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.     

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。     

用硫酸分解大柴旦湖低品位硼矿生产硼酸获得成功

大柴旦化工厂硼酸车间是用CO。法分解大柴旦湖底低品位硼矿制取硼酸，由于工艺中结垢问题一直无法解决，该厂硼酸车间自1989年建成后始终未能正常生产。中国科学院青海盐湖研究所有关科技人员在分析了大柴旦湖低品位硼矿的性质和特点后，提出了用硫酸直接分解硼矿制取硼酸的工艺。该工艺用硫酸分解硼矿，可提高硼矿分解率，降低液回比，滤液直接冷却后就可以得到硼酸产品；同原来的CO。分解法相比，酸法工艺中省去了石灰窑、CO2净化及压缩工段，提高了分解液浓度．省去蒸发工段，解决了结垢问题，降低硼酸生产成本。大柴旦化工厂于1995年…     

固相萃取—高温裂解—气相色谱质谱法测定西台晶间卤水中溶解性有机质

采用3种固相萃取材料(C18、XAD-8/4和PPL)分离富集西台吉乃尔盐湖卤水中的溶解性有机物(DOM),通过总有机碳/总氮分析(TOC/TN)、紫外—可见光谱分析、元素分析、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、高温裂解—气相色谱质谱联用仪(Py-GC/MS)等对富集的有机物进行表征和分析方法比较。结果表明,西台吉乃尔盐湖卤水中的溶解性有机物主要有多糖类,芳香类、含氮类有机物,烷烃烯烃类化合物。PPL,C18和XAD-8/4的回收率分别为40±2%,7±2%和16±1%,虽然C18和XAD-8/4回收率较低,但3种吸附剂都有各自的特点,C18较易吸附烷烃烯烃类有机物,XAD-8/4较易吸附芳香类有机物,PPL较易吸附含N类有机物和多糖类有机物。     

高碳铬铁EDXRF分析中的制样条件优化

利用能量色散X射线荧光光谱分析技术(EDXRF)检测高碳铬铁,能实现对主次组分的同时测量,且无需对铬铁样品进行化学处理。实验以荧光强度和测试精密度为指标,采用单因素试验考察了粉末压片制样过程中称样量、粘结剂种类与用量、研磨时间、压片压力、保压时间等制样条件对测量结果的影响趋势,并将优化后的条件用于对高碳铬铁的检测。结果表明,使用6 g样品和0.4 g微晶纤维素,研磨时间为3 min,压片压力为40 MPa,保压时间为1 min时制得的样片表面光滑,测定重现性好。精密度和稳定性分析表示,各元素测定结果的相对标准偏差(RSD)均小于0.5%,证明优化制样条件后可以满足利用EDXRF定量分析铬铁主次元素的要求。     

不同浓度CaCl2溶液中H3BO3介稳区性质研究

测定了-20～25℃范围内不同浓度CaCl2溶液中H3BO3的溶解度和超溶解度,得到了H3BO3的介稳区并推算出近似动态溶解度和表观成核级数,给出了溶解度方程和成核速率方程。实验结果表明,在CaCl2-H3BO3-H2O体系中,随CaCl2浓度增加,H3BO3在水中溶解能力减小,介稳区向高温移动。相同CaCl2浓度下,H3BO3介稳区宽度在高温区较窄,在低温区变宽明显;成核级数计算表明,随H3BO3浓度的增大,表观成核级数先增大后减小。     

基于Pitzer模型预测Na-K-Ca-Mg-Cl-H2O溶液的密度

天然水体系的体积性质与压力、温度、组成的相关性(PVTx性质)研究在地球化学、盐湖化工等领域有广泛的应用。密度是卤水最基本的体积性质,不仅可以通过实验测定,还可以用理论模型进行预测。建立富钾卤水密度与组成、温度的关联模型有助于认识钾在复杂卤水中的富集、迁移规律。为了构建基于Pitzer离子相互作用模型的卤水密度预测方法,本文用高精度振荡管密度计测定了常压下KCl、CaCl₂纯盐溶液以及最高离子强度为11.8 mol·kg^-1的混合溶液在283~323 K下的密度,用所测得的密度通过Pitzer离子相互作用模型拟合得到多温下Pitzer单电解质参数和Pitzer混合参数。用Pitzer模型参数计算了Na-K-Ca-Mg-Cl-H₂O体系293~313 K的密度,计算密度值与实验值的相对偏差在±0.25%以内,计算的结果整体上要优于文献值,文献在计算中均未考虑Pitzer混合参数项。结果表明,K、Ca、Cl离子间的相互作用对于Na-K-Ca-Mg-Cl-H₂O溶液的密度有显著的影响,本文获得的Pitzer参数反映了这些离子间的相互作用,可用于计算含有K、Ca、Cl离子的复杂卤水密度的预测。     

大柴旦低品位硼矿的富集研究

在对大柴旦盐湖湖底低品位硼矿的组成、伴生矿物种类、含量等因素进行分析的基础上,依据各矿物物理性质的差异,通过正交试验法,确定采用旋流方法分离低品位硼矿中的石膏和碳酸盐,分别得到以碳酸盐为主要杂质的低品位硼矿和以硫酸盐为主要杂质的低品位硼矿,然后进行分别加工,有效降低大柴旦盐湖低品位硼矿加工过程分解剂的消耗,为大柴旦盐湖低品位硼矿的加工利用提供了一条新的途径。     

察尔汗盐湖钾肥生产流程中有机物的组成分析

采用Bond Elute PPL固相萃取小柱对察尔汗1×106t钾肥生产工艺流程中的盐湖卤水有机物进行分离富集,通过元素分析、紫外可见光谱分析、傅里叶红外光谱分析(FTIR)以及高温裂解—气相色谱质谱(Py-GC/MS)对富集得到的有机物进行表征。分析结果表明,察尔汗百万吨钾肥生产工艺流程卤水中,有机物的组成有烷烃烯烃类、醛酮类、含氮类、脂环类、脂肪酸类、芳香类、呋喃及呋喃衍生物类有机物。其中脂环类、脂肪酸类、芳香类、呋喃及呋喃衍生物含量较高。     

冻融干湿交替下灰绿板岩矿质元素释放特征及释放模型

针对宁夏中部干旱带压砂地土壤肥力下降、灰绿板岩矿质元素淋溶释放规律不明等问题,通过室内模拟灰绿板岩冻融干湿循环交替试验,采用修正的Elovich方程、抛物线方程、双常数速率方程、一级动力学方程对各矿质元素的累积释放曲线进行拟合,研究不同粒径板岩在冻融干湿循环作用下的释放动力学特征及最优动力学方程。结果表明：两种粒径灰绿板岩淋溶液中矿质元素淋溶总量随循环次数增大而增大,1 cm粒径灰绿板岩矿质元素累积淋溶总量、淋溶速率在不同循环次数下均大于3 cm粒径。灰绿板岩矿质元素淋溶释放是多因素共同控制的物理、化学过程,其释放过程可大致分为快速反应阶段和反应趋于平衡阶段;压砂地土壤中Ca、K、Mg、P元素的供给量运用修正的Elovich方程预测结果较好,抛物线方程更适用于描述S元素的释放规律。研究结果可为宁夏中部干旱带旱作农田土壤肥力调控提供决策参考。