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海水日晒蒸发制盐后的母液称为苦卤,苦卤中含有大量的钠、镁、钾等无机盐,是极具价值的资源宝库,但是苦卤中盐的进一步分离、利用比较困难,我国每年副产苦卤2000万/m3,但苦卤的利用率不足20%,晒盐后的卤水大都排放到海里,导致海水污染,所以苦卤资源的高效综合利用一直是值得探讨和研究的课题。
以苦卤为原料先反应制备碱式碳酸镁,然后再分离剩余各盐的工艺。进行了苦卤分别与碳酸钠及碳酸钠和氢氧化钠混合液反应制备碱式碳酸镁的研究,考察了原料配比、反应时间、反应温度等因素对卤水中镁离子转化率的影响,并对碱式碳酸镁结晶产品进行了XRD和SEM结构形貌表征。确定了碳酸钠与氢氧化钠混合液为碱源合成碱式碳酸镁的适宜条件为:Mg2+∶CO32-∶OH-为5∶4.8∶2,反应温度为60℃,反应时间为2.5h,此时镁离子转化率为100%,碳酸根离子的转化率达到91%,溶液中不存在碳酸氢根离子,得到的碱式碳酸镁直径为10~30μm的球状产品。
研究了制备碱式碳酸镁后母液在25℃时的蒸发规律,根据蒸发析出物的不同将蒸发过程分为5各阶段,并对各离子的蒸发析盐规律进行理论分析。以Pitzer模型为理论基础,结合离子强度函数,表达各个离子的活度,利用可靠的热力学数据,对五元介稳体系K+,Na+//Cl-,SO42-,CO32--H2O的溶解度数据进行了回归计算,结果表明实验值与计算值比较接近,并且符合五元介稳体系K+,Na+//Cl-,SO42-,CO32--H2O的析盐规律。
设计了两种方法分离苦卤制备碱式碳酸镁后的剩余母液,第一种,直接蒸发分离法:蒸发开始析出纯的氯化钠固体,随着时间延长析出氯化钠和硫酸钠的混合物,根据NaCl-Na2SO4-H2O体系相图实现氯化钠和硫酸钠的分离,继续蒸发析出的混合物含量较少,因此设计循环工艺实现母液的循环利用。第二种,间接相图分离法:剩余母液经氯化钙沉淀其中少量碳酸根后,转变为K+,Na+//Cl-,SO42--H2O四元体系,可依据该体系相图实现绝大部分氯化钠和硫酸钠分离,分离后母液加入氯化钡沉淀少量硫酸根后,依据KCl-NaCl-H2O三元相图实现氯化钠和氯化钾的分离,依据上述方法实现苦卤的综合开发与利用。。
以苦卤为原料先反应制备碱式碳酸镁,然后再分离剩余各盐的工艺。进行了苦卤分别与碳酸钠及碳酸钠和氢氧化钠混合液反应制备碱式碳酸镁的研究,考察了原料配比、反应时间、反应温度等因素对卤水中镁离子转化率的影响,并对碱式碳酸镁结晶产品进行了XRD和SEM结构形貌表征。确定了碳酸钠与氢氧化钠混合液为碱源合成碱式碳酸镁的适宜条件为:Mg2+∶CO32-∶OH-为5∶4.8∶2,反应温度为60℃,反应时间为2.5h,此时镁离子转化率为100%,碳酸根离子的转化率达到91%,溶液中不存在碳酸氢根离子,得到的碱式碳酸镁直径为10~30μm的球状产品。
研究了制备碱式碳酸镁后母液在25℃时的蒸发规律,根据蒸发析出物的不同将蒸发过程分为5各阶段,并对各离子的蒸发析盐规律进行理论分析。以Pitzer模型为理论基础,结合离子强度函数,表达各个离子的活度,利用可靠的热力学数据,对五元介稳体系K+,Na+//Cl-,SO42-,CO32--H2O的溶解度数据进行了回归计算,结果表明实验值与计算值比较接近,并且符合五元介稳体系K+,Na+//Cl-,SO42-,CO32--H2O的析盐规律。
设计了两种方法分离苦卤制备碱式碳酸镁后的剩余母液,第一种,直接蒸发分离法:蒸发开始析出纯的氯化钠固体,随着时间延长析出氯化钠和硫酸钠的混合物,根据NaCl-Na2SO4-H2O体系相图实现氯化钠和硫酸钠的分离,继续蒸发析出的混合物含量较少,因此设计循环工艺实现母液的循环利用。第二种,间接相图分离法:剩余母液经氯化钙沉淀其中少量碳酸根后,转变为K+,Na+//Cl-,SO42--H2O四元体系,可依据该体系相图实现绝大部分氯化钠和硫酸钠分离,分离后母液加入氯化钡沉淀少量硫酸根后,依据KCl-NaCl-H2O三元相图实现氯化钠和氯化钾的分离,依据上述方法实现苦卤的综合开发与利用。。