论文部分内容阅读
针对西台吉乃尔盐湖老卤蕴藏和组成特征,采用等温溶解平衡法完成了未见文献报道的1个交互五元体系Li+,Mg2+//Cl-,SO42-,borate-H2O及5个四元子体系、7个三元子体系308 K稳定相关系研究。测定了上述各体系的溶液物化性质(密度、折光率)和平衡固相、液相组成;绘制了三元体系稳定相图及物化性质-组成图;绘制了四元体系干盐图、水含量图和物化性质-组成图;绘制了五元体系Mg B4O7饱和投影相图、水含量图和物化性质-组成图。308 K下6个三元体系Li+,Mg2+//SO42--H2O、Li+,Mg2+//borate-H2O、Li+//Cl-,SO42--H2O、Li+//Cl-,borate-H2O、Mg2+//Cl-,borate-H2O、Mg2+//SO42-,borate-H2O均为简单共饱型。三元体系Li+,Mg2+//Cl-H2O有复盐锂光卤石(Li Cl·Mg Cl2·7H2O)生成,为复杂三元体系。研究发现,Li Cl对Li2B4O7、Li2SO4有强烈盐析作用。对比Li+,Mg2+//Cl-H2O、Li+,Mg2+//SO42--H2O、Li+//Cl-,SO42--H2O、Mg2+//Cl-,borate-H2O、Mg2+//SO42-,borate-H2O等五个三元子体系在298 K和308 K时的稳定相图发现:上述各体系在不同温度下相图构型一致,盐类结晶形式并未发生改变,但结晶区域随温度发生了变化。对比308 K和323 K体系Li+,Mg2+//borate-H2O稳定相图发现:在323 K和308 K时盐类结晶形式未发生改变,随着温度降低,Mg B4O5(OH)4·7H2O的结晶区减小,而Li2B4O7·3H2O的结晶区增大;对比273 K、308 K、323 K下Li+//Cl-,borate-H2O发现:氯化锂结晶形式随温度升高发生了变化,在273 K时结晶形式为Li Cl·2H2O,308 K和323 K时结晶形式为Li Cl·H2O;在273 K、308 K、323 K时,硼酸锂结晶形式未发生变化均为Li2B4O7·3H2O。四元体系Li+//Cl-,SO42-,borate-H2O、Li+,Mg2+//SO42-,borate-H2O 308K下的稳定相平衡均为简单共饱和型,无固溶体或复盐生成;对比该体系273 K、288 K、308 K下的相图可知:氯化锂、硫酸锂的结晶形式未发生改变;硼酸锂的结晶形式发生了变化,273 K时硼酸锂结晶形式为偏硼酸锂Li BO2·8H2O,288K和308 K时结晶形式为Li2B4O7·3H2O。对比四元体系Li+,Mg2+//SO42-,borateH2O 298 K、308 K下的平衡相图可知:随着温度的升高,共饱点类型发生了转变,共饱点E1由不相称共饱点转为相称共饱点;Mg B4O5(OH)4·7H2O和Li2SO4·H2O结晶区增大,Li2B4O7·3H2O和Mg SO4·7H2O结晶区减小。四元体系Mg2+//Cl-,SO42-,borate-H2O 308 K时有多种硫酸镁的结晶水合盐形成,其结晶形式分别为:Mg SO4·4H2O、Mg SO4·6H2O、Mg SO4·7H2O。由相平衡研究结果可知,308 K下上述不同结晶水硫酸镁盐类溶解度按Mg SO4·4H2O>Mg SO4·6H2O>Mg SO4·7H2O顺序依次减小。交互四元体系Li+,Mg2+//Cl-,SO42--H2O、Li+,Mg2+//Cl-,borate-H2O 308 K时有复盐锂光卤石(Li Cl·Mg Cl2·7H2O)生成,为复杂四元体系。四元体系Li+,Mg2+//Cl-,SO42--H2O 308 K稳定相图由2个相称共饱点、3个不相称共饱点、7个结晶相区和11条单变量曲线组成,308 K下该四元体系对应的盐类溶解度按Li Cl·H2O>Li Cl·Mg Cl2·7H2O>Mg Cl2·6H2O>Mg SO4·4H2O>Mg SO4·6H2O>Mg SO4·7H2O>Li2SO4·H2O顺序依次减小;四元体系Li+,Mg2+//Cl-,borate-H2O308 K稳定相图由2个相称共饱点、1个不相称共饱点、5个结晶相区和7条单变量曲线组成,308 K下该四元体系对应的盐类溶解度按Mg B4O5(OH)4·7H2O<Li2B4O7·3H2O<Mg Cl2·6H2O<Li Cl·Mg Cl2·7H2O<Li Cl·H2O顺序依次增大。五元体系Li+,Mg2+//Cl-,SO42-,borate-H2O 308K时有复盐锂光卤石(Li Cl·Mg Cl2·7H2O)生成,为复杂五元体系。其投影相图(Mg B4O7饱和)由2个相称共饱点、4个不相称共饱点、9个结晶相区和13条单变量曲线组成。在Mg B4O7饱和条件下,Li2SO4·H2O结晶区最大,Li Cl·H2O呈现最小结晶区。体系中各盐结晶区面积按Li2SO4·H2O>Li2B4O7·3H2O>Mg SO4·7H2O>Mg SO4·6H2O>Mg SO4·4H2O>Mg Cl2·6H2O>Li Cl·Mg Cl2·7H2O>Li Cl·H2O次序减小,表明其对应盐的溶解度按Li Cl·H2O>Li Cl·Mg Cl2·7H2O>Mg Cl2·6H2O>KCl·Mg Cl2·6H2O>Mg SO4·4H2O>Mg SO4·6H2O>Mg SO4·7H2O>Li2B4O7·3H2O>Li2SO4·H2O顺序依次递减。