氯化鈉的存在對(duì)五水硫酸銅結(jié)晶的影響

亮點(diǎn)

1）冷卻速度和氯化鈉的存在對(duì)晶體的形狀有重要影響；2）鹽水中大晶粒的占比略有增加；3）晶體在鹽水中比在水溶液中長(zhǎng)得更大且更加棱角分明；4）氯化鈉的存在使得晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)存在差異。

文摘

硫酸銅從水溶液中重結(jié)晶是銅礦開(kāi)采和回收中的重要操作單元。從環(huán)保角度出發(fā)，使用海水替代水作為結(jié)晶溶劑令研究人員非常感興趣。因此，通過(guò)考察氯化鈉對(duì)五水硫酸銅晶體形狀、大小、組成和生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的影響，并將其與淡水結(jié)晶的結(jié)果相比較，明晰了鹽水中主要離子 （Na+和Cl-）對(duì)結(jié)晶過(guò)程的影響。研究觀察到冷卻速率和氯化鈉濃度對(duì)硫酸銅晶體的形狀和尺寸有影響，但晶體純度受氯化鈉濃度的影響并不明顯。分析了硫酸銅分別在水中的過(guò)飽和度為0.682～0.787、在鹽水中的過(guò)飽和度為0.348～0.458時(shí)的晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)，揭示出晶體生長(zhǎng)對(duì)所處環(huán)境具有明顯的依賴(lài)性。晶體在水溶液中生長(zhǎng)時(shí)，{1-10}和{1-1-1}面的生長(zhǎng)與冪律和BCF生長(zhǎng)理論保持一致（R2分別為99.5%和96%）。相反，對(duì)于在鹽水中生長(zhǎng)的晶體來(lái)說(shuō)，{1-10}和{1-1-1}面均按照BCF機(jī)制生長(zhǎng)（R2分別為99.5%和96%）。在不同結(jié)晶介質(zhì)中的晶體形狀證實(shí)了晶面特定生長(zhǎng)機(jī)制存在差異，水溶液中生長(zhǎng)的晶體要稍細(xì)長(zhǎng)些。