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CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属钙结晶相图的基础研究

编辑:管理员    发布时间:2016/5/28 10:10:55

CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属相图的基础研究

长期以来,人们对钙结晶现象背后的相图已进行了较广泛的研究.但硫酸钙结晶涉及的晶型多,体系复杂,温度变化多样.例如:在锌湿法冶金过程,溶液中硫酸的浓度从中浸液的几乎为0到电解废液的约150~200g L-1,硫酸锌浓度从废液的40~60 g L-1到中浸液的140~180 g L-1,温度从浸出时最高为90 ℃左右到电解液的40 ℃左右;在硫酸铜蒸发结晶过程中,硫酸铜的浓度从结晶前液的160~180 g L-1降到结晶母液的80 g L-1左右,温度从接近100℃降到室温25左右.目前已有相图信息仍不能满足人们完整认清在如此复杂条件下钙结晶规律和机理的需求CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属钙结晶相图的基础研究

1  CaSO4-H2O体系

在纯水中,硫酸钙以3种晶型存在,即二水硫酸钙CaSO4-2H2O、半水硫酸钙CaSO4-0.5H2O和无水硫酸钙CaSO4,硫酸钙的三种晶型有不同的溶解度相行为,如图2所示.评估了CaSO4-H20体系中硫酸钙在0~200℃温度范围内的溶解度数据,在低温时二水硫酸钙的溶解度较低,而在高温时无水硫酸钙的溶解度较低,且远低于硫酸钙的另外两种晶型.在一定的温度下,溶解度最低的硫酸钙晶型是稳定的形态,根据他们的估算,二水硫酸钙与无水硫酸钙的稳态热力学相变温度应在42℃左右.因此,在低于42℃时,硫酸钙的稳定形态是二水硫酸钙,在高于42℃时,硫酸钙的稳定形态是无水硫酸钙,而在全温度和浓度范围内,半水硫酸钙的溶解度普遍高于二水硫酸钙和无水硫酸钙,以亚稳态形式存在.由图2可知,无水硫酸钙的溶解度由25℃时的0.02 mol kg-kg降到100℃时的0.005 mol kg-1,降低了3/4.对于该二元体系相图,已有的实验数据堪称完整.硫酸钙的各种晶型在不同温度下的相互转化以及它们的溶解度随温度的变化是硫酸钙结晶危害的根本原因,而第三种盐或酸的加入将改变晶型变化和溶解度的基本规律,使其规律变得异常复杂,大家将在后面的描述中进行较详细的分析

 

 

2   CaSO4-H2SO4-H2O体系

三元体系CaSO4-H2SO4-H2O中硫酸钙三种晶型的溶解度均有报道,如图3~5所示.

    从文报道的在低浓度的H2SO4水溶液中二水硫酸钙在25~95℃下的溶解度图(3)可见,在同一温度下,二水硫酸钙的溶解度开始随着硫酸浓度的增加而增加,当增加到一定值后,其溶解度随硫酸浓度的增加而逐渐减小,而且,硫酸浓度对二水硫酸钙溶解度的影响,在高温时比在低温时要高得多;在同等硫酸浓度下,二水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而升高,在1.5 mol kg-1的H2SO4溶液中,二水硫酸钙在95℃时的溶解度是其在25℃时的5.由此可见,人们可通过升温的办法来避免H2SO4水溶液中CaSO4-2H2O的结晶.

 

    硫酸浓度和温度对半水硫酸钙溶解度的影响与二水硫酸钙类似,如图4所示.在同温度下,半水硫酸钙的溶解度首先随着硫酸浓度的增加而逐渐增加;达到一个最大值后,当硫酸的浓度继续增加时,半水硫酸钙的溶解度反而逐渐减小.但是,在一定的H2SO4浓度下温度对半水硫酸钙溶解度的影响却不总是成正比例的,表现出极大的复杂性.

