基本信息
- 项目名称：
- KCl + MgCl2 + H2O 三元体系298.15 K、323.15 K介稳相关系研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 钾盐已成为制约我国农业和经济发展的重要因素。 我国拥有丰富的液体矿产资源，四川盆地西部平落坝油气田卤水中钾含量居亚洲第一，世界第二,有极高的经济价值及开发利用价值，但由于其特殊的环境，至今未得到有效开采。 卤水资源的成功开发与合理利用需要以相应的相图的研究成果为指导，。因此，结合该卤水实际情况，开展三元体系K+,Mg2+//Cl--H2O多温相平衡研究，对于提高卤水综合利用工艺有指导作用。
- 详细介绍：
- 川西盆地地下卤水以其丰富的锂、钾、硼含量闻名于世，具有重要的开发价值。卤水蒸发结晶过程中不同程度地存在介稳现象。而针对该卤水组成特征的相关系研究尚未见报道。 本项目采用等温蒸发法开展三元体系KCl + MgCl2 + H2O 不同温度下介稳相平衡研究，绘制相应相图。 同时根据川西盆地地下卤水开采过程中的实际情况，开展NH4Cl + MgCl2 + H2O稳定相平衡研究，指导镁铵分离。 开展川西盆地地下卤水强制蒸发实验，结合相平衡研究结果综合制定该卤水的开发生产工艺。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- (1)解析不同温度条件下川西盆地地下卤水结晶规律 (2)根据川西盆地地下卤水强制蒸发实验结果制定相应的生产工艺流程
科学性、先进性及独特之处
- (1)采用等温蒸发法开展了含钾三元体系不同温度下的介稳相关系研究，获得不同温度下的介稳相图和盐类的析出规律； （2）采用等温溶解法开展了含铵三元体系稳定相关系研究，获得该温度下的稳定相图； （3）采用经验公式对上述体系的物化性质进行了计算，计算结果与实验测定结果吻合度较高； （4）开展川西盆地地下卤水强制蒸发实验，结合上述相图，制定盐类综合生产工艺路线。
应用价值和现实意义
- (1)根据实验所得相图，可预测川西盆地地下卤水生产过程中的析盐顺序； （2）根据强制蒸发实验结果，可实现川西盆地地下卤水综合利用工艺路线的制定。 （3）为川西盆地地下卤水合理开发，保护环境提供指导依据。
学术论文摘要
- The metastable phase equilibria in the ternary system KCl + MgCl2 + H2O was studied at 323.15 K using an isothermal evaporation method. On the basis of the experimental data, the metastable equilibrium phase diagrams and the physicochemical properties vs composition in the ternary systems were plotted. Salt KCl has the largest crystallization field and can be easily separated from the mixed aqueous solution containing with the potassium and magnesium chloride using evaporation method.
获奖情况
- 2010.J.Chem.Eng.Data
鉴定结果
- 该成果可直接用于川西盆地地下卤水综合开发工艺路线的制定，对于实现该卤水的合理开采和保护生态环境，抑制镁害有一定的指导作用。
参考文献
- (1)牛自得.《水盐体系相图及其应用》 (2)郑绵平.中国钾盐区域分布与找钾远景[J]地质学报.2010.84(11):1523-1553
同类课题研究水平概述
- 当前国内外针对水盐体系相平衡的研究主要研究力量为：中国地质科学院矿产资源所、中国科学院青海盐湖所和成都理工大学矿产资源化学高校重点实验室。 以上述三家单位为主要依托，近年来开展了扎布耶碳酸盐型盐湖卤水、柴达木含钾卤水、察尔汗盐湖卤水等的相平衡关系研究。其中，大、小柴旦，东台、西台吉乃尔盐湖已实现规模化生产，一定程度上缓解了我国钾盐、锂盐紧缺的现状。
