牙膏用六水氯化锶的制备

以不同纯度的自制氢氧化锶为原料与盐酸充分反应,经提纯、结晶,制备六水氯化锶(SrCl_2·6H_2O)。通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对SrCl_2·6H_2O的结构、形貌进行表征,通过能谱仪(EDS)和差热—热重分析仪(TG)对SrCl_2·6H_2O进行元素含量和热失重分析,并将制备的样品与中华人民共和国化工行业牙膏用氯化锶标准进行对比。结果表明,高纯氢氧化锶与分析纯盐酸制备的SrCl_2·6H_2O达到牙膏用标准。     

三元体系CaCl2?SrCl2?H2O的相平衡及其在钙锶分离中的应用

采用等温溶解平衡法研究了三元体系CaCl₂?SrCl₂?H₂O温度从323.15 K到353.15 K范围内的相平衡。基于该三元体系多温下的相平衡数据,设计开展了实验室模拟南翼山油田卤水中氯化钙和氯化锶在温度323.15 K下的分离实验。实验室模拟钙锶分离实验结果表明,在323.15 K下时分离一次固相产品中的钙锶摩尔比可以从25.46:1降至1.73:1,SrCl₂的回收率为52.47 %,所得一次固相产品在323.15 K下溶解并再次蒸发。钙和锶的摩尔比从1.73:1降至1.1:1,SrCl₂的回收率为78.67 %。     

三元体系CaCl2-SrCl2-H2O相平衡在高钙锶比卤水体系中分离提取氯化锶的应用

采用等温溶解平衡法测定了三元体系CaCl₂-SrCl₂-H₂O温度在353.15 K时共饱和点的溶解度。基于实验结果和文献已有报道的该体系多温下的相平衡数据,模拟了南翼山油田卤水中氯化钙和氯化锶在温度323.15 K下的分离实验。模拟钙锶分离实验结果表明,物质的量比为25.41∶1的CaCl₂和SrCl₂的混合溶液在323.15 K下蒸发结晶提纯后的固相中钙锶物质的量比降低为1.73∶1,SrCl₂的回收率为52.47%,将所得一次固相产品在323.15 K下溶解并再次蒸发后,钙和锶的物质的量比从1.73∶1降至1.1∶1,SrCl₂的回收率为78.67%,SrCl₂的总回收率为41.28%。     

五元体系NaCl+KCl+MgCl2+SrCl2+H2O(NaCl饱和)在288 K时相平衡研究

合理开发利用四川盆地地下卤水资源,对卤水体系开展多温相平衡与相图的研究具有重要意义。本文通过等温溶解平衡法对在288 K时五元体系NaCl+KCl+MgCl₂₊SrCl₂₊H₂O(NaCl饱和)进行了相平衡实验研究,运用化学分析法以及X-ray粉晶衍射法分别确定了在288 K温度条件下该体系的平衡液相和平衡固相组成。通过固液相平衡实验数据,绘制了该五元体系以NaCl为饱和区域的干盐相图、水含量图以及氯化钠含量变化图。研究结果表明在288 K且NaCl饱和条件下,该五元体系干盐相图含有2个五元共饱和点、5条等温溶解度曲线和4个固相结晶区(KCl、MgCl₂·6H₂O、KCl·MgCl₂·6H₂O和SrCl₂·6H₂O)。固相结晶区KCl在该干盐相图中面积最大,其次是SrCl₂·6H₂O,而MgCl₂·6H₂O的结晶区面积最小,说明KCl在饱和溶液中的溶解度较小,易析出而得到分离,而MgCl₂的溶解度最大,难以从饱和溶液中结晶析出,且MgCl₂·6H₂O对KCl和SrCl₂·6H₂O有强烈盐析作用。通过对本体系热力学相平衡实验研究和多温相平衡的对比讨论,揭示了钾锶镁等含氯化物卤水体系在多温相平衡与相图条件下的结晶析盐规律,为液态矿产资源开发利用提供理论指导。     

