巴侖馬海湖鹵水自然蒸發(fā)試驗

李加迎

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

關鍵詞：自然蒸發(fā);光鹵石;鉀石鹽

一、前言

氯化鉀是化學工業(yè)中重要的工業(yè)原料，也是農(nóng)業(yè)中不可缺少的鉀肥，隨著我國家業(yè)的發(fā)展，對鉀肥的需求量逐年增加，而我國我的鉀肥生產(chǎn)量遠遠不能滿足國內(nèi)需求，尚需進因此，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，此次實驗的鹵水采自巴侖馬海西側(cè)5#鈉鹽池的鹵水，氯化鉀含量已相對富集。此次實驗是以Na+、K-、Mg2+//Cl-、SO42-—H2O五元水系相圖為依據(jù)，利用巴侖馬海當?shù)貧夂?，自然蒸發(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、相圖計算：

此次試驗于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。以相圖為依據(jù)指導蒸發(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點組成工藝計算，其物料平衡結(jié)果如圖2所示。

三、分析方法：

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

○鹵水蒸發(fā)各階段M點在相圖上的位置

四、試驗方法：

自然蒸發(fā)采用搪瓷盆（盆口直徑52.0cm，盆高16.0cm），溫度計、比重計、50kg電子秤、（感量50g），1000ml量筒、200g臺式天平（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，進行固液分離，測鹵水密度，并取固樣進行化學分析。用布氏漏斗抽濾進行固液分離。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)計算物料平衡基本符合。

2） 實驗獲得了自然蒸發(fā)各階段的固液分離點，物料分布關系，可做為鹽田生產(chǎn)指導。

3） 通過流程圖計算，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)生長光鹵石，鹵水組成在光鹵石點不變，鉀石鹽礦會在日曬池中轉(zhuǎn)化為光鹵石礦，當鉀石鹽礦在日曬池中轉(zhuǎn)變完后，鹵水蒸發(fā)組成點在相圖上開始移動。

5） 對氯化物型鹵水，MgCl2：KCl<7.71時，說明有鉀石鹽析出;當MgCl2：KCl>7.71時，只有光鹵石析出。