 

 

 

 

    与二水硫酸钙和半水硫酸钙相比,无水硫酸钙在H2SO4水溶液中的溶解度要低很多,更为稳定,如图5所示.文献测定了无水硫酸钙在25~95℃ ,02.5 mol kg 1 H2SO4下的溶解度,文献虽然测定了无水硫酸钙在H2SO4溶液中的溶解度,但仅有三个数据点,文献则测定了无水硫酸钙在25℃和95 ℃下更高浓度的H2SO4水溶液中的溶解度,详细数据点尚未获得,文献报道了无水硫酸钙在125~350 ℃ ,0~1.0 mol kg -1 H2SO4下的溶解度.在同一温度下,硫酸的浓度对无水硫酸钙的溶解度有很大的影响,在低于95℃时,同一温度下,无水硫酸钙的溶解度随着H2SO4浓度的增加而逐渐增加,当H2SO4增加到一定的浓度时,无水硫酸钙的溶解度达到一个最大值,当H2SO4的浓度继续增加时,无水硫酸钙的溶解度反而逐渐减小,达到这一最大值时所需的H2SO4的浓度与温度有关;而在高于125℃时,无水硫酸钙的溶解度随着H2SO4的浓度的增加而逐渐增加,且文献所报道的数据中H2SO4的浓度小于1.0 mol kg 1,对于更高浓度的H2SO4水溶液中无水硫酸钙的溶解度尚未得知.而在相同H2SO4浓度时,温度对无水硫酸钙的溶解度的影响十分复杂,在较低浓度的H2SO4(< 0.25 mol kg -1)下,无水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而降低,温度升高抑制无水硫酸钙的溶解;而在较高浓度的H2SO4(> 0.25 mol kg- 1)水溶液中,温度对无水硫酸钙溶解度的影响变得复杂起来,在低于95℃时,无水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而升高,而高于125℃时,无水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而降低.CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属钙结晶相图的基础研究

 

    综上所述,硫酸钙的三种晶型的溶解度相行为十分复杂.温度、硫酸浓度和硫酸钙晶型对硫酸钙的溶解度均产生重要影响,而且影响规律不是单调的增加和减少.目前,这些影响因素的作用机理还不十分清楚,人们借助如下离解反应试图定性说明硫酸浓度对硫酸钙溶解度的影响规律:

 

    在H2SO4浓度较低时,反应(4)的逆向进行会消耗反应(1)(2)所产生的SO42-,从而使CaSO4(aq)的浓度和CaSO4·nH2O(s)的溶解度增加.H2SO4浓度增加到一定程度时,离解反应((3)(4)使S 042一的浓度增加,由于同离子效应使CaSO4(aq)的浓度和CaSO4·nH2O(s)的溶解度降低.

H2SO4溶液中二水硫酸钙和无水硫酸钙的转化温度是研究者们关注的另一焦点.文献「36]研究了硫酸浓度对二水硫酸钙和无水硫酸钙的转化温度的影响,二水硫酸钙和无水硫酸钙的转化温度会随着硫酸的浓度的升高而降低,在温度和硫酸浓度较低时,二水硫酸钙是稳定形态,而在较高温度和硫酸的浓度时,无水硫酸钙则更稳定.CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属钙结晶相图的基础研究

3   CaSO4-CuSO4-H2SO4-H2O体系

    在硫酸铜水溶液中,目前研究较多的是二水硫酸钙在较低温度下的溶解度,如图6所示.早期测定了三元体系CaSO4-CuSO4-H2O中二水硫酸钙在2 5℃时的溶解度数据近期测定了25 ℃和40℃下二水硫酸钙的溶解度数据,文献的平衡时间为1150 d,充分保证了二水硫酸钙在硫酸铜水溶液中能达到溶解平衡,且采用ICP-OES分析方法进行分析,为已有关于硫酸钙溶解度测定的报道中更具可行度的溶解度数据,分别报道了CaSO4-CuSO4-H2O三元体系在25℃, 45 ℃ , 60℃下和25 ~100℃下的溶解度数据,但给出的浓度单位是mol L-1,数据精度可能较差,需要用溶液密度数据进行转化,因此,并未在图6中给出在25℃、CuSO4(>1 molkg -1)时的结果十分吻合,而在CuSO4 (< 1 mol kg -1)时,前者的实验结果要低于后者,而实验结果要普遍高于.45℃和60℃下的分析结果,最高也只研究到1 mol kg-1的CuSO4水溶液,因此,高温及高浓度的硫酸铜溶液中硫酸钙的溶解度数据仍需补充.6表明,在同温度下的硫酸铜水溶液中,二水硫酸钙的溶解度先锐减到一个最小值,随着硫酸铜浓度的增加,其又逐渐增大,硫酸铜浓度继续增加时,其再逐渐减小,达到最小值和最大值时的硫酸铜的浓度与温度有关,由于25℃ , 45℃和60℃时的实验数据中硫酸铜的浓度较低,这一规律并未体现出来,而在40℃时的实验数据则可以明显地看出硫酸铜浓度对二水硫酸钙溶解度影响的规律;在相同浓度的硫酸铜水溶液中,二水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而升高,因此,温度的降低会促使二水硫酸钙结晶的形成,并与五水硫酸铜一起结晶析出,污染产品.已有的在低温下的三元体系CaSO4-CuSO4-H2O中二水硫酸钙的溶解度规律的研究让大家弄清了硫酸钙为何会随硫酸铜一起结晶析出.但是,仅对低温下的硫酸钙的溶解度规律研究不足以找到避免硫酸钙结晶析出的办法.如在结晶硫酸铜的生产过程要避免硫酸钙与硫酸铜一起析出,则必须在硫酸铜结晶之前让硫酸钙优先结晶.目前在CaSO4-CuSO4-H2O三元体系中,无水硫酸钙的溶解度鲜有报道.对这些规律的掌握将有可能使大家找到让硫酸钙优先结晶的办法.

