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海卤水浓缩过程中锂浓度的变化规律研究

作　者: 张晶
导　师: 袁建军
学　校: 天津科技大学
专　业: 海洋化学
关键词: 海水卤水锂蒸发浓缩变化规律原子吸收
分类号: P746.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

海水及盐湖卤水中含有丰富的资源,如锂资源,需要合理开发利用。本论文主要对海水和某硫酸镁亚型盐湖卤水蒸发浓缩过程中锂浓度的变化规律分别进行了研究。首先,本论文对海水浓缩过程中的析盐规律和锂浓度的变化规律进行研究,分别对从盐田分阶段所取得的22个卤水样品和海水实验室蒸发浓缩所得到的23个卤水样品进行常量化学组成分析和锂离子浓度的测定,并进行了比较。试验结果表明：盐田卤水与海水实验室蒸发所得的卤水中的盐类浓度与蒸发率的关系曲线的变化趋势基本一致,CaSO4、NaCl浓度随着蒸发率的逐渐增大先增大后减小,MgCl2、MgSO4、KC1浓度随着蒸发率的增大而增大。在蒸发率为73.52%时,CaSO4开始析出；蒸发率为88.61%时,NaCl开始析出。在试验浓度范围内,锂盐无析出现象,在浓缩过程中Li+不被其他盐类吸附,且浓度随着蒸发率的增大而增大。其次,本论文还研究了某硫酸镁亚型盐湖卤水浓缩过程中的析盐规律和锂浓度的变化规律。对试验卤水室内蒸发浓缩得到的14个样品进行常量化学组成分析和锂离子浓度的测定,试验结果表明：在蒸发过程中,卤水不断蒸发浓缩,其中C1-和Na+含量先升高后逐渐降低,但在钾混盐析出阶段后期,二者含量变化出现背离,钠含量大幅度减少,蒸发终止时母液中钠含量接近零,而氯离子含量大幅度增加,蒸发终止时母液中氯含量超过25%。而其中SO42-和K+含量变化规律相同,在浓缩阶段含量先逐渐增加而后下降,在钾混盐析出阶段后期,二者含量大幅度减少。在试验范围内,锂盐无析出现象,在浓缩过程中Li+不被其他盐类吸附,且浓度随着蒸发率的增大而增大。该论文主要研究海水和盐湖卤水浓缩过程中锂浓度的变化规律,为今后从海卤水中提取锂提供了基础数据。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 前言  8-10
2 文献综述  10-25
  2.1 海卤水资源的开发利用  10-17
    2.1.1 海水、盐湖概况  10
    2.1.2 海水资源直接利用  10-11
    2.1.3 海水淡化  11-12
    2.1.4 海水中化学资源的利用  12-14
    2.1.5 盐湖卤水资源综合利用  14-17
  2.2 锂资源的综合利用  17-25
    2.2.1 锂及锂化合物的用途  17-18
    2.2.2 锂的生产概况  18
    2.2.3 国内外提锂现状、研究动态  18-19
    2.2.4 目前几种主要的提锂方法  19-21
    2.2.5 锂离子浓度的测定方法  21-25
3 理论基础和研究思路  25-33
  3.1 水盐体系相图理论  25-30
    3.1.1 相图研究中的基本概念  25-27
    3.1.2 相律  27-28
    3.1.3 水盐体系相图研究进展  28-30
  3.2 结晶学理论  30-32
    3.2.1 结晶动力学  30
    3.2.2 晶体成核  30-31
    3.2.3 晶体的生长过程  31-32
  3.3 本课题的研究思路和研究内容  32-33
    3.3.1 研究思路  32
    3.3.2 研究内容  32-33
4 海水浓缩过程中锂浓度变化规律的实验  33-50
  4.1 实验原理与实验原料  33
    4.1.1 实验原理  33
    4.1.2 实验原料  33
  4.2 实验试剂  33-34
  4.3 实验部分  34-40
    4.3.1 实验主要设备  34-35
    4.3.2 实验分析检测方法简介  35-38
    4.3.3 离子换算为盐类的依据  38-39
    4.3.4 实验步骤  39-40
  4.4 结果与讨论  40-49
    4.4.1 卤水化学组成分析结果  40-43
    4.4.2 卤水化学组成与蒸发率的关系  43-48
    4.4.3 卤水中Li~+浓度与蒸发率的关系  48-49
    4.4.4 卤水中Li~+总量与蒸发率的关系  49
  4.5 小结  49-50
5 硫酸镁亚型盐湖卤水浓缩过程中锂浓度变化规律的实验  50-58
  5.1 实验原理与实验原料  50
    5.1.1 实验原理  50
    5.1.2 实验原料  50
  5.2 实验试剂  50-51
  5.3 实验部分  51-53
    5.3.1 实验主要设备  51-52
    5.3.2 分析测定方法  52-53
    5.3.3 实验步骤  53
  5.4 结果与讨论  53-58
    5.4.1 卤水母液化学组成分析结果  53-54
    5.4.2 卤水母液化学组成与蒸发率的关系  54-55
    5.4.3 卤水母液中Li~+含量与蒸发率的关系  55-56
    5.4.4 卤水母液中Li~+总量与蒸发率的关系  56-58
6 结论  58-60
  6.1 海水蒸发浓缩过程中析盐规律  58
  6.2 海水蒸发浓缩过程中锂浓度的变化规律  58
  6.3 某硫酸镁亚型盐湖卤水蒸发浓缩过程中析盐规律  58
  6.4 某硫酸镁亚型盐湖卤水蒸发浓缩过程中锂浓度的变化规律  58
  6.5 海水和硫酸镁亚型盐湖卤水蒸发浓缩中锉离子的损失及其原因  58-60
7 展望  60-61
8 参考文献  61-67
9 攻读硕士学位期间发表论文情况  67-68
10 致谢  68

海卤水浓缩过程中锂浓度的变化规律研究

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