五水合五硼酸钠溶解热测定及其热力学性质（英文）

不同形态硼酸盐焓、熵、吉布斯自由能等热力学参数极为缺乏,其准确测定对丰富和发展盐湖硼酸盐化学理论至关重要。采用微量热计测定了五水合五硼酸钠(NaB_5O_8·5H_2O)溶解热。根据设计的热化学循环和热力学基本公式,获得了NaB_5O_8·5H_2O在298.15 K下标准生成焓(■)、标准生成熵(■)、标准生成吉布斯自由能(■)等热力学参数。这些基础热力学参数的获得对丰富无机盐热力学数据和促进盐湖资源综合利用具有重要意义。     

铝基材料裂解盐湖卤水分离镁锂的热力学研究

中国盐湖锂资源非常丰富,但由于镁锂比高、镁锂性质相似而使得二者难以分离,锂资源开发利用成本较高。本文采用组贡献法对LiCl·2Al(OH)3·2H2O的标准生成吉布斯自由能进行了估算,在热力学计算的基础上绘制了298.15K时Li+-Al3+-Cl--H2O体系和Li+-Mg2+-Al3+-Cl--H2O系的电位-pH(φ-pH)图。计算结果表明,通过调控体系的pH,可使溶液中的Li+与Al形成沉淀而Mg2+仍留在溶液中,从而实现溶液中的镁锂分离。在理论计算的基础上进行了镁锂分离的验证实验,实验结果与热力学计算结果基本吻合,镁锂分离效果良好。     

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。     

288.15～323.15 K下氯化锂、硫酸锂溶液的密度及表观摩尔体积研究（英文）

用振荡管密度计测定了常压下,温度在288.15-323.15K范围内不同离子强度的LiCl和Li_2SO_4溶液的密度,计算了两种锂盐在不同温度下的表观摩尔体积,溶液的浓度范围分别为(0.1~18.9)mol·kg-1及(0.03~3.0)mol·kg-1。用Pitzer离子相互作用模型拟合了LiCl和Li_2SO_4不同温度下的的Pitzer单电解质体积参数,模型的计算值与实验值相吻合良好。     

中图分类号：O642.3 文献标识码：A 文章编号：

不同形态硼酸盐焓、熵、吉布斯自由能等热力学参数极为缺乏,其准确测定对丰富和发展盐湖硼酸盐化学理论至关重要。本文采用TAM IV微量热计测定了五水合五硼酸钠(NaB₅O₈.5H₂O)溶解热。根据设计的热化学循环,结合Pitzer电解质模型和热力学基本公式,首次获得了NaB₅O₈.5H₂O在298.15 K下标准生成焓(, -5189.4820 kJ×mol^_-1)、标准生成熵(, 4380.4771 kJ×mol^_-1)、标准生成吉布斯自由能(, 4380.4771 kJ×mol^_-1)等热力学参数。这些尚未见报道的热力学参数对丰富无机盐热力学数据和促进盐湖资源综合利用具有重要的科学价值。     

323.15K下LiCl-Li2SO4-H2O体系热力学性质的等压研究

在50℃下用等压法研究了LiCl和Li2SO4的纯盐水溶液(浓度范围分别为0 8～8 1mol·kg-1,0 7～3 1mol·kg-1)以及LiCl-Li2SO4-H2O混合体系(离子强度范围为1 0～8 6mol·kg-1)的渗透系数和水活度等热力学性质,并与0℃,25℃的数据做了对比,揭示了渗透系数随离子强度、温度及Li2SO4离子浓度分数之间的变化规律。Zdanovskii规则非理想溶液表达式和扩展式可以用来描述该体系等压平衡浓度之间的关系。根据Pitzer离子相互作用模型对实验数据进行了理论分析,拟合求取了50℃下该体系的纯盐参数和混合参数,计算值和实验值相吻合,表明Pitzer模型能够较好的描述50℃下该体系的热力学性质。     

