本文關鍵詞：硫酸鹽結晶介穩(wěn)區(qū)性質及相平衡

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【摘要】：本文采用濁度法對硫酸鈉、硫酸鎂溶液的降溫結晶過程進行了研究,測定了這兩種物質的溶解度和超溶解度;研究了不同濃度的Na Cl、Mg Cl2、KCl、Mg_2SO_4、K_2SO_4、Na NO3、Mg(NO3)2和KNO3對十水硫酸鈉的溶解度和超溶解度影響;采用等溫溶解平衡法研究了273.15K下四元體系Li~+,Mg~(2+)//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O的相平衡關系,測定了該體系各鹽的溶解度及溶液密度,并繪制相圖;研究了加入不同濃度的Mg Cl2、Li Cl和Li_2SO_4,七水硫酸鎂的溶解度和超溶解度的變化,得到了十水硫酸鈉、七水硫酸鎂的成核動力學方程、表觀成核級數(shù)。本論文還針對企業(yè)實際生產(chǎn)鹵水樣品進行了降溫結晶脫除硫酸鹽的實驗。研究結果表明:十水硫酸鈉結晶過程中存在介穩(wěn)區(qū)域。溶液中的氯化鈉、硝酸鉀、氯化鎂濃度越高,十水硫酸鈉的介穩(wěn)區(qū)寬度越大;硝酸鈉、硫酸鉀、氯化鉀濃度越高,十水硫酸鈉的介穩(wěn)區(qū)寬度越小。硫酸鎂和硝酸鎂對十水硫酸鈉的介穩(wěn)結晶區(qū)影響特殊:溶液中硫酸鎂濃度為5%時,硫酸鈉介穩(wěn)區(qū)寬度增加,15%時,介穩(wěn)區(qū)寬度變小;溶液中硝酸鎂的濃度為1%時,介穩(wěn)區(qū)寬度減小,5%時,介穩(wěn)區(qū)寬度增大。溶液中加入Mg Cl2、KNO3、Mg(NO3)2時,十水硫酸鈉的成核級數(shù)都隨著加入物質的濃度增大而增大,但是加入Na Cl、Na NO3、Mg SO4、K_2SO_4、KCl時,十水硫酸鈉成核級數(shù)都隨著加入的物質的濃度增大而減小。273.15K下四元體系Li~+,Mg~(2+)//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O的相圖中,有五個單鹽結晶區(qū):Li_2SO_4·H_2O、Mg SO4·7H_2O、Li Cl·2H_2O、Mg Cl2·6H_2O、Li Cl·Mg Cl2·7H_2O;7條單變量線:Li_2SO_4·H_2O+Mg SO4·7H_2O、Li_2SO_4·H_2O+Li Cl·2H_2O、Li_2SO_4·H_2O+Li Cl·Mg Cl2·7H_2O、Mg SO4·7H_2O+Mg Cl2·6H_2O、Mg SO4·7H_2O+Li Cl·Mg Cl2·7H_2O、Li Cl·2H_2O+Li Cl·Mg Cl2·7H_2O、Mg Cl2·6H_2O+Li Cl·Mg Cl2·7H_2O;三個共飽點,分別對應:Li Cl·2H_2O+Li_2SO_4·H_2O+Li Cl·Mg Cl2·7H_2O;Li Cl·Mg Cl2·7H_2O+Li_2SO_4·H_2O+Mg Cl2·6H_2O;Li_2SO_4·H_2O+Mg Cl2·6H_2O+Mg SO4·7H_2O。七水硫酸鎂的結晶過程中存在介穩(wěn)區(qū)域。隨著溶液中Mg Cl2濃度增加,七水硫酸鎂的結晶溫度和溶解溫度均增加;介穩(wěn)區(qū)寬度變小。隨著硫酸鋰、氯化鋰的增加,七水硫酸鎂的結晶溫度和溶解溫度均增加;介穩(wěn)區(qū)寬度都增加,但加入1%的Li_2SO_4、Li Cl均比加入5%的介穩(wěn)區(qū)寬度大。對于組成范圍為硫酸鈉60~70g/L、氯化鈉220~260 g/L、硝酸鈉80~230 g/L的鹵水,在降溫過程中,-5℃時,液相中的硫酸鈉含量均在11g/L左右;-10℃時,均在6g/L左右。
【關鍵詞】：硫酸鹽 介穩(wěn) 結晶 相平衡
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ125.14
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-9
• 1 文獻綜述9-18
• 1.1 前言9-10
• 1.2 溶液結晶動力學基礎理論10-13
• 1.2.1 晶核的形成10-12
• 1.2.2 晶體生長機理12-13
• 1.3 介穩(wěn)區(qū)13-15
• 1.3.1 介穩(wěn)區(qū)簡介13-14
• 1.3.2 介穩(wěn)區(qū)測定方法14-15
• 1.4 國內(nèi)外研究進展15-16
• 1.4.1 國外研究進展15
• 1.4.2 國內(nèi)研究進展15-16
• 1.5 本論文的研究內(nèi)容及意義16-17
• 1.6 項目來源17-18
• 2 硫酸鈉介穩(wěn)區(qū)性質研究18-39
• 2.1 實驗試劑、儀器及實驗裝置18-20
• 2.2 實驗操作20-23
• 2.2.1 實驗原理20-21
• 2.2.2 介穩(wěn)區(qū)的測定方法21-22
• 2.2.3 實驗的可靠性檢測22-23
• 2.3 硫酸鈉結晶介穩(wěn)區(qū)及其他鹽類的影響研究23-36
• 2.3.1 硫酸鈉結晶介穩(wěn)區(qū)24-25
• 2.3.2 不同鹽類對硫酸鈉結晶介穩(wěn)區(qū)的影響25-36
• 2.4 硫酸鈉表觀成核級數(shù)討論36-38
• 2.5 小結38-39
• 3 硫酸鎂的介穩(wěn)區(qū)性質研究39-55
• 3.1 273.15K下四元體系Li~+,Mg~(2+)//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O的相平衡39-46
• 3.1.1 實驗部分39-41
• 3.1.2 實驗數(shù)據(jù)41-42
• 3.1.3 相圖的繪制42-45
• 3.1.4 結論45-46
• 3.2 硫酸鎂的介穩(wěn)區(qū)研究46-53
• 3.2.1 試驗方法46-47
• 3.2.2 實驗試劑、儀器及實驗裝置47
• 3.2.3 討論47-53
• 3.2.4 硫酸鎂的成核級數(shù)討論53
• 3.3 小結53-55
• 4 硝石鉀肥公司樣低溫試驗55-62
• 4.1 實驗試劑、儀器及實驗裝置55-56
• 4.2 實驗方法56
• 4.3 化學分析方法56
• 4.4 試驗結果與討論56-58
• 4.4.1 試驗數(shù)據(jù)56-58
• 4.4.2 結論58
• 4.5 樣品介穩(wěn)實驗58-61
• 4.5.1 方法58-59
• 4.5.2 實驗數(shù)據(jù)59-60
• 4.5.3 討論60
• 4.5.4 硫酸鈉的成核級數(shù)討論60-61
• 4.6 小結61-62
• 5 結論62-64
• 參考文獻64-69
• 在讀期間發(fā)表的學術論文69-70
• 致謝70-72

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本文編號：943610