三元體系K2SO4 - PEG1000 - H2O (288, 298, 308) K相平衡測定及計算

鄭 洪, 王 林, 李茂蘭, 黃 琴, 昝小航, 賴俊華, 于旭東,2

(1. 成都理工大學 材料與化學化工學院, 四川 成都 610059; 2. 四川省攀西戰略礦產資源綜合利用協同創新中心, 四川 成都 610059)

1 前 言

K2SO4適用于忌氯喜鉀的經濟作物，也是生產無氯氮、磷、鉀三元復合肥的主要原料。目前，我國鉀鹽主要依賴進口，因此，鉀鹽礦被國家列為急缺礦種之一。除固體鉀礦外，在我國西藏(扎布耶鹽湖)、青海(察爾汗鹽湖)、新疆(羅布泊鹽湖)、四川(川東-川中-川西及川東北-川西南-川西北地下鹵水)、湖北(江陵凹陷地下鹵水)等地區蘊藏有豐富的液態鉀礦資源[1]。但由于鹵水中共存離子較多，離子間相互作用關系復雜，給鹵水綜合利用帶來一定困難。在水鹽體系中加入高聚物或有機溶劑，利用鹽析作用，使一些無機鹽純化，有望制備獲得高純度晶體[2]。相圖是復雜多離子相互作用(溶解、析出)規律的圖形化，研究可用于探索化工生產過程，指導液體礦產資源的綜合利用工藝制定。因此，開展鹽-混合溶劑體系相平衡研究對于鹽類的提純開發利用具有重要的意義。針對硫酸鹽-混合溶劑體系的研究，URRéJOLA等[3]對三元體系K2SO4- C2H5OH - H2O (278, 288, 298, 308, 318) K進行了相平衡研究，測定了體系的溶解度。GRABER等[4]研究了Li2SO4- PEG4000 - H2O體系在5、25、45 ℃溫度下混合溶劑中的液液相平衡。MARTINS等[5]繪制了Na2SO4/ MgSO4- PEG400 - H2O體系的雙水相相圖，并采用非隨機雙液體模型(NRTL)進行了理論計算。JIMENEZ等[6]完成了K2SO4- CH3OH/C2H5OH/CH3COCH3- H2O 288、318 K相平衡研究。XIE等[7]對Na+, K+// SO42-- (CH2OH)2- H2O、Na+, K+// Cl-, SO42-- (CH2OH)2- H2O 328.15 K體系進行了相平衡研究。綜上可知，三元體系K2SO4- PEG1000 - H2O相平衡研究尚未見報道。因此，本文開展K2SO4- PEG1000 - H2O三元體系(288, 298, 308) K穩定相平衡實驗研究。……