs//Cl-HO 298.2 K、323.2 K;四元体系Na,Rb,Cs//Cl-HO 298.2 K、323.2 K;五元体系Na,K,Cs,Mg//Cl-HO 298.2 K、323.2K。测定了上述体系平衡液相的溶解度与物化性质(密度和折光率)数据,以及平衡固相的物质组成。根据实验数据绘制四元体系的等温蒸发相图、水含量-组成图、密度-组成图、折光率-组成图和不同温度的介稳相图对比图;五元体系则绘制其干基立体图、分别以NaCl和MgCl为饱和面时的投影图、水含量-组成图、密度-组成图和折光率-组成图。四元体系Na,K,Cs//Cl-HO 298.2 K、323.2 K属于复杂体系。该体系在这两种温度下均有固溶体(K,Cs)Cl生成。其介稳相图均由5条单变量曲线、2个共饱点和4个结晶区组成,对应的盐为NaCl,KCl,CsCl和(K,Cs)Cl。该体系在298.2 K、323.2 K这两个不同温度下的盐类结晶形式未变化。升高温度,KCl和CsCl结晶区减小,而NaCl和固溶体(K,Cs)Cl的结晶区增大。四元体系Na,Rb,Cs//Cl-HO 298.2 K、323.2 K属于复杂体系,在这两个研究温度下均有固溶体(Rb,Cs)Cl生成。其介稳相图均由5条单变量曲线、2个共饱点和4个结晶区组成,对应的盐为NaCl,RbCl,CsCl和(Rb,Cs)Cl。该体系在298 K、323 K时盐类结晶形式未变化,升高温度RbCl结晶区减小,而NaCl,CsCl和固溶体(Rb,Cs)Cl的结晶区增大。五元体系Na,K,Cs,Mg//Cl-HO在298.2 K下时属于复杂体系,有复盐KCl·MgCl·6HO,CsCl·MgCl·6HO和固溶体(K,Cs)Cl形成。该体系有8个共饱点、7个结晶区和21条单变量曲线。7个结晶区分别对应单盐NaCl、KCl、CsCl、MgCl·6HO,复盐KCl·MgCl·6HO、CsCl·MgCl·6HO和固溶体(K,Cs)Cl,其中NaCl的结晶区最大,MgCl·6HO的结晶区最小。五元体系Na,K,Cs,Mg//Cl-HO在323.2 K亦属于复杂体系,有复盐KCl·MgCl·6HO,CsCl·MgCl·6HO和固溶体(K,Cs)Cl形成。该体系有8个共饱点、7个结晶区和21条单变量曲线。7个结晶区分别对应单盐NaCl、KCl、CsCl、MgCl·6HO,复盐KCl·MgCl·6HO、CsCl·MgCl·6HO和固溶体(K,Cs)Cl,其中NaCl的结晶区最大,MgCl·6HO的结晶区最小。随着温度的升高该体系的结晶形式与结晶种类均未发生改变。

关键词：五元体系介稳相平衡铯铷光卤石固溶体

五元体系Li+,K+,Rb+,Cs+// Cl--H2O及其子体系介稳相平衡研究

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五元体系Li+,K+,Rb+,Cs+// Cl--H2O及其子体系介稳相平衡研究

作者：罗玉琳成都理工大学

学位级别：硕士

平落坝构造卤水是我国地下卤水异常丰富的地区之一,其储量十分巨大。卤水中除含有NaCl以外,还含有不同浓度的K+、Rb+、Li、B、Br、I等多种有用组分,开发前景广阔。合理利用这个盐化工基地,能增加我国现有的锂、钾盐、铷和铯的开发量,提... 详细信息

