论文部分内容阅读
在电解锰生产过程会产生大量的废渣、废水和渗滤液,对环境产生巨大的污染。在废水和渗滤液中存在大量的可溶性二价锰、镁以及氨氮,对其进行有效的回收不但可以解决环境污染同时使资源循环利用。此外,锰、镁、铵是植物生长过程中必不可缺少的元素,且复合肥对植物生长的作用要比单一肥料高。因此,无论是电解锰废水渗滤液处理回收还是复合肥的生产均涉及水盐体系 Mn2+,Mg2+,NH4+//Cl-,SO42--H2O 相图利用。因此,对五元体系 Mn2+,Mg2+,NH4+//Cl-,SO42--H2O的水盐体系固液相平衡的研究具有非常重要的意义。本文通过采用等温溶解平衡法和湿渣法在303.15 K下对五元水盐体系Mn2+,Mg2+,NH4+//Cl-,SO42--H2O中的五个三元子体系和两个四元子体系测定了溶解度,同时测定了体系平衡液相的物化(ρ,η,nD,pH)。并且根据实验测定结果绘制出每个体系的相图以及物化性质-组成图。在测定的五个三元子体系中有两个简单体系Mn2+,Mg2+//SO42--H2O和Mn2+//Cl-,SO42--H2O,存在一个共饱点两条单变曲线和三个结晶区。另外三个三元子体系为Mn2+,NH4+//SO42--H2O、Mg2+,NH4+//SO42--H2O、Mn2+,NH4+//Cl-,-H2O均存在复盐,存在两个共饱点、三条单变曲线和五个结晶区。对于四元体系Mn2+,Mg2+,NH4+//SO42--H2O含有三个共饱点以及五个结晶区,即三个纯物质结晶区(MnSO4、MgSO4、(NH4)2SO4)和两个复盐结晶区((NH4)2Mn(SO4)2·H2O、(NH4)2Mg(SO4)2·H2O)。对于交互四元体系Mn2+,NH4+//Cl-,SO42--H2O,其含有四个共饱点和六个结晶区(MnSO4、MnCl2、NH4Cl、(NH4)2SO4、(NH4)2Mn(SO4)2·H2O、NH4Cl·MnCl2·4H2O)。在获得相平衡数据的基础上,采用“平移法”对多元体系相图进行预测。获得五元体系Mn2+,Mg2+,NH4+//Cl-,SO42--H2O中相图,该体系含有九个共饱点、二十八条单变曲线以及十四个结晶区。此外,本文对303.15 K三元体系Mn2+,NH4+//SO42--H2O和Mg2+,NH4+//SO42--H2O相图采用等温蒸发法和变温结晶法进行分析,得到各个过程中的结晶的物质(MnSO4、(NH4)2Mn(SO4)2·H2O和(NH4)2Mg(SO4)2·H2O),能够从理论上有效地提高结晶率。本文通过对五元体系Mn2+,Mg2+,NH4+//Cl-,SO42--H2O的研究与预测揭示了该五元体系中物质的溶解度以及盐析规律,为有效物质(MnSO4、(NH4)2Mn(SO4)2·H2O和(NH4)2Mg(SO4)2·H2O)的回收和生产提供理论基础。