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硫酸镁型光卤石转化钾盐镁矾的过程机制与动态规律

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硫酸镁的存在影响光卤石矿加工的钾盐收率和产品质量.通过对一里坪盐湖硫酸镁型光卤石进行等温不完全分解实验,研究了钾盐分解转化机制和动态特征,并建立了钾盐转化过程的动态模型.结果表明:(1)硫酸镁型光卤石在加水过程迅速分解,而经过3~4h诱导期,氯化钾与硫酸镁会逐渐转化为钾盐镁矾,经过50h系统达到平衡,总钾量的近55%转化为钾盐镁矾,约20%溶于分解液,仅25%以固相氯化钾存在;(2)转化过程中,如有硫酸镁水合物存在,会出现"固、液相点不动的介稳态"假象,而实际上是氯化钾和硫酸镁水合物转化为钾盐镁矾的动态过程,当固相硫酸镁水合物缺失,液相点会向氯化钠、氯化钾、钾盐镁矾、光卤石的四盐共饱点移动;(3)钾盐镁矾生成的动力学方程的反应推动力(离子活度积与共饱点活度积之差)级数为1.5,产物存量的影响指数为2/3,反应速率常数为3.907×10-4 mol1/3·min-1,动力学方程与全组分物料方程构成了动态模型,可量化表达转化过程中任意时刻固液混合体系的状态.这一研究结果对改善盐湖钾资源利用过程具有重要指导意义.
Process mechanism and dynamic behaviors of magnesium sulfate type carnallite converting into kainite

周桓、张梦丽、郝晴、吴思、李杰、徐存兵

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天津科技大学化工与材料学院,天津300457

天津市卤水资源与生态化利用重点实验室,天津300457

天津科技大学海洋与环境学院,天津300457

硫酸镁亚型盐湖 光卤石 钾盐镁矾 相平衡 多相反应 动力学模型

U1707602U1407204

2022

10.11949/0438-1157.20220510

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(9)
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