含锶油田水体系热力学和相平衡研究I.Sr,Na,K,Li//Cl-H2O体系

柴达木盆地西部南翼山地区的油田水,是富含钾、硼、锂、碘等多种有用成分的液体矿产资源,水中含有高浓度的锶,世界罕见。该油田水储量巨大,自喷,是我国超大型的特色资源。其卤水组成可用Li+,Na+,K+,Sr2+,Ca2+//Cl--H2O表示。本次工作对这一体系的相平衡和热力学开展研究。对低组分相平衡关系准确测定后,结合溶液热力学研究结果,经处理最终建立了体系25℃的Pitzer热力学模型,进而利用该模型,进行了多个未知的多组分体系溶解度预测。作为首次报道,介绍针对这一复杂六元体系中所包含的Li+,Na+,K+,Sr2+//Cl--H2O五元体系的研究结果。     

地下卤水体系中水活度的计算方法评定

在温度 1 2 .1～ 60 .5℃范围内测定了地下卤水体系的饱和蒸汽压 ,并采用Clausius -Clapeyron方程进行关联 ,计算水活度 ;比较强电解质混合体系水活度的理论计算模型 ,探索计算地下卤水体系水活度的最佳方法     

由大盐湖蒸发盐中浮选钾盐

美国矿业局与大盐湖矿物和化学公司提出了一种从约含6%K_2O 的大盐湖蒸发盐中富集钾盐的泡沫浮选法。主要为岩盐(NaCl)并带有少量钾盐镁矾(KCl·MgSO_4·2.7H_2O)和软钾镁矾(K_2SO_4·MgSO_4·6H_2O)的粗蒸发盐在饱和卤水溶液中调和,以便将不可浮的钾盐镁矾转化成可浮的矿物软钾镁矾。所得的软钾镁矾用中等分子量的脂肪酸进行选择性地浮选。连续的小规模中间厂试验表明:80%的钾可以从粗蒸发盐中回收到约含13%K_2O 的浮选精矿中。     

基于Pitzer模型的25℃时NaCl-SrCl2-H2O和KCl-SrCl2-H2O体系溶解度计算

用Pitzer离子相互作用模型计算了25℃时NaCl-SrCl2-H2O体系和KCl-SrCl2-H2O体系的溶解度并绘制了相图,计算值与实验值相符合。结果表明,Pitzer模型能够用于含锶水盐体系的溶解度计算。     

298.15K下KCl-RbCl-H2O体系热力学性质的等压研究

用等压法测定了298.15 K下氯化物型含铷卤水的三元子体系KCl-Rb Cl-H2O的等压平衡浓度,混合溶液的离子强度范围从0.5 mol·kg-1到4.9 mol·kg-1。由实验结果计算了混合溶液的渗透系数、水活度,根据Pitzer离子相互作用模型对实验结果进行参数化研究,拟合得到了描述KCl-Rb Cl-H2O混合溶液中离子间相互作用的Pitzer混合参数。用Pitzer模型计算的混合溶液的渗透系数、水活度与实验结果相一致。     

MgCl2-CaCl2-H2O体系多温下的体积性质研究

溶液的体积性质是工业生产中常用的控制参数,也是深层海水、盐湖卤水等天然水体系的研究所需要关注的。通过实验测量和Pitzer离子相互作用模型相结合的方法研究了283.15～323.15 K下MgCl_2-CaCl_2-H_2O混合溶液在不同离子强度(I=4.5,9.0,13.5 mol·kg~(-1))下的体积性质,包括混合溶液的密度、表观摩尔体积和超额体积,并用Pitzer离子相互模型拟合了MgCl_2-CaCl_2-H_2O混合溶液的体积参数。模型的密度计算值和实验值的差值均在±4×10~(-3) g·cm~(-3)以内,表明模型的计算值和实验值吻合良好。     

拉果错盐湖卤水蒸发过程中Li+富集行为的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟,研究了西藏拉果错盐湖卤水中阴、阳离子以及水分子间的相互作用行为。以盐湖卤水等温蒸发过程中粒子浓度变化的四个阶段为研究对象,分别计算了不同体系的扩散系数、配位数、均方位移和径向分布函数。计算结果表明,液相浓度越低时,H₂O分子对各离子之间的相互作用有抑制作用,液相中离子浓度越高时,SO₄2-易与CO₃2-竞争Li⁺形成离子对,从而影响盐湖卤水中Li⁺的富集。本文研究结果对盐湖卤水中Li⁺的迁移行为作出了机理解释,为盐湖卤水提锂的发展奠定了理论基础。     