平落坝构造卤水是我国地下卤水异常丰富的地区之一,其储量十分巨大。卤水中除含有NaCl以外,还含有不同浓度的K+、Rb+、Li、B、Br、I等多种有用组分,开发前景广阔。合理利用这个盐化工基地,能增加我国现有的锂、钾盐、铷和铯的开发量,提供一系列的无机化工产品。本论文基于平落地下卤水的含量组成特征,采用等温蒸发法开展五元体系Li,K,Rb,Cs//Cl-HO 298 K,四元体系K,Rb,Cs//Cl-HO 298 K和323K,四元体系Li,K,Rb,Cs// Cl-HO 298 K、323 K、348 K介稳相关系的研究。根据测定的溶解度和物化性质数据,绘制了以上体系的介稳相关系图、水含量图以及物化性质组成图等。四元体系Li,K,Rb,Cs// Cl-HO在298 K,323 K和348 K下皆属于复杂四元体系,由2个共饱点,5条单变量曲线,4个结晶相区组成。4个结晶相区分别对应单盐LiCl·HO、KCl、CsCl以及固溶体[(K,Cs)Cl]。一般来说,温度和共存离子都会对固溶体的存在有一定的影响。在该四元体系中,固溶体[(K,Cs)Cl]对温度极其敏感。当温度从298 K升到348 K时,溶液中溶解的单盐减少,表现在相图上为LiCl·HO、KCl和CsCl的结晶区均增大,其中KCl结晶区增大显著;固溶体增加,表现在相图上为[(K,Cs)Cl]固溶体的结晶面积大大减小。这说明,升高温度有利于单盐的析出。四元体系K,Rb,Cs//Cl-HO在298 K和323 K下皆属于复杂四元体系,由4个共饱点,9条单变量曲线和6个结晶区组成,并包含[(K,Rb)Cl]、[(K,Cs)Cl]和[(Rb,Cs)Cl]三种固溶体,相图结构复杂。对比该体系298 K和323 K的介稳相关系图可知,不同温度下盐类结晶的存在形式相同,各盐的结晶区域大小不同。该体系属于温度敏感型,特别是固溶体的溶解度受温度影响很大。随着温度的升高,[(K,Cs)Cl]和[(Rb,Cs)Cl]的结晶区域明显增加,[(K,Rb)Cl]的溶解度增长幅度也比较大,导致其相图上的结晶区域明显减小。因此,温度的变化在很大程度上影响固溶体的溶解度和析出量,甚至会影响等温蒸发曲线的走向。复杂五元体系Li,K,Rb,Cs//Cl-HO在298 K下的空间立体图存在5个共饱点,14条单变量曲线和7个结晶相区。7个结晶相区分别对应单盐KCl、RbCl和CsCl,水和盐LiCl·HO以及固溶体[(K,Rb)Cl],[(K,Cs)Cl]和[(Rb,Cs)Cl]。在该体系中,K、Rb、Cs同属于碱金属元素,且离子半径相近,与氯离子易形成固溶体,导致该体系中存在[(K,Rb)Cl],[(K,Cs)Cl]和[(Rb,Cs)Cl]三种固溶体。该体系在LiCl饱和状态下,各盐结晶区域大小顺序为:KCl>[(K,Rb)Cl]>RbCl>CsCl。在RbCl饱和情况下,各盐结晶区域大小顺序为:[(K,Rb)Cl]>[(Rb,Cs)Cl]>CsCl>LiCl·HO。

关键词：碱金属介稳相平衡固溶体卤水五元体系

五元体系Li+(K+),Rb+,Mg2+//Cl-,borate-H2O 323K稳定相平衡研究

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五元体系Li+(K+),Rb+,Mg2+//Cl-,borate-H2O 323K稳定相平衡研究

作者：王春成都理工大学

学位级别：硕士

本文针对平落地下卤水蕴藏特征和组成特点,采用等温溶解平衡法开展了323 K下五元体系Li+,Rb+,Mg2+//Cl-,borate-H2O、K+,Rb+,Mg2+//Cl-,borate-H20以及它们的四元子体系Rb+,Mg2+//Cl-.,borate-H20的相关系研究。测定了各体系平衡液相盐的溶解度及密度、折光率等物化性质,鉴定了平衡固相组成,并根据实验数据,绘制了相应的空间立体图、干基图、水含量图和物化性质-组成图。研究表明四元体系Rb+,Mg2+//Cl-,borate-H2O 323 K时为复杂体系,有复盐铷光卤石(RbCl·MgCl2·6H2O)生成。其稳定相图由3个共饱点、7条单变量曲线和5个结晶区构成;体系中硼酸盐的结晶形式分别为五聚结构的RbB5O8·4H2O和四聚结构的MgB4O7·9H2O;RbB5O8·4H2O的结晶区最大,MgCl2·6H2O的结晶区最小。对比四元体系Rb+,Mg2+//Cl-,borate-H2O在323 K和348 K时的稳定相图发现：各盐类的结晶形式均未发生改变,但温度升高,RbB5O8·4H2O的结晶区明显增大,而MgB4O7·9H2O的结晶区明显减小,这表明该体系中高温更有利于RbB5O8·4H2O析出。五元体系K+,Rb+,Mg2+//Cl-,borate.H2O 323 K时为复杂体系,有复盐钾光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)、铷光卤石(RbCl·MgCl2·6H2O)和固溶体(K,Rb)Cl生成。其空间立体图由7个共饱点、21条单变量曲线和9个结晶区构成。该体系中硼酸盐的结晶形式分别为五聚结构的RbB5O8·4H2O和四聚结构的MgB4O7·9H2O、 K2B4O7·4H2O。该五元体系的KC1饱和投影图由2个共饱点、5条单变量曲线和4个结晶区构成。其中(K,Rb)Cl的结晶区最大,KCl·MgCl2·6H2O的结晶区最小。该五元体系的Rb2B4O7饱和投影图由4个共饱点、9条单变量曲线和6个结晶区构成。其中MgB4O7·9H2O的结晶区最大,MgCl2·6H2O的结晶区最小。五元体系Li+,Rb+,Mg2+//Cl-,borate-H2O 323 K时为复杂体系,有复盐锂光卤石(LiCl·MgCl2·7H2O)和铷光卤石(RbCl·MgCl2·6H2o)生成。其空间立体图由7个共饱点、20条单变量曲线和8个结晶区构成。该体系中硼酸盐的结晶形式分别为五聚结构的RbB5O8·4H2O和四聚结构的MgB4O7·***2B4O7·3H2O;由于亲水性差异,***与MgCl2形成的锂光卤石和铷光卤石的存在形式分别为LiCl·MgCl2·7H20和RbCl·MgCl2·6H20.该五元体系的Rb2B4O7饱和投影图由3个共饱点、7条单变量曲线和5个结晶区构成。其中MgB4O7·9H2O结晶区最大,MgCl2·6H2O的结晶区最小。该五元体系的LiCl饱和投影图由3个共饱点、7条单变量曲线和5个结晶区构成。其中Li2B4O7·3H2O的结晶区最大,MgB4O7·9H2O的结晶区次之,RbCl和LiCl·MgCl2·7H2O的结晶区均很小。

