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Li^＋,Na^＋,K^＋,Mg^2＋/Cl^-,SO4^2--H2O体系pitzer热力学模型

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中国科学：化学 2010年第9期40卷 1286-1296页

作者：宋彭生姚燕孙柏李武中国科学院青海盐湖研究所西宁810008

介绍了描述25℃Li+,Na+,K+,Mg2+/Cl-,SO42--H2O体系的热力学pitzer模型.给出了为获得pitzer混合参数而测定的Li+/Cl-,SO42--H2O,Li+,K+/Cl--H2O,Li+,Na+/Cl--H2O等三元体系和Li+,Mg2+/Cl-,SO42--H2O四离子体系溶液的渗透系数.详细叙述如何利用热力学数据和溶解度数据,获得Li+,Mg2+/Cl-,SO42--H2O,Li+,K+/Cl-,SO42--H2O,Li+,Na+/Cl-,SO42--H2O体系全部混合参数及7种锂盐Gibbs标准生成自由能.进而通过数据对比,介绍了本模型在含Li+多组分溶液25℃热力学性质计算、含Li+多组分体系25℃溶解相平衡预测等方面的应用.

关键词： pitzer热力学模型含Li+多组分体系溶解度预测含Li+溶液热力学性质

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锰基液流电池电解液的体积性质研究

化学通报 2024年第6期87卷 732-738页

作者：秦野刘畅刘建国严川伟沈阳化工大学沈阳110142 中国科学院金属研究所沈阳110016

体积性质是锰基液流电池电解液的重要热力学性质,常用于解释溶液中复杂的离子间相互作用关系。本文在283.15~318.15K温度范围内,测定了浓度为0.5~3.0 mol/kg的MnSO_(4)水溶液的密度值,得到了MnSO_(4)溶液的几个热力学参数和弱分子间的... 详细信息

体积性质是锰基液流电池电解液的重要热力学性质,常用于解释溶液中复杂的离子间相互作用关系。本文在283.15~318.15K温度范围内,测定了浓度为0.5~3.0 mol/kg的MnSO_(4)水溶液的密度值,得到了MnSO_(4)溶液的几个热力学参数和弱分子间的相互作用关系。结合pitzer电解液表观摩尔体积热力学模型,得到了体积参数β~((0)V)MX,β~((1)V)_(MX)和C^(V)_(MX),而且计算值与实验值的相关系数能够达到0.988。这一研究可以更好地理解锰电解液中离子相互作用机制,为优化电解液成分和提高电池性能提供理论支撑。

关键词：密度体积性质 pitzer热力学模型离子作用硫酸锰

五元体系HCl-NaCl-CaCl_(2)-H_(3)BO_(3)-H_(2)O在298.15 K的pitzer模型及其应用研究

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化工学报 2021年第6期72卷 3160-3169页

作者：李丹孙帅琦张涛赵一慧孟令宗郭亚飞邓天龙临沂大学化学化工学院山东临沂276000 天津科技大学化工与材料学院天津300457

采用等温溶解法测定了三元体系CaCl_(2)-H_(3)BO_(3)-H_(2)O在298.15 K的溶解度和液相的折射率,该三元体系为简单共饱型,有1个共饱点,2条溶解度曲线和2个单盐结晶区,分别为CaCl_(2)·6H_(2)O和H_(3)BO_(3)。结合本文测定和文献中的溶解... 详细信息

采用等温溶解法测定了三元体系CaCl_(2)-H_(3)BO_(3)-H_(2)O在298.15 K的溶解度和液相的折射率,该三元体系为简单共饱型,有1个共饱点,2条溶解度曲线和2个单盐结晶区,分别为CaCl_(2)·6H_(2)O和H_(3)BO_(3)。结合本文测定和文献中的溶解度数据,拟合了五元体系HCl-NaCl-CaCl_(2)-H_(3)BO_(3)-H_(2)O中含H_(3)BO_(3)的pitzer参数,结合固相的溶解平衡常数,构建了该五元体系的pitzer模型,并计算了该五元体系及其子体系的溶解度。根据pitzer模型和计算相图,对氯化钠、氯化钙共存卤水中硼酸的分离进行了计算,获得了分离过程中的析盐顺序和卤水组成的变化规律。计算结果表明酸性条件下更容易实现H_(3)BO_(3)的分离。

