盐湖卤水成盐化学

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
( 上接第8 页 ) 8
提供更多的依据和更快的方法。
参 考 文献 [] 禄等 . 1 张正 工程测 量学[ . MI 武汉: 大学 出版社, 0 . 武汉 2 5 0
将D M E 技术应用于公路 设计测量可以大大提高道路的设计质量 ,提 高线路设计 的自动化 、 集成化程度 ;降低劳动强度 ,缩短测设周期 ;推 动公路行业及其它行业 的技术进步 ; 促进生态环境建设与可持续发展 , 此技术可越来越多、越来越广 的应用于路线 的设计当中。此外 ,还可采 用多种手段 ,如3 技术、c D s A 技术 、R K T 技术 的结合为路线的初 步设计
指导盐水体 系相关系化学研究 的热力学基础是吉布斯相律 。则适用 于盐水凝 聚体系的相律公式可写成F C P I = — + ,其 中F 代表 自由度 ,c 代表 独立组分数 ,P 代表相数 ,1 表示强度 因素温度 ( )。所有盐水体系平 T 衡溶解度或介稳溶解度实验结果都 可以表示成为温度 ( ) 组份 ( i T 一 c) 浓度一 组分 ( i 浓度 的相关几何图形一 c) 简称相 图。其中任一组分 的平衡
盐水体系实验相 图是在严格遵守并达到热力学平衡条件下测得 的结 果, 从热力学平衡溶解度的观点只能得出正浓度 ( △c 成盐的结论 。 + ) 人们很早就认识正浓度成盐这一过程 ,并广泛用 于盐业生产中。通常采 用使盐溶液 中溶剂水在恒温下不断蒸发的方式使溶质浓度增加 ,当溶液 中盐分c浓度饱和时 ,继续蒸发水使该组分浓度增加+ 的同时 , i △c 会使 该组分从饱和溶液 中结晶析出相应 的固相。一直 以来 ,无论是成盐地球
12 浓 度成 盐 .
32 7 2 B - 80,M O 3 37 2 2 ,2 g -B0一 g l lHO M g - 0- 1 wk.baidu.com0 M O 2z3M c2 4 2,3 g x/ 一
( H) 一 gL 8 ’ 和5 g( H) 一 g l s o,同时给出结 晶动力学 O ,M c 一 H O M O , C 一 i M ’ l
[】 2吼E谊, { 何建邦, 池天河. 数字地面模型[ 】 M. 北京: 中国科学技术出版社. 9. 13 9
[】 3李志林 , 庆墩 字 高程模型 【】 朱 M. : 汉测绘科 技大学 出版社,99 武汉 武 19 .
[】 军, 4杜培 程朋根 . 机原理 与方法f . : 计算 M】 徐州 中国矿业大 学出版社 , 0 . 2 6 0
蒜蟊
应 用 科 学
9 5
盐湖 卤水成盐化学
姜维 帮 ,张生宝
( 青海锂 业有 限公司 ,青海西宁 8 0 0 1 10)
摘 要 探讨柴达木盐 湖卤水的物理化学 成盐 ,卤水硼酸盐化 学以及盐 卤体 系非热力学平衡 的液 固相关系 ;为盐湖 工业 生产提供参考依据 。
关 键词 盐湖 ;卤水 ;成盐化 学
溶解度或介稳溶解度的温度系数 (Sd d/T)
一 是该组分的相关系化
学 表征系数。对盐水体 系实验相图进行研究认 为 ,存在物理化学 温度 成盐作用。现以芒硝N 2O- 。二元 体系为例说 明:该体系溶解度 曲 a 4H0 S 线 由两部分组成 ,由于温度在3 . 4 2 8 ℃时会溶解于 自身的结晶水中 , 3 故 在温度为3 .8 ℃以下范围内时 ,硫 酸钠在水 中的溶解度随温度的升高 234 而增大 ,即3. 4C 2 8 o ,形成 正溶解度 温度系数曲线 。这就决定 了硫酸钠 3 在3 . 4C 2 8  ̄ 以下具有一 T 3 △ 温度成盐作用—— 出现冷却结晶过程 。换句话 说 ,将3 . 4C 2 8  ̄时的饱和硫 酸钠水溶液进行冷却降温 , 有芒硝结 晶析 3 会 出 ,析出量取决于溶解度温度系数K 值的大小。反之 ,在高于3 . 4C 1 28 ̄ 3 温度 范 围 内 ,硫 酸钠 在 水 中 的溶 解度 却 随温 度 的 升高 而 减小 , 即 O/ = K , S T +  ̄ 形成逆溶解度 曲线 。这就决定硫酸钠在3 . 4C d 2 8  ̄以上温度范 3 围内具有+ T △ 温度成盐作用——出现升温 ( 不蒸发 的条件下 ) 晶成盐 结 过程 。也就是说 ,将3 . 4C 2 8  ̄时的饱和硫 酸钠水溶液进行加热升温 ( 3 不 蒸发 的条件下 ),会有无水硫酸钠结晶析出。析 出量取决于溶解度温度 系数K值的大小。这两种形式 的温度 ( 正温度+ 和负温度一 ) AT △T 成盐 作用不仅在 自然界 中普遍存在 ,而且在生产 中广泛被采用。
方程 。
3 结论
