五元体系Li+(Mg2+),Na+,K+,Rb+//Cl-H2O及部分子体系298.2K、323.2K介稳相平衡研究

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针对液态矿产资源开发过程中所涉及的水盐体系相平衡问题,研究了五元体系Li+(Mg2+),Na+,K+,Rb+//Cl--H2O及部分子体系在不同温度下的介稳相平衡关系,为氯化盐型盐湖卤水的综合利用提供理论依据和工艺参数。  论文具体研究包括:五元体系Li+,Na+,K+,Rb+//Cl--H2O298.2K和323.2K;五元体系Na+,K+,Mg2+,Rb+//Cl--H2O323.2K;四元体系Na+,K+,Rb+//Cl--H2O298.2K和323.2K;四元体系Li+,Na+,Rb+//Cl--H2O298.2K和323.2K。根据实验所得平衡溶液的溶解度和物化性质数据,分别绘制了这些体系的干盐图、水含量-组成图和物化性质-组成图,并对图中呈现出的氯化物盐溶解度规律进行了解析。  四元体系Li+,Na+,Rb+//Cl--H2O在298.2K和323.2K时均无复盐和固溶体生成,属简单体系。干基相图由1个共饱和点、3条单变量曲线和3个结晶区构成。温度的变化虽然对LiCl的溶解度有较大影响,但相图中结晶区域由大到小的顺序均为NaCl、RbCl、LiCl·H2O。  四元体系Na+,K+,Rb+//Cl--H2O在298.2K或323.2K时无复盐生成,但体系固相中出现了(K,Rb)Cl固溶体,属于复杂体系。该体系的相图由2个共饱和点、5条单变量曲线和4个结晶区构成。对比该体系在不同温度下的相图发现,盐的结晶形式虽未发生改变,但结晶区大小却有所变化。随着温度的升高,NaCl和(K,Rb)Cl固溶体结晶区减小,KCl相区增大。因此,在该体系的蒸发过程中,降低温度有利于NaCl的析出。  五元体系Li+,Na+,K+,Rb+//Cl--H2O在298.2K和323.2K时均出现(K,Rb)Cl固溶体相区,属复杂体系。该体系在298.2K、323.2K的干基相图均由2个共饱点、7条单变量曲线和6个结晶区组成。在不同的温度下,各盐的结晶形式虽未发生变化,但对应相区的面积大小却有所改变。随着温度的升高,(K,Rb)Cl固溶体的析出相区减小。  五元体系Na+,K+,Mg2+,Rb+//Cl--H2O在323.2K时有复盐KCl·MgCl2·6H2O(钾光卤石)、RbCl·MgCl2·6H2O(铷光卤石)和固溶体(K,Rb)Cl形成,属复杂体系。该体系的空间立体干盐图由4个共饱和点、13条单变量曲线和13个结晶区组成。因体系中MgCl2的溶解度较大,且易与其他单盐形成水合物形式的复盐,导致了共饱和点大量集中MgCl2·6H2O结晶区附近。
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