青海省尕斯库勒盐湖卤水水化学特征初步研究

通过尕斯库勒盐湖3种卤水(盐田卤水、晶间卤水和湖表卤水)的水化学成分、化学类型、相图研究,初步揭示了该湖不同类型卤水的水化学特征。研究表明,3种卤水的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO24-、HCO3-均比柴达木盆地盐湖平均值高,尤以盐田卤水为高,然而K+、Na+相对较低。微量离子均匀性:晶间卤水>湖表卤水>盐田卤水;主要离子均匀性:湖表卤水>晶间卤水>盐田卤水。卤水划分为硫酸镁亚型和氯化物型两类,没有发现硫酸钠亚型和碳酸盐型。其中,盐田卤水全部为氯化物型;晶间卤水既有硫酸镁亚型也有氯化物型,硫酸镁亚型占41.67%,氯化物型占58.33%;湖表卤水大部分为氯化物型。总体而言,卤水变质程度较深,其中盐田卤水变质最深,湖表卤水次之,晶间卤水变质程度较浅。盐田卤水、晶间卤水、湖表卤水在Na+,K+,Mg2+∥Cl-,SO24--H2O五元体系介稳相图中的位置差别较大,表明各类卤水在演化阶段上存在较大差别。     

Formation of Li Salts from Natural Brines during Isothermal Evaporation at 25℃

Li brines are the primary resources for Li salt industries. Evaporation is necessary to concentrate Li due to its low level of concentration in raw brines. The salt sequences during the evaporation of Li brines,especially the behavior of Li salts,represent key data for solar technologies. However,chemists cannot use any phase diagram to estimate Li salt sequences during evaporation at 25℃ . The thermodynamic model proposed by us in2003 represents the only tool for the prediction of equilibrium conditions during the evaporation of solutions containing Li~+,Na~+,K~+,Mg~(2+)/Cl~-,SO_4~(2-),and-H_2 O components at 25℃ . In this paper,the predicted salt sequences of 20 brines are reported. The results indicate that( 1) the first crystallized Li salt during evaporation of Li brine varies in brine composition;( 2) lithium sulfate is crystallized in many cases initially for brines of magnesium sulfate subtype,while Db4( Li_2 SO_4·K_2 SO_4) or Db3( 2 Li_2 SO_4·Na_2 SO_4·K_2 SO_4) appears first for sodium sulfate and magnesium sulfatesubtypes with lower Mg/Li composition,and the final eutectic point is H ~+ LiC ~+ Lc ~+ Ls ~+ Car;( 3) the final eutectic point is H ~+ LiC ~+ Lc ~+ Car for brines of chloride type; and( 4) Li content corresponding to the first crystallized Li salt is in the range of 0. 43%-1%. These findings enhance our knowledge of Li chemistry and provide insights into solar pond technology of the Li-brine process.     

四川盆地地下卤水资源优势及综合开发前景

四川盆地地下卤水自震旦系至白垩系各层系皆有分布。卤水具有分布广泛、资源丰富、品质优异、高承压及气卤同产等优势特点,是四川得天独厚的液态矿产资源。卤水中含有K+、Br-I、-、B3+、Li+、Sr2+、Rb+等多种有用组分,皆为国家紧缺和紧俏物质,其含量多数可达工业开采品位,为优质化工原料水,经济价值极高,综合开发利用前景广阔。     

新型抗水氯氧镁水泥防渗渠在自然环境的水化产物、相转变规律及其对强度的影响

氯氧镁水泥(Magnesium oxychloride cement, MOC)具有快凝、早强、高强、防火和不腐蚀玻璃纤维等优点,非常适合于制作玻璃纤维增强薄壁制品,在农业灌溉工程中具有良好的应用前景。采用XRD和TOPAS分析了新型抗水氯氧镁水泥制成内蒙古防渗渠的物相组成,探讨了氯氧镁水泥制品在自然环境的水化产物与相转变规律、以及相组成对强度的影响。结果表明,在水分缺少的条件下,氯氧镁水泥的水化产物主要为5Mg(OH)_2·MgCl_2·8H_2O(5·1·8)和Mg(OH)_2;在水分充足的条件下,水化产物主要为Mg(OH)_2和5·1·8,碳化产物为碳化氯氧化镁Mg(OH)_2·MgCl_2·2MgCO_3·6H_2O(1·1·2·6)和水菱镁矿4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O(4·1·4)。水化产物对强度有促进作用,而碳化产物会降低强度。通过10年的工程环境考验,证明新型氯氧镁水泥制品在环境中能够保持主要强度相5·1·8的稳定性,具有良好的长期力学性能。     