五水合五硼酸钠溶解热测定及其热力学性质

不同形态硼酸盐焓、熵、吉布斯自由能等热力学参数极为缺乏,其准确测定对丰富和发展盐湖硼酸盐化学理论至关重要。采用微量热计测定了五水合五硼酸钠(NaB₅O₈·5H₂O)溶解热。根据设计的热化学循环和热力学基本公式,获得了NaB₅O₈·5H₂O在298.15 K下标准生成焓(△H^θ_f,NaB₅O₈·5H₂O,-5189.4820kJ·ml^-1)、标准生成熵(△S^θ_f,NaB₅O₈·5H₂O,701.2728J·mol^-1·K^-1)、标准生成吉布斯自由能(△G^θ_f,NaB₅O₈·5H₂O,-5398.566.kJ·mol^-1)等等热力学参数。这些基础热力学参数的获得对丰富无机盐热力学数据和促进盐湖资源综合利用具有重要意义。     

273.15K下LiCl-Li2B4O7-H2O体系热力学性质的等压研究

用等压法研究了273 15K下LiCl-Li2B4O7-H2O体系中纯盐水溶液(离子强度范围为LiCl0 2046～2 5055mol·kg-1,Li2B4O70 1295～0 3700mol·kg-1)以及混合盐水溶液(离子强度范围为0 0931～2 4911mol·kg-1)渗透系数和水活度;计算了LiCl-Li2B4O7-H2O体系的饱和蒸汽压,获得饱和蒸汽压、渗透系数随离子强度的变化规律。用实验数据以最小二乘法求取了LiCl和Li2B4O7纯盐参数及体系的混合盐参数,拟合的标准偏差分别为0 0077和0 026。用该模型计算的渗透系数值与实验结果取得合理的一致。同时研究结果与273 15K下LiCl-Li2SO4-H2O体系的渗透系数随离子强度变化的规律作了比较。本研究对完善低温下含锂、硼盐湖卤水体系的热力学模型和盐湖资源的综合开发利用具有重要意义。     

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。     

288.15 K-323.15 K下氯化锂、硫酸锂溶液的密度及摩尔体积研究

用振荡管密度计测定了常压下,温度在288.15-323.15 K范围内不同离子强度的LiCl和 Li₂SO₄溶液的密度,计算了两种锂盐在不同温度下的表观摩尔体积,溶液的浓度范围分别为(0.1~18.9) mol·kg-1及(0.03~3.0)mol·kg-1。用Pitzer离子相互作用模型拟合了LiCl和Li₂SO₄不同温度下的的Pitzer单电解质体积参数,模型的计算值与实验值相吻合良好。     

基于矿物组成分析的昆特依盐湖杂卤石成因解析——以大盐滩矿区ZK3608孔为例

昆特依盐湖杂卤石储量丰富,是研究陆相成因杂卤石的良好载体。对研究区ZK3608钻孔剖面进行矿物学分析,尝试从矿物组成及组合变化的角度揭示杂卤石的形成过程和机制。XRD结果表明,剖面中主要盐类矿物为石盐、石膏和杂卤石,此外还检测到六水泻盐、芒硝、无水芒硝、钾石盐、钾芒硝、菱镁矿等矿物。矿物组合及其剖面变化特征揭示,盐层中的杂卤石以原生沉积为主,碎屑层中多数杂卤石可能为交代成因。沉积环境分析表明,盐类沉积为干冷的偏酸性氧化环境,碎屑沉积为相对温湿的偏碱性还原环境。     

