本文關(guān)鍵詞：太陽池富鉀機(jī)理及其在大浪灘鹽湖的應(yīng)用技術(shù)研究

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【摘要】：鉀是極為重要的資源,我國(guó)的可溶性鉀礦相對(duì)缺少,因此對(duì)有限的鉀資源合理開發(fā)和有效利用非常重要。大浪灘干鹽湖位于柴達(dá)木盆地西緣,由若干個(gè)小鹽湖組成,干鹽湖內(nèi)富含豐富的鉀資源和石鹽沉積。但是鉀資源的品位不是很高,因此利用合理的工藝提取有限的鉀資源就尤為重要。青藏高原的太陽池效應(yīng)極其明顯,太陽池可獲得的高溫鹵水,鉀鹽溶解度隨溫度升高而增大,因此利用太陽池可以達(dá)到富集鉀鹽的目的。為了開發(fā)太陽池的這一功能,與現(xiàn)有鉀鹽生產(chǎn)相結(jié)合將是一個(gè)重要的探索。青海大浪灘具有豐富的低品位鉀礦資源,為此本研究提出了低品位鉀礦利用與太陽池富鉀相結(jié)合,并開展相關(guān)基礎(chǔ)研究,具體包括溶礦富鉀規(guī)律、溶礦鹵水蒸發(fā)析鹽(鉀)規(guī)律、鉀混鹽熱溶規(guī)律、富鉀溶液的冷析規(guī)律等方面的研究,并據(jù)此提出了太陽池富鉀的工藝方案。取得的成果如下：(一)在溶礦富鉀規(guī)律研究中,針對(duì)大浪灘低品位鉀礦,分別采用清水、飽和鹽水、飽和芒硝溶液、晶間鹵水為溶劑,進(jìn)行溶解平衡和溶解動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)�？疾炝巳芙膺^程中溶浸各組分的濃度和溶出率隨溶劑量變化的規(guī)律；溶浸動(dòng)態(tài)過程監(jiān)測(cè),考擦了鹵水作溶劑的溶浸過程中各組分溶出情況隨時(shí)間的變化規(guī)律。確定了開采低品位鉀礦的最佳溶劑和最佳溶劑量。(二)在溶礦鹵水蒸發(fā)析鹽規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,確定了鹵水進(jìn)行蒸發(fā)時(shí),鉀鹽開始析出時(shí)的蒸發(fā)率。當(dāng)鹵水經(jīng)過曬制,在蒸發(fā)率接近0.39時(shí),可以進(jìn)入太陽池,在太陽池表面就行蒸發(fā)。當(dāng)含鉀飽和鹵水,進(jìn)行常溫蒸發(fā)時(shí),確定析出的鉀鹽。(三)在混鹽熱溶規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,安排了兩種熱溶規(guī)律實(shí)驗(yàn)。一、鉀混鹽析出后的母液在底部升溫,考察升溫后鹵水對(duì)鉀鹽的溶解規(guī)律；二、鹵水入池后上下組成和濃度一致,經(jīng)過一段時(shí)間,底部鹵水升溫,表層鹵水鉀混鹽析出,沉入底層在高溫鹵水中鉀鹽溶解,即考察鉀混鹽在升溫后的初始鹵水中的溶解規(guī)律。最后驗(yàn)證了將未析出鉀的鉀飽和液作為太陽池底部熱溶的溶液是可行的,當(dāng)?shù)撞繛槲次龀鲡淃}的高溫溶液時(shí)可以實(shí)現(xiàn)底層鹵水富鉀的目的。表層蒸發(fā)析鉀后的鹵水不能與底部高濃度鉀液混合,否則會(huì)有鹽析現(xiàn)象。(四)在富鉀溶液的冷析規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,探究了在降溫過程中,溶液中離子濃度的.變化。原料是鉀飽和液的熱溶鹵水在熱溶降溫后富鉀析鹽的效果更好。從溶解和冷析過程看,富鉀液在冷卻過程以析出鉀鹽為主,冷卻母液可繼續(xù)作為太陽池入料的常溫鉀飽和液,形成循環(huán)。(五)太陽池富鉀溫度-濃度-密度的分布特征表明大浪灘的鹵水可以用作太陽池的溶液。(六)根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出了太陽池富鉀操作的雙循環(huán)技術(shù)方案。
【關(guān)鍵詞】：太陽池 鹽湖 析鹽規(guī)律 鉀鹽 溶解
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TS396.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 1 前言11-19
• 1.1 研究背景11-13
• 1.1.1 鉀資源簡(jiǎn)介11
• 1.1.2 鉀肥的生產(chǎn)和消費(fèi)情況11-13
• 1.2 鉀肥生產(chǎn)工藝及其發(fā)展13-15
• 1.2.1 冷分解-浮選工藝13
• 1.2.2 反浮選-冷結(jié)晶工藝13-14
• 1.2.3 熱溶結(jié)晶工藝14-15
• 1.3 大浪灘地質(zhì)資源和鉀鹽的生產(chǎn)背景15-16
• 1.3.1 概述15
• 1.3.2 礦區(qū)地層特征15
• 1.3.3 礦床地質(zhì)特征15
• 1.3.4 大浪灘鉀鹽的生產(chǎn)狀況15-16
• 1.4 太陽池技術(shù)16-18
• 1.4.1 研究進(jìn)展16
• 1.4.2 太陽池的應(yīng)用16-18
• 1.5 研究目的和內(nèi)容18-19
• 1.5.1 研究目的意義18
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容18-19
• 2 理論基礎(chǔ)19-27
• 2.1 復(fù)雜鹽類分離的理論基礎(chǔ)19-24
• 2.1.1 相圖基礎(chǔ)理論19
• 2.1.2 三元體系等溫蒸發(fā)過程分析19-20
• 2.1.3 四元體系等溫蒸發(fā)過程分析20-22
• 2.1.4 五元體系相圖基本理論22-24
• 2.2 太陽池24-27
• 2.2.1 太陽池原理24
• 2.2.2 太陽池構(gòu)建方面的研究24-27
• 3 大浪灘低品位鉀礦溶浸富鉀規(guī)律研究27-38
• 3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容27
• 3.2 實(shí)驗(yàn)原料及試劑27-28
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料27-28
• 3.2.2 化學(xué)分析試劑28
