硫酸鉀鹽析法加工分離鈉鎂礬技術(shù)研究

張榮瑜，鞏學(xué)敏，李 娜，郝雅楠，張 千

（華北理工大學(xué) 化工學(xué)院，河北 唐山 063210）

0 引 言

我國(guó)鹽湖資源豐富，其中硫酸鹽類鹽湖分布較為廣泛，主要分布在我國(guó)西部和北部的西藏、青海、新疆、內(nèi)蒙古、山西等地。我國(guó)山西運(yùn)城有儲(chǔ)量達(dá)2×108 t 以上的鹽湖資源，內(nèi)蒙古的阿拉善盟等地區(qū)儲(chǔ)量高達(dá)幾十億t。白鈉鎂礬是制取硫酸鈉、硫酸鎂的重要原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域具有很大的潛在利用價(jià)值。如何有效分離鈉鎂礬礦物，實(shí)現(xiàn)該資源的合理開發(fā)和綜合利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

水鹽體系相圖是研究和應(yīng)用鹽類物質(zhì)在水中溶解度及固液相平衡規(guī)律的一門學(xué)科，該方法利用幾何圖形來研究鹽類物質(zhì)在水中溶解度變化的規(guī)律。水鹽體系相圖體現(xiàn)了水鹽體系的組成及相變關(guān)系和規(guī)律，以一種幾何圖形的表達(dá)方式，定量地分析出多種信息，如特定條件下物質(zhì)物相的數(shù)目、種類、組成、性質(zhì)及存在條件和各相間的濃度關(guān)系，在化學(xué)、化工、冶金、材料等學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛。對(duì)于鹽湖資源的加工和綜合利用來說，可用于指導(dǎo)鹽類資源的分離和提純。依此為理論依據(jù)，可研究選擇結(jié)晶法分離提純鹽類的最佳工藝條件。通過對(duì)相關(guān)體系相圖結(jié)晶特征的深入研究，并將其應(yīng)用于鹽礦資源開采和加工技術(shù)的分析中，不僅有助于減少傳統(tǒng)工藝過程中廢棄物或副產(chǎn)物的產(chǎn)生，而且對(duì)節(jié)能環(huán)保和工藝循環(huán)利用的實(shí)現(xiàn)具有積極的促進(jìn)作用。

目前，已經(jīng)有比較完整的硫酸鎂和硫酸鈉的水鹽體系相平衡數(shù)據(jù)和相圖，但采用傳統(tǒng)低溫結(jié)晶、高溫蒸發(fā)的方法很難有效分離提純硫酸鈉和硫酸鎂，低溫結(jié)晶需要去除溶液的大量溶劑，消耗大量能源，因此這種方法不經(jīng)濟(jì)。……