察尔汗盐湖矿物组合特征及其成因指示

察尔汗盐湖赋存有硫酸镁亚型和氯化物型两种水化学类型,沉积了中国最大的液体钾镁盐矿床。为解释察尔汗盐湖卤水矿床成因,拟在别勒滩、达布逊、察尔汗和霍布逊区段选择4个剖面,剖面深度在0~7 m之间,属于全新统上含盐组的上部盐层,每隔10cm进行采样,运用XRD半定量方法分析矿物组合特征。结果表明,整个湖区矿物组合由石盐、石膏、水氯镁石和碳酸盐组成,其平均含量分别为70%、4.7%、3.4%和1%;显示其矿物组合特征简单,盐层主要沉积石盐而贫石膏和碳酸盐矿物。同时,研究发现各区段石膏(硫酸盐矿物)平均含量自西向东明显下降,含镁矿物平均含量自西南向东北明显下降。结合察尔汗盐湖区卤水化学组成和水化学类型的分带,基本符合盐湖北部和东北部卤水富Ca~(2+),贫Mg~(2+)和SO_4~(2-)的沉积事实,进一步说明盐湖北部和东北部卤水和盐类沉积受具有氯化物型盐泉水的补给影响,为察尔汗盐湖混合掺杂成因提供了一定的矿物学证据。     

西藏扎北盐湖夏季卤水自然蒸发实验研究

西藏扎北盐湖位于藏北高原腹地,其卤水类型属硫酸钠亚型,富含Li、K、B等元素。为综合利用该湖的液态矿产资源,于西藏当地对该盐湖富锂卤水进行自然蒸发实验。实验以Na+,Mg2+//Cl-,SO42--H2O四元体系15℃等温相图及K+,Mg2+//SO42--H2O三元体系15℃介稳相图为参考,绘制了扎北盐湖夏季卤水在秋季自然蒸发结晶路线图,研究了卤水在蒸发过程中液相的化学组成变化以及其蒸发析盐规律。结果表明,在蒸发过程早期(成卤率23.9%),锂浓度达1.2 g/L时,锂开始以Na3LiSO4.3H2O等复盐形式大量分散析出;硼在整个蒸发过程中以硼砂(Na2B4O7.10H2O)等形式分散析出难于富集;钾以钾镁矾(K2SO4.MgSO4.6H2O)和钾石盐(KCl)形式蒸发浓缩的后期大量析出。实验为扎北盐湖的盐田工程设计及制卤工艺操作提供了必要的基础数据,也可为我国西藏硫酸钠亚型盐湖卤水的综合利用提供一定参考。     

西台吉乃尔盐湖采卤前的水动态背景

西台吉乃尔盐湖是一个特大型以地下卤水为主的多种有益组份共生的盐类矿床。根据卤水赋存状态,可分为地表卤水(湖水)、晶间潜卤水、孔隙潜卤水和晶间承压卤水4个卤水分层。晶间承压卤水层分布在湖区的广大地带,该矿层以厚度大、分布广、富水性强为其特征,是矿床主要的卤水矿层。观测孔高水位期多在9~10月,低水位期多在1~5月,全区平均水位2 681.34 m。     

察尔汗盐湖首采区晶间卤水石盐饱和度的研究

利用Ａｇ—ＡｇＣｌ电极和钠离子选择电极组成无液界电池的电势法,测定２５℃时察尔汗盐湖首采区晶间卤水中石盐的平均活度和饱和度：应用Ｐｉｔｚｅｒ方程,计算卤水中石盐的平均活度和饱和度。结果表明,察尔汗首采区晶间卤水中的石盐均已接近或达到饱和;石盐饱和度的实验测定值与Ｐｉｔｚｅｒ方程的理论计算值在总体趋势上吻合得较好。     

补水背景下大盐滩矿区潜卤水水化学特征

为探究补水背景下大盐滩矿区潜卤水水化学组分的变化规律,采用水化学分析测试方法,对2015年5月和7月分别就矿区33口长期观测孔内潜卤水中的Ca~(2+)、K~+、Na~+、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-的含量进行测定,分析矿区潜卤水中Ca~(2+)、K~+、Na~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、Cl~-的变化趋势,并查明其分布特征。结果表明:补水背景下,大盐滩矿区潜水含水层中的潜卤水水化学组分在时间和空间上存在着明显的变化。在时间上,5~7月时间段内,K~+,Na~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)的浓度升高,且Na~+浓度变化幅度较大;Ca~(2+)、Cl~-浓度降低。在空间上,矿区中部和东南部,晶间潜卤水中的K~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)浓度较高;矿区北部晶间潜卤水中的K~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)的浓度则相对较低。补水可以适当地增大开采区域潜卤水中K~+的浓度,提升卤水的质量。     

