五元体系(Li+,Na+//Cl-,BO2-,SO42--H2O)323.15K相平衡与相图研究

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目前,盐类矿物分离是以水盐体系相平衡与相图为基础的,可为盐类的转化、分离、加工等提供科学依据。针对我国柴达木盆地拥有充足的锂硼卤水资源,以等温溶解平衡法为研究方法,对五元体系(Li+,Na+//Cl-,BO2-,SO42--H2O)及其子体系323.15K相平衡与相图进行研究,分析得到一系列溶解度数据并测定系统各点的物化性质,为从盐湖卤水中提取碱金属硼酸盐提供基础数据及可行性方案。各体系研究结果如下:三元体系(Li BO2+Na BO2+H2O)和(Li BO2+KBO2+H2O)在323.15 K时属于水合物Ⅰ型。两个体系在323.15 K时,均有1个零变量点(Li BO2·2H2O+Na BO2·4H2O、Li BO2·2H2O+KBO2·4/3H2O),2条溶解曲线和2个固相结晶区。在两个体系中,结晶区面积最大的为Li BO2·2H2O,说明相较Na BO2·4H2O和KBO2·4/3H2O,Li BO2·2H2O更容易从饱和溶液中析出。在323.15 K时,随着Na BO2/KBO2含量的增加,两个体系各平衡液相的物化性质均呈规律性变化。对两个体系的物化性质均采用经验公式计算,结果表明理论值与实验值相吻合。四元体系(Na+//Cl-,BO2-,SO42--H2O)在323.15 K时,有2个相称零变量点(E和F),5条溶解度曲线和4个固相结晶区,其中结晶区面积最小的为Na BO2·4H2O,结晶区面积最大的为Na2SO4。相比之下,Na2SO4溶解度最小,将优先从溶液中析出。随着Z(Na Cl)的增加,该体系平衡液相的物化性质均随之呈现规律性变化。四元体系(Li+,Na+//Cl-,BO2--H2O)在323.15 K时,有3个零变量点(F1,F2,F3),7条溶解度曲线和5个固相结晶区,其中结晶区面积最小的为Li Cl·H2O,表明更易在平衡溶液中富集,结晶区面积最大的为Li BO2·2H2O,将优先从溶液中沉淀析出。随着J(BO2-)的增加,该体系的水含量、物化性质均随之呈现规律性变化。五元体系(Li+,Na+//Cl-,BO2-,SO42--H2O)在323.15 K时,有4个零变量点,9条溶解度曲线和6个固相结晶区。各零变量点固相组成为H1:Na Cl+Na Cl·Na BO2·2H2O+Na2SO4+Li BO2·2H2O,H2:Na Cl+Na2SO4·Li2SO4+Na2SO4+Li BO2·2H2O,H3:Na Cl+Na2SO4·Li2SO4+Li2SO4·H2O+Li BO2·2H2O和H4:Na Cl+Li Cl·H2O+Li2SO4·H2O+Li BO2·2H2O。随着体系J(2Li+)的增加,水含量、钠含量、物化性质随之呈现规律性变化。
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