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鹽湖鹵水蒸發(fā)方式相圖分析及其不同特點(diǎn)

甘生平（青海鹽湖元通鉀肥有限公司，青海格爾木816000）

本文根據(jù)察爾汗鹽湖鹵水特點(diǎn)，分析了察爾汗鹽湖鹵水的蒸發(fā)方式，并對(duì)其進(jìn)行了相圖分析和比較。

察爾汗鹽湖；鹵水；蒸發(fā)方式

察爾汗鹽湖位于柴達(dá)木盆地的中南部，它是世界上最大的干鹽湖，是一個(gè)以鹵水鉀鎂鹽礦為主的大型綜合性鹽類礦床，鹽湖東部潛鹵水水化學(xué)類型為氯化物型，從氯化鉀等組份含量來(lái)看，屬低鉀高鈉低鎂的鹵水。對(duì)該類型鹵水進(jìn)行自然蒸發(fā)，對(duì)其不同的蒸發(fā)方式進(jìn)行分析和比較，從而確定鹽類結(jié)晶析出順序和光鹵石礦物的最佳分離點(diǎn)。

鹽湖鹵水的蒸發(fā)有連續(xù)蒸發(fā)與分段蒸發(fā)兩種形式。因其鹵水組成基本上屬于K+、Na+、Mg2+//Cl--H2O四元體系，下面就以25℃下的該四元體系相圖對(duì)這兩種蒸發(fā)方式進(jìn)行分析和比較。

1　鹽湖鹵水的連續(xù)蒸發(fā)

定義：在對(duì)鹽湖鹵水進(jìn)行蒸發(fā)時(shí)，始終不將各階段所析出的固體鹽與其對(duì)應(yīng)的飽和溶液分開(kāi)，這一蒸發(fā)形式稱為鹽湖鹵水的連續(xù)蒸發(fā)。

將鹽湖鹵水的組成點(diǎn)標(biāo)繪與圖中M點(diǎn)，當(dāng)在25℃下等溫蒸發(fā)時(shí)，其變化過(guò)程可分為如下幾個(gè)階段。

第一階段：析出NaCl結(jié)晶，液相組成點(diǎn)沿直線BM的延長(zhǎng)線移動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)K點(diǎn)時(shí)KCl與之共飽和。在此過(guò)程終了時(shí)固相點(diǎn)為B，液相點(diǎn)為K。

第二階段：液相點(diǎn)沿共飽線HE由K點(diǎn)向E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，NaCl與KCl共析。當(dāng)液相點(diǎn)移至NaCl、KCl和Car共飽點(diǎn)E時(shí)，固相點(diǎn)沿直線BC由B移至點(diǎn)S，此點(diǎn)系直線EM的延長(zhǎng)線與BC的交點(diǎn)。

第三階段：液相點(diǎn)于三鹽共飽點(diǎn)E不變，Car與NaCl同時(shí)析出，而KCl重新轉(zhuǎn)溶。因系統(tǒng)點(diǎn)M不變，固相點(diǎn)由S移至點(diǎn)Q，至點(diǎn)Q時(shí)，說(shuō)明KCl已全部溶完。

第四階段：在此階段析出Car和NaCl的混合鹽，液相點(diǎn)沿EF曲線移動(dòng)從E移至F，固相點(diǎn)則由Q移至點(diǎn)R。在F點(diǎn)時(shí)，液相與NaCl、Car、MgCl2·6H2O共飽。

2　鹽湖鹵水的分段蒸發(fā)

定義：在對(duì)鹽湖鹵水進(jìn)行蒸發(fā)時(shí)，將各階段所析出的固體鹽與其對(duì)應(yīng)的飽和溶液分開(kāi)，這一蒸發(fā)形式稱為鹽湖鹵水的分段蒸發(fā)。該鹵水的分段蒸發(fā)過(guò)程分為以下幾個(gè)階段：

第一階段：在鈉鹽池里，當(dāng)鹵水從M點(diǎn)蒸發(fā)到K點(diǎn)時(shí)，表明液相與固體KCl也已飽和，此時(shí)將固相點(diǎn)B（NaCl）與液相K進(jìn)行分離，液相導(dǎo)入調(diào)節(jié)池。

第二階段：在調(diào)節(jié)池里，當(dāng)鹵水從點(diǎn)K蒸發(fā)到E時(shí)，固相點(diǎn)落在EK的延長(zhǎng)線與BC的交點(diǎn)p上，表明液相與Car也已飽和，此時(shí)將固相混合物點(diǎn)p（鉀石鹽）與液相E進(jìn)行分離，液相導(dǎo)入光鹵石池。

第三階段：在光鹵石池里，當(dāng)鹵水從E點(diǎn)蒸發(fā)到F點(diǎn)時(shí)，固相點(diǎn)落在m1點(diǎn)，表明液相與固體MgCl2·6H2O也已飽和，此時(shí)將固體混合物m1（含鈉光鹵石）與液相F（老鹵）進(jìn)行分離，F(xiàn)老鹵排出。如果把除去NaCl固體的母液K在一個(gè)蒸發(fā)池中一直蒸曬至F，而中間過(guò)程不進(jìn)行分離鉀石鹽，則所得含鈉光鹵石落在n2點(diǎn)上。

3　連續(xù)蒸發(fā)與分段蒸發(fā)的比較

（1）從兩種蒸發(fā)的相圖分析可以看出，分段蒸發(fā)可以得到鉀石鹽，連續(xù)蒸發(fā)得不到鉀石鹽。

（2）分段蒸發(fā)可以得到含鈉光鹵石，連續(xù)蒸發(fā)也可以得到含鈉光鹵石，但前者比后者里的光鹵石含量要高。

（3）完全分段蒸發(fā)可以得到含鈉光鹵石，非完全分段蒸發(fā)也可以得到含鈉光鹵石，但前者比后者里光鹵石含量要高。

（4）分段蒸發(fā)得到的含鈉光鹵石的光鹵石含量要高于連續(xù)蒸發(fā)，但分段蒸發(fā)的勞動(dòng)強(qiáng)度要大大超過(guò)連續(xù)蒸發(fā)的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，這兩種蒸發(fā)形式各有利弊，實(shí)際當(dāng)中采用何種蒸發(fā)形式，應(yīng)視具體情況而定。

［1］于升松.察爾汗鹽湖資源可持續(xù)利用研究［M］.北京:科學(xué)出版社，2009.

［2］張英智.鹽化工工藝學(xué)［M］.西寧:青海人民出版社，2004.