关键词： pitzer热力学模型硼酸固液相平衡溶解度卤水分离

三元体系CaCl2–SrCl2–H2O相图及热力学模型工艺分析

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三元体系CaCl2–SrCl2–H2O相图及热力学模型工艺分析

中国化学会第十九届全国化学热力学和热分析学术会议

作者：孟令宗李丹郭亚飞邓天龙临沂大学化学化工学院天津市海洋资源与化学重点实验室天津科技大学化工与材料学院

柴达木盆地南翼山地区油田卤水属于氯化钙型,富含丰富的锶资源,具有很高的开采价值。本文采用等温溶解法研究了具有油田卤水组成特征的复杂体系子体系CaCl–SrCl–HO 288.15 K稳定相平衡,测定了该体系的溶解度和固溶体组成。研究发现,... 详细信息

柴达木盆地南翼山地区油田卤水属于氯化钙型,富含丰富的锶资源,具有很高的开采价值。本文采用等温溶解法研究了具有油田卤水组成特征的复杂体系子体系CaCl–SrCl–HO 288.15 K稳定相平衡,测定了该体系的溶解度和固溶体组成。研究发现,上述体系形成钙锶固溶体(Ca,Sr)Cl·6HO,体系属于固溶体型。采用pitzer和Harvie-Weare电解质溶液理论,结合文献报道卤水体系的溶解度和热力学数据,构建了SrCl–HO体系和CaCl–SrCl–HO体系的多温(273.15～373.15 K)pitzer化学模型,与文献类似,pitzer混合离子作用参数为零,固溶体近似为理想固溶体。采用上述模型计算的三元体系溶解度与实验值吻合较好。上述三元体系低温时形成钙锶固溶体,固溶体近似于理想固溶体,高温时不形成固溶体。根据上述三元体系的相图及化学模型研究结果,分析了利用288.15 K的相图及多温相图实现钙锶分离的蒸发结晶路线。根据288.15 K的相图,采用蒸发-溶解-蒸发-溶解类似"重结晶"方法得到纯度为99%的SrCl·6HO,母液中剩余锶低于5%。结合288.15K和373.15K的相图,采用"高温蒸发-兑卤降温-低温析盐-高温蒸发"方法可得到纯SrCl·HO,母液中锶浓度为0.027。本文可为含固溶体卤水资源综合开发利用工艺路线的确立提供理论参考。

关键词： pitzer热力学模型固液相平衡油田卤水体系固溶体氯化锶

来源： cnki会议评论

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湿法炼锰过程中镁锰分离的研究

湿法炼锰过程中镁锰分离的研究

作者：杨超中南大学

学位级别：硕士

锰湿法冶金过程中硫酸镁杂质的去除是一个世界性难题。基于此,为了探究硫酸锰溶液除镁的有效方法及分离硫酸镁杂质过程中的行为规律,我们开展了相关体系溶解度相图计算,并分别进行了重结晶实验和氟化沉淀法除去硫酸锰中镁的研究。详细... 详细信息

锰湿法冶金过程中硫酸镁杂质的去除是一个世界性难题。基于此,为了探究硫酸锰溶液除镁的有效方法及分离硫酸镁杂质过程中的行为规律,我们开展了相关体系溶解度相图计算,并分别进行了重结晶实验和氟化沉淀法除去硫酸锰中镁的研究。详细如下： 1)选择pitzer热力学模型对本研究所涉及的二元体系(NH4)2SO4-H2O, MgSO4-H2O和MnSO4-H2O,三元体系(NH4)2SO4-MgSO4-H2O,(NH4)2SO4-MnSO4-H2O和MgSO4-MnSO4-H2O的溶解度相图进行模拟预测。结果表明：pitzer热力学模型能够很好地模拟和预测相关体系单盐、复盐和固溶体的溶解度及物相,通过模型的预测得出各物相随溶液组成变化存在的范围,为湿法炼锰过程中避免复盐和固溶体的生成提供理论依据。 2)重结晶实验：基于pitzer热力学模型模拟预测的溶解度相图和相关固溶体中镁的固液分配理论,选取在硫酸镁和硫酸锰溶解度差异最大的70℃下对硫酸锰饱和液进行重结晶实验使镁锰分离,考察结晶率与结晶中的镁含量、母液中的镁含量、密度、pH的关系。实验结果表明,重结晶时随着结晶率的升高,结晶中的镁含量降低、母液的镁含量升高、密度降低和pH下降。但是,得到的结晶相对于原料最高除镁率仅为80.9%。 3)氟化沉淀法沉镁实验：研究氟化沉淀法的沉淀条件对硫酸锰饱和液中镁的沉淀率的影响,包括沉淀诱发剂的选择、沉淀剂加入量、反应温度、反应时间、反应体系的pH。探索其规律,分析氟化镁沉淀的行为并找出了最优条件：在不调pH的硫酸锰饱和溶液中加入理论量250%NH4F,在90℃下搅拌1h,镁的除去率达到92.3%。 4)工厂现场硫酸锰电解液除镁的研究：分别用重结晶法和氟化沉淀法对工厂现场硫酸锰电解液在上述实验得到的最优条件下进行除镁研究,结果表明,氟化沉淀法的除镁效果要比重结晶法好。