 

    为了避免在铜电解精炼过程中钙从电解质溶液中析出影响电铜质量,研究了在20~95℃温度区域四元体系CaSO4-CuSO4-H2SO4-H2O中二水硫酸钙和无水硫酸钙的溶解度规律,如图78所示;也对四元体系CaSO4-CuSO4-H2SO4-H2O中二水硫酸钙在25℃和45℃下的溶解度进行了研究,其测定的条件范围含在文献中,因此,未在图7中列出实验数据.在通常的电解液含铜浓度((0.7  mol L-1)和固定的温度下,二水硫酸钙的溶解度随着硫酸浓度的增加而升高,升高到一最大值后逐渐减低,达到最大值时硫酸的浓度随着温度的变化而变化,由图7表明,硫酸对二水硫酸钙的溶解度的影响在高温时更为明显;而无水硫酸钙的溶解度却随着硫酸浓度的升高而降低,且硫酸对二水硫酸钙的溶解度的影响要明显大于硫酸对无水硫酸钙的溶解度的影响.0.7 mol L-1的CuSO、和1.5~2.0 mol L-1的H2SO4的溶液中,在相同硫酸浓度下,二水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而升高,无水硫酸钙的溶解度也随着温度的升高而升高,而二水硫酸钙溶解度的升高幅度更为明显.如图8显示,在相同H2SO、浓度((1.5 mol kg -1)下,二水硫酸钙和无水硫酸钙的溶解度均随硫酸铜浓度的升高而降低,在0.51.0 molkg-1的硫酸铜浓度范围内,无水硫酸钙的溶解度与二水硫酸钙在40℃时溶解度相当.CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属钙结晶相图的基础研究

 

 

在硫酸铜的结晶提纯过程中,人们碰到的恰恰是CuSO4浓度大于1 mol kg-1甚至高达4~5 mol kg 1以及H2SO4浓度远低于1.8 mol kg-1的情况.对在这些条件下的硫酸钙的溶解度的补充研究,将有可能使大家开发出新型的从含有硫酸的硫酸铜溶液中除钙的新方法.

4  CaSO4-ZnSO4-H2SO4-H2O体系

    在湿法炼锌过程中,钙结晶危害问题一直存在.湿法炼锌过程涉及到硫酸浓度、硫酸锌浓度以及温度的变化,要掌握硫酸钙在如此复杂条件下的溶解和析出规律,就有必要系统研究四元体系CaS04-ZnS04-H2S04-H20中硫酸钙的不同晶型在25~90 ℃下的溶解度相图.

    目前而言,二水硫酸钙在三元体系CaSO4-ZnSO4-H2O中的溶解度已经得到广泛的研究如图9所示.其中当属W ollmann等报道的研究结果最为准确,Hagemann的实验数据普遍偏低,Zatonskaya等在25℃下的溶解度数据和Mutalala等报道的在25 ℃和40 ℃下的溶解度数据同样普遍低于Wollmann等的研究结果,由于W ollmann等已将Hagemann}44]Zatonskaya等报道的25 ℃下的实验数据进行了比较,本文未在图9中进行过多的比较.在较高温度的硫酸锌溶液中二水硫酸钙的溶解度数据也有文献报道,虽然Umetsu等道了25100 0C下的溶解度数据,但用的单位是mol L-1,需把它们通过密度修正转化为以mol kg-‘为单位,因此,并未列于图9.由图9可知,在同温度下,二水硫酸钙的溶解度会急剧下降,随着硫酸锌浓度的增加,其溶解度逐渐增加,当硫酸锌浓度增加到一定浓度后,二水硫酸钙的溶解度开始逐渐降低,硫酸锌浓度影响二水硫酸钙溶解度的规律受温度条件的影响,如在1.5 mol kg-‘左右的硫酸锌溶液中,二水硫酸钙在95℃时的溶解度较二元时的0.01245 mol kg-‘增加了一倍,而在25℃时,基本保持不变;而在相同硫酸锌浓度下,二水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而升高.通过图9可以看出,高温和更高浓度的硫酸锌溶液中二水硫酸钙的溶解度实验数据仍然十分医乏,需要进行相应的补充研究.

