硫酸钠亚型富锂卤水25 ℃等温蒸发过程的计算机模拟

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• 责任者：卜令忠^c中国地质科学院矿产资源研究所盐湖与热水资源研究发展中心国土资源部盐湖资源与环境重点开放实验室^d1965^f工程师 ; 乜贞 ; 宋彭生
• 刊名：地质学报
• 出版年：2010
• 卷期：84^b11
• 关键词：卤水 ; 锂20^a硫酸盐矿物 ; 蒸发 ; 数值模拟 ; 盐湖
• 页码：1708～1714
• 索书号：P206.3/141
• 图表：^c表9参7插图
• 分类号：2520
• 文摘期号：2011/05

摘要

我国青藏高原上分布有许多盐湖，其中扎布耶等碳酸盐型盐湖、东台吉乃尔等硫酸镁亚型盐湖是著名的富锂盐湖，已成功开发生产出碳酸锂产品。青藏高原上还有许多硫酸钠亚型盐湖，其卤水锂浓度高，钾、镁、硼等有用成分丰富。针对这些盐湖资源，目前尚未进行开发利用研究。这些卤水的等温蒸发实验研究，是必不可少的关键工作之一。该文使用我们由Pitzer电解质溶液理论建立的Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺/Cl^-，SO^2-₄‐H₂O体系的热力学模型，对25 ℃下几种硫酸钠亚型富锂卤水等温蒸发过程进行了计算机模拟，预测蒸发过程中盐类矿物的析出顺序、卤水组成变化规律、钠、钾、镁、锂盐的饱和点，并在此基础上进行卤水蒸发过程物料平衡关系的理论计算等。该文对西藏3种硫酸钠亚型卤水和国外2种硫酸钠亚型卤水25 ℃等温蒸发过程进行了模拟。其析盐顺序的特点是:在第一个矿物石盐饱和析出后，接着析出的含钾矿物是钾芒硝，而不是钾镁矾类矿物。其后钾盐则会以钾岩盐形式析出。锂盐饱和后则主要以复盐Li₂SO₄·K₂SO₄形式析出。美国银峰卤水的模拟结果与实验蒸发过程完全一致，并给出其继续蒸发时的析盐状况。另4种硫酸钠亚型卤水的模拟结果不仅可以作为未来实验研究的基本参考和注意点，同样也可作为其盐田设计和工艺安排的基本理论依据。