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)溶劑28
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法與裝置28-30
• 3.3.1 溶解平衡實(shí)驗(yàn)28
• 3.3.2 溶解過程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)28-29
• 3.3.3 化學(xué)分析方法29
• 3.3.4 溶液密度的測(cè)定29
• 3.3.5 數(shù)據(jù)處理29-30
• 3.4 實(shí)驗(yàn)過程30
• 3.4.1 礦樣處理30
• 3.4.2 溶浸30
• 3.4.3 取樣30
• 3.5 結(jié)果與討論30-37
• 3.5.1 清水溶浸30-32
• 3.5.2 鹽水溶浸32-33
• 3.5.3 硝水溶浸33-34
• 3.5.4 鹵水溶浸34-35
• 3.5.5 幾種溶劑的比較35-36
• 3.5.6 鹵水溶浸動(dòng)態(tài)規(guī)律36-37
• 3.6 本章結(jié)論37-38
• 4 鹵水常溫蒸發(fā)析鹽(鉀)規(guī)律研究38-50
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容38
• 4.2 研究方法38
• 4.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及裝置38-39
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備38-39
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置39
• 4.4 鹵水析鉀點(diǎn)的測(cè)定39-45
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)原料39-40
• 4.4.2 數(shù)據(jù)處理40
• 4.4.3 結(jié)果與討論40-45
• 4.4.4 結(jié)論45
• 4.5 鉀飽和液等溫蒸發(fā)析鹽規(guī)律的研究45-49
• 4.5.1 實(shí)驗(yàn)原料45
• 4.5.2 實(shí)驗(yàn)過程45
• 4.5.3 結(jié)果與討論45-49
• 4.6 結(jié)論49
• 4.7 本章結(jié)論49-50
• 5 鉀混鹽在鹵水中的熱溶規(guī)律50-62
• 5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容50
• 5.2 鉀混鹽在析鉀母液中的熱熔規(guī)律50-53
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料50
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)過程50
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論50-53
• 5.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論53
• 5.3 鉀混鹽在鉀飽和液中的熱熔規(guī)律53-57
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)原料53-54
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)過程54
• 5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論54-57
• 5.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論57
• 5.4 鉀混鹽在鉀飽和液中熱溶速率的研究57-62
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)原料57-58
• 5.4.2 實(shí)驗(yàn)過程58
• 5.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論58-60
• 5.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論60-62
• 6 太陽陽池富鉀鹵水的冷卻析鹽(鉀)規(guī)律62-72
• 6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容62
• 6.2 鉀母液熱溶鹵水的冷析規(guī)律62-66
• 6.2.1 實(shí)驗(yàn)過程62
• 6.2.2 結(jié)果與討論62-66
• 6.2.3 規(guī)律總結(jié)66
• 6.3 鉀飽和液熱溶鹵水的冷析過程66-71
• 6.3.1 實(shí)驗(yàn)過程66
• 6.3.2 結(jié)果與討論66-70
• 6.3.3 規(guī)律總結(jié)70-71
• 6.4 結(jié)論71-72
• 7 太陽池富鉀溫度-濃度-密度的分布特征72-79
• 7.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容72
• 7.2 實(shí)驗(yàn)原料72
• 7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論72-78
• 7.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論78-79
• 8 太陽池富鉀規(guī)律應(yīng)用的技術(shù)方案79-80
• 9 結(jié)論80-81
• 10 展望81-82
• 11 參考文獻(xiàn)82-87
• 12 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況87-88
• 13 致謝88

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本文編號(hào)：991536