关键词：五元体系稳定相平衡铷镁硼酸盐

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分壁精馏塔分离五元体系的稳态及动态研究

石油化工 2018年第8期47卷 827-834页

作者：华涛邱洁何桂春伍祥凌昊华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

分壁精馏塔(DWC)可在一个塔内实现多元混合物的高效分离,以甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和正戊醇五元体系为研究对象,考察了由一个常规塔和Kaibel分壁精馏塔组合(CKDWC)和强化的分壁精馏塔(EDWC)的分离规律。建立并优化了CKDWC和EDWC的... 详细信息

分壁精馏塔(DWC)可在一个塔内实现多元混合物的高效分离,以甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和正戊醇五元体系为研究对象,考察了由一个常规塔和Kaibel分壁精馏塔组合(CKDWC)和强化的分壁精馏塔(EDWC)的分离规律。建立并优化了CKDWC和EDWC的严格稳态精馏模型,在Aspen Dynamic环境下考察了组分控制结构在应对进料流量和组成发生±10%波动时的控制效果。稳态研究结果表明,DWC在应用于五元混合物的分离过程中具有节能优势,EDWC可在一个塔内对五组分体系进行高纯度分离,与常规分离序列相比可节省再沸器负荷38.6%,与CKDWC相比可节省再沸器负荷20.9%;EDWC在预分馏段实现丙醇和丁醇的清晰分割,在中间段实现甲醇和丙醇的清晰分割。动态研究结果表明,组分控制策略在应对进料流量及组成发生±10%的波动时具有良好的控制效果。

关键词：分壁精馏塔五元体系稳态动态控制模拟

258.15 K下五元体系Li+,Na+,Mg^(2+)//SO_(4)^(2-),Cl^(-)-H_(2)O相平衡研究

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无机盐工业 2023年第2期55卷 61-66页

作者：闫芳宁郭锦春黄雪莉周婷婷王雪莹罗清龙邹雪净新疆大学化工学院新疆煤炭清洁转化与化工过程自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830017

中国含锂盐湖大部分位于青藏、新疆等干旱少雨、冬季寒冷且漫长的地区。为指导低温提锂工艺的开发和设计、利用冬季冷能进行目标离子的富集及明确含锂盐湖在低温下的析盐规律,采用等温溶解平衡法对258.15 K、二水氯化钠饱和条件下的交... 详细信息

中国含锂盐湖大部分位于青藏、新疆等干旱少雨、冬季寒冷且漫长的地区。为指导低温提锂工艺的开发和设计、利用冬季冷能进行目标离子的富集及明确含锂盐湖在低温下的析盐规律,采用等温溶解平衡法对258.15 K、二水氯化钠饱和条件下的交互五元体系Li+,Na+,Mg^(2+)∥SO_(4)^(2-),Cl^(-)-H_(2)O相平衡关系进行研究并构建等温平衡相图。结果表明,相图中有4个共饱点、6个两盐结晶区(NaCl·2H_(2)O+Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O、NaCl·2H_(2)O+MgCl_(2)·8H_(2)O、NaCl·2H_(2)O+MgSO4·7H_(2)O、NaCl·2H_(2)O+Li_(2)SO_(4)·H_(2)O、NaCl·2H_(2)O+LiCl·2H_(2)O、NaCl·2H_(2)O+LiCl·MgCl_(2)·7H_(2)O)、9条单变量溶解度曲线;6个结晶区中,只存在一种复盐为LiCl·MgCl_(2)·7H_(2)O,其结晶区最小,Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O结晶区最大。与该体系在273.15 K下的稳定相图相比,硫酸盐型复盐消失,复盐结晶区减少到1个,共饱点减少至4个,相图结构得以简化。因此,将涩聂湖卤水降温至258.15 K时能有效脱除硫酸根,从而实现富集锂离子的目的。

关键词：盐湖锂低温五元体系相平衡