 

    Mutalala等还研究了三元体系CaSO4-ZnSO4-H2O中半水硫酸钙在100℃ , 125℃ , 150 ℃和200℃时的相平衡溶解度数据,如图10所示.高温时,在同一温度,半水硫酸钙的溶解度随着硫酸锌浓度的增加而增大;而在相同硫酸锌浓度下,半水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而降低.对于低温度时和高浓度的硫酸锌溶液中,半水硫酸钙的溶解度数据未见报道,在该条件下的溶解相行为还不得而知,可以确定的是,在高温条件下,二水硫酸钙极有可能是亚稳态的,但遗憾的是,稳态的无水硫酸钙在此三元体系中的溶解度数据未见文献报道.

 

 

 

 

    Dutrizac研究了在有限浓度体系CaSO4-ZnSO4(1.5 mol kg-1)-H2SO4-H2O和CaSO4-ZnSO4-H2SO4 (0.1 mol kg -1)-H2O中二水硫酸钙在25~95℃下的溶解度,如图1112所示.而在通常电解液硫酸锌浓度((0.7 mol kg -1)下二水硫酸钙的溶解行为,以及在高温酸浸和中浸阶段典型成分((ZnSO4: 0.72mol kg 1, H2S04: 0~2 mol kg -1)下无水硫酸钙的溶解度行为,编辑却没有研究.如图11表明,在1.5 mol kg -1ZnSO4水溶液中,温度低于65℃时,二水硫酸钙的溶解度随着硫酸的浓度的增加而降低,而在温度高于85 0C时,二水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而逐渐升高,造成这一溶解度相行为的原因还不清楚.在同浓度的硫酸溶液中,二水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而升高,温度促进了二水硫酸钙的溶解平衡.如图12所示,在0.1 mol kg-1的H2SO、水溶液中,二水硫酸钙的溶解度随着硫酸锌浓度的增加先急剧下降,然后随着硫酸锌浓度的增加而增加,而往往都会在某一硫酸锌的浓度时达到一个最大值,当硫酸锌浓度继续增加时,二水硫酸钙的溶解度逐渐降低;而在同一硫酸锌浓度时,二水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而升高.CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属钙结晶相图的基础研究

  

 

上述在CaS04-ZnS04-H2S04-H20体系中的所有溶解度研究主要是针对二水硫酸钙的,而无水硫酸钙的溶解度数据则未见报道.

5  CaSO4-MnSO4-H2SO4-H2O体系

    Korf等研究了三元体系CaSO4-MnSO4-H2O中硫酸钙在25℃和75℃下的溶解度,认为在25℃下的溶解度数据的平衡固相为二水硫酸钙,而在75℃下的平衡固相为无水硫酸钙,Zhelnin等研究了三元体系中CaS04-MnS04-H20中二水硫酸钙在25℃ , 50℃ , 75℃和100℃的溶解度数据,W ollmann等研究了CaSO4-MnSO4-H2O三元体系在25 ℃和40℃的溶解度,如图13所示,可见,已有的25~100℃下二水硫酸钙在硫酸锰水溶液中的溶解度数据相对比较完善,温度和硫酸锰的浓度对二水硫酸钙的溶解度均产生影响,在相同温度下,二水硫酸钙的溶解度随着硫酸锰浓度的增加,先急剧下降到一最小值,随着硫酸锰浓度的增加,二水硫酸钙的溶解度逐渐增加,当硫酸锰浓度达到一定值时,其溶解度达到一最大值,硫酸锰的浓度继续增加时会抑制二水硫酸钙的溶解,达到最大值和最小值所需的硫酸锰的浓度与温度有关,由于在高温时硫酸锰的溶解度降低,这一规律在高温时不能完全体现.而在相同的硫酸锰浓度时,二水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而升高,半水硫酸钙和无水硫酸钙的溶解度是否有同样的规律尚未得知.Korf等指出其75 ℃下的溶解度数据对应的平衡固相为无水硫酸钙由图13可知,Korf等在75℃下二元体系的溶解度接近于无水硫酸钙,但其平衡固相是否为单一的无水硫酸钙已无法判断.