四川盆地西部富钾卤水水文地球化学特征及其成因意义探讨

四川盆地西部宫钾卤水以深层卤水形式赋存于地下４０００余ｍ的中三叠统雷口坡组四段（Ｔ２ｌ４）盐系的碳酸盐岩储层中。富钾卤水与海水不同浓缩阶段相比，其中含Ｋ＋含量异常高，构成液态钾矿资源；Ｂｒ－、Ｉ－、Ｂ（３＋）、Ｌｉ＋等稀有组分也远超过综合利用工业品位，为优质化工原料水。富钾卤水为沉积变质和钾盐溶滤的复合成因，具有固夜态找钾的指示意义。本文为四川盆地固液态找钾提供了有价值的线索。     

现代盐湖杂卤石矿无机盐溶浸剂作用下溶解差异性研究

以柴达木盆地昆特依盐湖大盐滩矿区杂卤石矿为原料开展杂卤石的溶浸试验,揭示不同无机盐溶浸剂作用下杂卤石的溶解作用并确定浸取钾的最佳溶浸剂和溶浸时间。实验结果表明:1)氯化物型溶浸剂效果优于硫酸盐型和碳酸盐型溶浸剂；2)MgCl₂是最优的溶浸剂,该溶浸剂在72h左右溶钾效果最好;数值模拟显示,MgCl₂溶浸剂溶K⁺速率具有阶段性,且具非线性的特征。这些实验结果将为矿区后期深入开展杂卤石溶浸研究及溶采提供重要参考依据。     

柴达木盆地西台吉乃尔盐湖沉积的年代学研究

柴达木盆地中部西台吉乃尔盐湖成因及其年代框架还存在争议。通过应用光释光测年法（OSL）和放射性碳测年法（AMS¹⁴C）测定两支分别来自该盐湖中部及东部边缘区域的岩芯，获得4个OSL和5个AMS¹⁴C年代数据。结果表明：（1） 对于老于30 ka的样品放射性碳测年法存在明显的年代低估，而对于年轻样品则存在约4.0 ka的碳库效应，相对而言光释光测年方法具有一定的合理性。（2） 两支岩芯顶部粉砂质粘土层形成于约0.3 ka，中部含粉砂质粘土盐层形成于大约4.0 ka，底部粉砂质粘土层则至少形成于70 ka 之前。     

柴达木盆地西部大浪滩梁中矿区软钾镁矾沉积的矿物组合特征

柴达木盆地西部大浪滩梁中矿区是一个以液体钾矿为主、固液并存的大型钾镁盐矿田。通过对梁中矿区大浪滩凹地钾镁盐矿点实地考察,以兴元钾肥厂开挖的固体钾盐(软钾镁矾、钾石盐和杂卤石等矿物)剖面为研究载体,采集73件固体盐样。通过XRD矿物组成分析,发现梁中凹地盐类呈石盐+泻利盐—石盐+泻利盐+软钾镁矾—石盐+泻利盐+钾石盐—石盐+钾石盐+光卤石—石盐+水氯镁石矿物组合变化。其中,在Ⅱ阶段(5.3².6 m)沉积了层状的固体钾盐矿物(包含软钾镁矾、钾石盐和光卤石)。地层中沉积的软钾镁矾,结晶良好。通过对比分析认为,软钾镁矾的形成条件:1)外来水体的混入,溶滤了地表盐滩中可溶性钾;2)(全新世)相对较高的温度条件,芒硝等矿物的溶解,会使湖表卤水中硫酸盐含量明显增加,卤水组成点易落在25℃介稳相图的白钠镁矾相区,有利于软钾镁矾结晶析出;3)干旱的气候条件。