李加迎

摘要：根據(jù)巴侖馬海湖鹵水的組成，進(jìn)行自然蒸發(fā)試驗(yàn)，獲得自然蒸發(fā)數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)和綜合利用提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：自然蒸發(fā);光鹵石;鉀石鹽

一、前言

氯化鉀是化學(xué)工業(yè)中重要的工業(yè)原料，也是農(nóng)業(yè)中不可缺少的鉀肥，隨著我國(guó)家業(yè)的發(fā)展，對(duì)鉀肥的需求量逐年增加，而我國(guó)我的鉀肥生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)需求，尚需進(jìn)因此，尋求好的氯化鉀生產(chǎn)方法很有意義。

巴侖馬海湖是氯化物型的鹽湖，其鹵水含鉀量低而鈣含量較高，此次實(shí)驗(yàn)的鹵水采自巴侖馬海西側(cè)5#鈉鹽池的鹵水，氯化鉀含量已相對(duì)富集。此次實(shí)驗(yàn)是以Na+、K-、Mg2+//Cl-、SO42-—H2O五元水系相圖為依據(jù)，利用巴侖馬海當(dāng)?shù)貧夂颍匀徽舭l(fā)，其主要蒸發(fā)析鹽規(guī)律為：氯化鈉、鉀石鹽、光鹵石、硫酸鎂、老鹵。

二、相圖計(jì)算：

此次試驗(yàn)于8月25日取5#鈉鹽池鹵水中各種化全物含一含量，見表1。

將鹵水組成繪于Na+、K+、Mg2+//Cl—H2O四元水系相圖上，如圖1所示，位于M點(diǎn)。以相圖為依據(jù)指導(dǎo)蒸發(fā)，結(jié)晶蒸發(fā)路線為：首先蒸發(fā)部分水分，等鹵水飽合，析出氯化鈉，其次是鉀石鹽、光鹵石伴隨著硫酸鎂析出，最后結(jié)晶析出氯化鎂和硫酸鎂。

根據(jù)相圖M點(diǎn)組成工藝計(jì)算，其物料平衡結(jié)果如圖2所示。

三、分析方法：

銀量法測(cè)定氯離子，四苯硼鈉容量法測(cè)定鉀離子，硫酸鋇重量法測(cè)定硫酸根離子，EDTA絡(luò)合滴定法測(cè)定鎂、鈣離子，烘干重量法測(cè)固相中的水分。

○鹵水蒸發(fā)各階段M點(diǎn)在相圖上的位置

四、試驗(yàn)方法：

自然蒸發(fā)采用搪瓷盆（盆口直徑52.0cm，盆高16.0cm），溫度計(jì)、比重計(jì)、50kg電子秤、（感量50g），1000ml量筒、200g臺(tái)式天平（感量0.1g），50倍方大鏡。

用50kg電子秤稱取鹵水25.00kg，放入盆中，水深12.3cm。在室外進(jìn)行自然蒸發(fā)，每天早上記錄氣溫、鹵水溫度、鹵水比重，用肉眼觀察鹵水中結(jié)晶物的變化。如有新固相析出時(shí)，進(jìn)行固液分離，測(cè)鹵水密度，并取固樣進(jìn)行化學(xué)分析。用布氏漏斗抽濾進(jìn)行固液分離。分析結(jié)果見表2。

五、結(jié)果討論：

1） 巴侖馬海鹵水蒸發(fā)前期以Na+、K+、Mg2+//Cl—H2O四元水系相圖、 Na+、K+、Mg2+//Cl、SO4—H2O五元水系相圖做依據(jù)計(jì)算物料平衡基本符合。

2） 實(shí)驗(yàn)獲得了自然蒸發(fā)各階段的固液分離點(diǎn)，物料分布關(guān)系，可做為鹽田生產(chǎn)指導(dǎo)。

3） 通過(guò)流程圖計(jì)算，10t鹵水可生產(chǎn)0.79t鉀石鹽和0.66t光鹵石礦，鉀石鹽礦在日曬池中不分離，那么，生產(chǎn)1t光鹵石需鹵水6.91t。

4） 鉀石鹽礦階段在日曬池中不分離，繼續(xù)蒸發(fā)生長(zhǎng)光鹵石，鹵水組成在光鹵石點(diǎn)不變，鉀石鹽礦會(huì)在日曬池中轉(zhuǎn)化為光鹵石礦，當(dāng)鉀石鹽礦在日曬池中轉(zhuǎn)變完后，鹵水蒸發(fā)組成點(diǎn)在相圖上開始移動(dòng)。

5） 對(duì)氯化物型鹵水，MgCl2：KCl<7.71時(shí)，說(shuō)明有鉀石鹽析出;當(dāng)MgCl2：KCl>7.71時(shí)，只有光鹵石析出。