基于相圖的無機(jī)鹽相分離技術(shù).pdf

1、水鹽體系相圖是來表現(xiàn)水鹽體系相平衡規(guī)律的幾何圖形，是無機(jī)化工的重要理論基礎(chǔ)之一。利用相圖可以分析在外界條件發(fā)生變化時(shí)體系將要發(fā)生的各種變化和限度，可以預(yù)知該體系中各鹽的析出順序以及溶解度隨溫度而變化的規(guī)律。利用相圖給出的規(guī)律，變換體系外界條件，可以使我們要的某種鹽從溶液中結(jié)晶析出，其它鹽溶解，從而實(shí)現(xiàn)分離。利用水鹽體系相圖的規(guī)律進(jìn)行無機(jī)鹽相分離具有化學(xué)藥劑消耗少、設(shè)備損耗小、能耗低等特點(diǎn)，因而在海湖井鹵礦開采、無機(jī)鹽提純、濕法冶金等領(lǐng)域

2、具有廣泛的應(yīng)用。 本文以兩個(gè)工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)迫切需要解決問題為研究對象，以相關(guān)體系的相圖做指導(dǎo)，提出了用相圖的方法來分離鹽湖鹵水中鎂和鋰以及除去硫酸銅溶液中鈣雜質(zhì)的新思路，研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 1)三元LiCl-MgCl2-H2O鹽水體系相圖的預(yù)測：首先根據(jù)BET模型理論，編寫參數(shù)擬合和相圖計(jì)算的計(jì)算機(jī)程序，再分別以考慮和不考慮鹽-鹽相互作用的BET模型計(jì)算三元LiCl-MgCl2-H2O鹽水體系溶解度相圖，并與報(bào)道的實(shí)驗(yàn)數(shù)

3、據(jù)進(jìn)行比較。 2)鹽湖鹵水鎂鋰分離實(shí)驗(yàn)：以人工模擬的鹽湖灘曬后的富鋰鹵水為原料，分析三元LiCl-MgCl2-H2O鹽水體系相圖的特點(diǎn)，結(jié)合鹵水化學(xué)組成，設(shè)計(jì)分離路線。鹵水在100℃條件下蒸發(fā)濃縮約10％的水后，攪拌冷卻至室溫，得到六水氯化鎂結(jié)晶，降低了鎂在鹵水中的含量。在經(jīng)過兩步的蒸發(fā)．結(jié)晶循環(huán)，成功的將老鹵的鎂鋰質(zhì)量比從19.4:1輕而易舉地降到6.3:1。同時(shí)每一個(gè)蒸發(fā)-結(jié)晶循環(huán)鋰收率在86％左右。為生產(chǎn)碳酸鋰或氯化鋰等鋰

4、鹽提供了優(yōu)質(zhì)原料，降低了高鎂鋰比鹽湖提鋰成本。 3)硫酸銅除鈣實(shí)驗(yàn)：以金川公司生產(chǎn)硫酸銅的料液為研究對象，分析其組成特點(diǎn)，查找相關(guān)溶解度相圖，找出硫酸鈣在料液的化學(xué)環(huán)境中的溶解度變化規(guī)律，結(jié)合結(jié)晶學(xué)的相關(guān)理論，在考察了晶種的加入、反應(yīng)時(shí)間和結(jié)晶率等因素后，得出最佳除鈣路線，料液含鈣量從開始的0.485 g'L-1下降到0.210 g/L，除鈣率為76％。用除鈣后的料液結(jié)晶制硫酸銅，只需一次結(jié)晶過程，控制結(jié)晶率在75～78％，就可