锂钠镁共存硫酸盐体系多温相图及其应用

作     者：赵志星 姚智豪 于雪峰 杨游胜 曾英 于旭东 ZHAO Zhixing;YAO Zhihao;YU Xuefeng;YANG Yousheng;ZENG Ying;YU Xudong

作者机构：成都理工大学材料与化学化工学院四川成都610059 青海盐湖工业股份有限公司青海格尔木816000 矿产资源化学四川省高校重点实验室四川成都610059 

基　　金：四川省科技计划项目(2022YFQ0075) 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2024年第75卷第6期

页      码：2123-2133,F0002页

摘      要：针对硫酸钠亚型盐湖卤水钠锂比高、镁锂比高带来的锂分离难题,通过开展锂钠镁共存硫酸盐体系多温相图研究,获取锂钠镁硫酸盐之间的作用关系和结晶析出规律,并应用于指导降低卤水中钠镁含量工艺设计。采用等温溶解平衡法获取了四元体系Li_(+),Na_(+),Mg^(2+)//SO_(4)2--H_(2)O 303.2、318.2 K固液相平衡数据,采用X射线粉晶衍射法(XRD)测定了共饱点的平衡固相类型。复盐分析:采用XRD、扫描电镜(SEM)和热重分析法(TG-DSC)进行了各复盐的晶体结构分析、晶体形貌表征和热分析。研究发现,四元体系Li_(+),Na_(+),Mg^(2+)//SO_(4)^(2-)-H_(2)O303.2、318.2 K下均为复杂体系,相图均包含4个四元共饱点、9条单变量曲线和6个结晶区。303.2 K时,该体系相图结晶区为:Na_(2)SO_(4)、Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O、Li_(2)SO_(4)·H_(2)O、MgSO_(4)·7H_(2)O、Na_(2)SO_(4)·MgSO_(4)·4H_(2)O、Li_(2)SO_(4)·3Na_(2)SO_(4)·12H_(2)O;318.2 K时,该体系相图结晶区为:Na_(2)SO_(4)、MgSO_(4)·7H_(2)O、Li_(2)SO_(4)·H_(2)O、Na_(2)SO_(4)·MgSO_(4)·4H_(2)O、Li_(2)SO_(4)·Na_(2)SO_(4)、Li_(2)SO_(4)·3Na_(2)SO_(4)·12H_(2)O。对比该四元体系288.2、298.2、303.2、318.2、323.2 K多温相图发现,温度对体系的影响主要表现在水合盐和含锂复盐的结晶形式及各盐类结晶区面积的变化。根据四元体系多温相图中含锂复盐(Li_(2)SO_(4)·Na_(2)SO_(4)、Li_(2)SO_(4)·3Na_(2)SO_(4)·12H_(2)O)、白钠镁矾(Na_(2)SO_(4)·MgSO_(4)·4H_(2)O)和三元体系Na_(+),Mg^(2+)//SO_(4)2--H_(2)O多温相图中盐类的结晶规律,给出了硫酸钠亚型盐湖脱钠镁及白钠镁矾的分离加工建议。

主 题 词：相平衡 溶液 溶解性 白钠镁矾 含锂复盐 

学科分类：08[工学] 0822[工学-核工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11949/0438-1157.20240169

馆 藏 号：203128376...