三元体系LiCl-Li2SO4-H2O和Li2SO4-Na2SO4-H2O 333.15 K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系LiCl-Li₂SO₄-H₂O和Li₂SO₄-Na₂SO₄-H₂O在333.15 K下的相平衡关系,测定了333.15 K条件下两个体系平衡溶液的溶解度,根据溶解度数据绘制了两个三元体系的相图。研究发现:在三元体系LiCl-Li₂SO₄-H₂O中,相图由两条单变曲线、一个不变点和两个结晶区组成,平衡固相为LiCl·H₂O和Li₂SO₄·H₂O;在三元体系Li₂SO₄-Na₂SO₄-H₂O中,相图由两个不变点、三条单变曲线和三个结晶区组成,平衡固相分别为Li₂SO₄·H₂O、Na₂SO₄和Li₂SO₄·Na₂SO₄。     

四元体系Li2SO4+Na2SO4+K2SO4+H2O298.2 K相平衡研究

为了获取锂钠钾共存硫酸盐体系298.2 K下各盐结晶形式,采用等温溶解平衡法研究了298.2 K下四元体系Li₂SO₄₊Na₂SO₄₊K₂SO₄₊H₂O的相平衡关系,测定了该体系的溶解度和密度,采用X-ray粉晶衍射法测定了平衡固相组成,并绘制了相应的稳定相图和多温对比图。研究表明,298.2 K下该四元体系为复杂四元体系,有复盐2Li₂SO₄·Na₂SO₄·K₂SO₄、Li₂SO₄·3Na₂SO₄·12H₂O、LiKSO₄、Na₂SO₄·3K₂SO₄生成。其稳定相图由6个四元共饱点、12条单变量曲线以及7个结晶区组成。其中,复盐Na₂SO₄·3K₂SO₄结晶区最大,表明其在该体系中最易结晶析出;Li₂SO₄·H₂O结晶区最小。对比273.2 K、288.2 K、298.2 K、323.2 K、373.2 K四元体系多温相图可知,273.2 K时未发现复盐Na₂SO₄·3K₂SO₄和2Li₂SO₄·Na₂SO₄·K₂SO₄结晶形式;Na₂SO₄·10H₂O和Li₂SO₄·3Na₂SO₄·12H₂O结晶形式在323.2 K和373.2 K时转变为Na₂SO₄和Li₂SO₄·Na₂SO₄。288.2~373.2 K时随温度升高,K₂SO₄和Na₂SO₄·10H₂O结晶相区减小,Li₂SO₄·H₂O、Na₂SO₄、LiKSO₄和Li₂SO₄·Na₂SO₄结晶相区增大;Na₂SO₄·3K₂SO₄结晶相区先增大后减小,在298.2 K时结晶相区最大;2Li₂SO₄·Na₂SO₄·K₂SO₄结晶相区先减小后增大,298.2 K时结晶相区最小。     

A Raman investigation on the boron form occurring in salt lake brine during evaporation

Boron resources are abundant in Da Qaidam salt lake of Qaidamu Basin. It has been given great attention for the polyborate species present in brine. In this study, the Raman spectroscopy was applied to investigate the existing-form of boron in brine during evaporation. The prepared solutions of MgO·2B2O3-H2O, MgO·2B2O3-MgCl2 -H2O, and MgO·2B2O3-MgSO4-H2O was also evaporated and recorded to study the influence of boron concentration, pH, and electrolytes on the borate speciation in brine. The mononborates of B(OH)3 and B(OH)4- were found to be the only forms present in the original salt lake brine. Brine evaporation promotes the formation of polyborate anions B3O3(OH)4-, B5O6(OH)4-, and B6O7(OH)62- and also disappearance of the B(OH)4- ion in brine with boron concentration of more than 11 g/L in B2O3. The pentaborate ion of B5O6(OH)4- was sensitive to the solution pH and found to be appeared under the pH value of 8.0. While the hexaborate ion of B6O7(OH)62- was observed more dependent on the electrolyte of magnesium chloride due to its special properties, such as promoting boron accumulation, lowering solution pH, and also the strong af?nity for water molecules, which is beneficial to the polymerization of borate ions in brine. The interaction mechanisms among polyborate anions during evaporation had also been proposed.