综合上述 :可将天然盐的成盐归纳为正温度 ( △T) + 成盐和负温度 ( △T 成盐以及正浓度 ( AC 成盐和负浓度 ( A 成盐 ;由于使 一 ) + ) 一 C) 用动力学方法研究盐水过饱 和溶液结晶过程 中所得到的液 固相关系图与 热力学平衡溶解度 ( 晶动力学方法中t 0 结 =O时的结果 )相关系图显然有 所不同。因而,把这样的相图称为盐水 体系非热力学平衡态液固相关系
化学家 , 还是盐溶液物理化学家都不曾提 出在实验室、自然界是否存在 负浓度 ( AC) 一 成盐 ,稀释成盐?在辨证认识论中无疑应该是肯定存在
的结 论 。
1 物理 化学 成盐 地球化学家根据盐水体系平衡溶解度 的相关系和介稳相关系 , 结合 盐湖地理、地质和气候条件对天然盐形成过程提出过不同的成盐学说 和 理论。高世扬等盐湖研究人士从盐溶液物理化学的角度 ,对盐湖中各种 盐 卤形成机制进行 了研究和归纳 , 提出了下述物理化学成盐作用。
2 各 种 浓度 的 卤水硼 酸 盐及 水盐 体 系非 热 力学 平衡 液固 相 关系 化
学 盐湖 卤 水在2 %等温蒸发 ,卤水的蒸发浓缩过程中的结 晶路线是按 5 介稳相 图所预示的路线进行。卤水浓缩倍数与浓缩 卤水中硼酸盐富集倍 数 的一致性可以认为 ,盐湖卤水 在浓缩过程中硼酸盐在达到动态极限溶 解度之前 ,一般并不 以固体盐形式析出 ,而是完全赋存于浓缩 卤水中并 在不同阶段生成相应形式的硼镁盐结晶体 。 用合成复体法研究 N + + g 、 /I 0_ H0 a 、K 、M 2 / 一 1_ 1 体系得到的2  ̄ + C 、s 5C 平衡溶解度相 图与海水性盐卤天然蒸发测定得 “ 太阳相图”和2 ℃等温 5 蒸发得到 的 “ 介稳相 图”之 间存在明显的差别。N h an e m n 教授采用配制 Mg .B0 - C,H,过饱 和溶液在7 " 03 ,3Mg l O 一 0C以上不同恒 温制得六硼酸镁的 不 同水合盐 。高世扬等采用碱式碳酸镁 高温焙烧制得得到具有溶解活性 的M ( g 基础上制成M o n , , n',1 ,1 ,1 ,3 等 ) ) g — BO ( - - / / ,2 ,5 过饱和 0 5 3 的浓氯化镁水溶液 , 在恒温静置条件下进行结晶动力学研究 , 绘制 出该 体系过饱 和范 围内析出各种不 同固相的结 晶相 区分别为:H B g — O ,M 0
11 温度 成 盐 .
高世扬等盐湖研究人士还在研究青藏高原新类型硼酸盐盐湖的过程 中发现 : 根据湖底沉积 中的柱硼镁石 即能形成粘土硼矿 ,也能形成石膏 硼矿 ,芒硝硼矿,甚至在泻盐、自钠镁矾和软钾镁矾沉积层 中也能见到 柱硼镁石。由此可见 ,无论在那一种盐类沉积 阶段形成的柱硼镁石 , ~ 般都可 以见到伴 随稀释 冲淡作用而形成的标 志矿物——碳酸盐 、石膏、 芒硝和粘土矿物 。在盐卤硼 酸盐化学中 , 制备 了不同的含 富硼浓缩盐 卤 水 的基础上进行 了三个系列 的不同含硼卤水加水稀释实验 ;得出结论 : 加水稀释可以加速硼酸镁盐结 晶析出 ; 无论不 同稀释卤水在室温放置相 同时间 ,还是 同一稀释卤水在室温放置不同时间都可以结 晶析出含不 同 结晶水的不同硼酸镁盐。这就为长期不能解释的水合硼酸镁盐形成 问题 提出了一种新的实验解释 。
图。 参 考文 献
【 高世扬 . 湖化学 与盐 溶液化学 . l 1 盐 溶液化学 热力学 和热力学进 展. 9 ,. 1 1 9 7 【物 理化学 . 2 】 天津大学 出版社,94 19 . 【水 盐体 系相图. 大学出版社 . 3 】 天津
[ 化 学化工物 性数据手 册一 4 】 无机 卷. 学工业 出版社 , 0 . 化 2 2 0
[ 张华海 , 宝 山. . 大地测 量学[ . 州: 国矿 业大学 出版社,08 5 J 王 等 应用 MI 徐 中 20 .
中圈分 类号 T 文献 标识 码 A S 文 章 鳙号 17— 61(00 8- 05O 6 397一2 1) 209 一l 0
地球 的造山运动使古老文明的亚细亚瞬间隆起了一个世界屋脊一 青藏高原 ; 巍巍昆仑屹立在屋脊的南 面,与之遥相呼应 的祁连山脉 四季 冰峰 ,闪耀着 日月的光辉 ,在两条山脉间怀抱着素有 “ 聚宝盆”之称 的 柴达木盆地 ;以往那喧喧嚷嚷的一片汪洋也由此沉寂 。经过几万年 的生 成变化 , 逐步形成了以富含钠 、钾 、 、钙及锂 、硼等微量元 素的资源 镁 内陆湖 ;盐湖卤水化学是研究成盐元素的化学 。成盐元素是容易从岩石 圈进入水圈的元 素,是海洋水 中含量较大的元素 ,它包括周期表 中第一 主族中氢 、锂、钠 、钾 、铷和铯 ; 第二主族的镁 、钙 、锶和钡 ; 第七主 族的氯 、溴和碘 ;第六主族 的氧和硫 ;加上第二周期的硼、碳和氮 ,共 计十八个主族元素。称之为 ‘ 门’字形主族成盐元素。
相关文档
最新文档