关键词：硫酸锰镁杂质 pitzer热力学模型重结晶法氟化沉淀法

五元体系(Li+,Na+,Ca2+,Sr2+//Cl--H2O)及其子体系273.15 K相平衡研究

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五元体系(Li+,Na+,Ca2+,Sr2+//Cl--H2O)及其子体系273.15 K相平衡...

作者：王霞天津科技大学

学位级别：硕士

本论文采用等温溶解平衡法对油田卤水中含锂钠钙锶氯化物体系的相平衡开展研究,着重研究了三元体系（LiCl+SrCl2+H2O）、（LiCl+CaCl2+H2O）、（CaCl2+SrCl2+H2O）以及五元体系（Li+,Na+,Ca2+,Sr2+//Cl--H2O）在 273.15 K时的相平衡,采... 详细信息

本论文采用等温溶解平衡法对油田卤水中含锂钠钙锶氯化物体系的相平衡开展研究,着重研究了三元体系（LiCl+SrCl2+H2O）、（LiCl+CaCl2+H2O）、（CaCl2+SrCl2+H2O）以及五元体系（Li+,Na+,Ca2+,Sr2+//Cl--H2O）在 273.15 K时的相平衡,采用pitzer离子相互作用模型,根据测定的三元体系溶解度,采用多元线性回归拟合了相应的pitzer混合离子作用参数及缺乏的盐类的固液平衡判据（溶解平衡常数）,构建了上述三元体系的化学模型。取得了如下结论:在三元体系（LiCl+SrCl2+H2O）中273.15 K时相图属于水合物Ⅱ型,无复盐和固溶体生成。相图主要有2个无变量点、3条单变量溶解度曲线、3个固相结晶区,其对应平衡固相分别为LiCl·2H2O、SrCl2·2H2O和SrCl2·6H2O。SrCl2的浓度随着LiCl浓度的增大而减小,说明LiCl对SrCl2存在较强的盐析作用。在三元体系（LiCl+CaCl2+H2O）中273.15 K时相图属于复杂三元体系,生成复盐LiCl-CaCl2·5H2O,无固溶体生成。相图主要有3个无变量点、4条单变量溶解度曲线、4个固相结晶区,其对应平衡固相分别为LiCl·2H2O、LiCl·CaCl2·5H2O、CaCl2·4H2O和CaCl2·6H2O,LiCl对CaCl2有强烈的盐析作用。在三元体系（CaCl2+SrCl2+H2O）中273.15 K时相图属于固溶体型相图,无复盐生成。体系中无共饱点生成,固相结晶区为C aC12·6H2O和SrC12·6H2O互溶相区,即生成固溶体（Ca,Sr）Cl2·6H2O。在五元体系（Li+,Na+,Ca2+,Sr2+//Cl--H2O）中在273.15 K时的相图有3个无变量点、7条单变量曲线、5个固相结晶区,其对应平衡固相分别为:（Ca,Sr）Cl2·6H2O、LiCl·CaCl2·5H2O、LiCl·2H2O、CaCl2·4H2O 和 SrCl2·2H2O。其中固溶体（Ca,Sr）Cl2·6H2O结晶区最大,SrCl2·2H2O其次,这两种盐最易从溶液中分离出来。在pitzer电解质溶液离子相互作用的理论基础上,获得了三个三元体系的pitzer参数,构建了三个三元体系化学模型,理论预测结果与实验结果吻合较好。

关键词：固液相平衡氯化锂氯化钙氯化锶 pitzer热力学模型