 

    Farrah等系统报道了四元体系CaSO4-MnSO4-H2SO4-H2O及其三元子体系中二水硫酸钙和无水硫酸钙的溶解度数据,测定了CaSO4-MnSO4 (36 gMn2+/(kg溶液))-H2SO4-H2O体系和CaSO4-MnSO4 (36g Mn2+/(kg溶液)))-H2SO4-H2O体系中二水硫酸钙在30~80℃和无水硫酸钙在90~105℃的溶解度数据,如图1415.14表明,在相同温度下,在CaSO4-MnSO4 (36 g Mn2+/(kg溶液))-H2SO4水溶液中二水硫酸钙的溶解度随着硫酸锰浓度的增加而减小,而在相同硫酸锰浓度时,二水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而升高,但所对应的硫酸锰的浓度范围较小,而较高硫酸锰的浓度的溶液中二水硫酸钙的溶解度的变化规律又如何,尚不得而知.图巧表明,在CaSO4-MnSO4 (36 g Mn2+/(kg溶液))-H2SO4-H2O体系中,在相同温度下,无水硫酸钙的溶解度随着硫酸锰浓度的增加而逐渐减小,而在相同硫酸锰浓度下,无水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而降低.在接近饱和的硫酸锰浓度下(30℃时饱和硫酸锰溶液含144 g Mn2+/(kg溶液)),温度和硫酸浓度是怎样影响CaSO4-MnSO4-H2SO4-H2O体系中二水硫酸钙和无水硫酸钙的溶解度尚未可知,仍须继续研究.

 

 

6  CaSO4-NiSO4-H2SO4-H2O体系

    在三元体系CaSO4-NiSO4-H2O中二水硫酸钙的溶解度已得到了广泛的研究O,如图16所示.其中最近W ollmannO和Azimi等的实验均应用ICP-OES分析钙,在25℃下的溶解度数据相互的一致性非常好.在较高温度下,文献数据之间存在较大的差别,可能的原因有二:平衡固相晶型转化和平衡时间是否足够长都可能导致饱和溶液数据的偏差.根据Feye:等的评述,二水硫酸钙和无水硫酸钙的转化温度在42℃左右,这一转化温度将会随硫酸浓度的升高而降低,重金属硫酸盐的存在会使溶液中水的活度降低,从而也会使上述转化温度降低.在高温平衡试验中,为减少二水硫酸钙转化为无水硫酸钙,往往设计平衡的时间很短,从而导致实验之间的误差较大.由图16还可看出,二水硫酸钙在NiSO4水溶液中的溶解度的变化规律与在CuSO4水溶液、ZnSO4水溶液和MnSO4水溶液中的相似,反映出它们受同样规律的影响.CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属钙结晶相图的基础研究

 

 

    Azimi等还研究了三元体系CaSO4-NiSO4-H2O中无水硫酸钙在150℃和175℃下的溶解度,如图17所示.在相同温度下,无水硫酸钙的溶解度表现出先下降,在NiSO4的浓度为0.1 mol kg-1左右时达到最小值,而后呈现出逐渐增加的趋势;在相同的NiSO4水溶液中,无水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而降低.遗憾的是他们并未报道NiSO4水溶液中无水硫酸钙在0~100℃温度区间内的的溶解度数据,而恰恰在这一温度段的数据可能对硫酸镍结晶除杂更有用.

 

    Dutrizac报道了复杂体系CaSO4-NiSO4(1.3mol kg-1)-Fe(SO4)1.5(0.2 mol kg -1)-LiCl (0.3 mol kg-1)-HaSO4-H2O中二水硫酸钙在20~95℃下的溶解度,研究结果表明,在该特定体系中硫酸钙的溶解度主要取决于平衡固相是二水硫酸钙还是无水硫酸钙,在相同的条件下,无水硫酸钙的溶解度远小于二水硫酸钙的溶解度,但他们并未系统报道四元体系CaSO4-NiSO4-H2SO4-H2O中二水硫酸钙和无水硫酸钙的溶解度数据.Azimi等报道了复杂体系CaSO4-NiSO4 (0~0.3 mol L-1)-H2SO4 (0~0.4 mol L-1)-MgSO4 (0~0.3 mol L-1)-Al2(SO4)3 (0~0.005 mol L-1)-H2O中二水硫酸钙和无水硫酸钙在25~95℃下的溶解度数据,但在其他硫酸浓度以及更高浓度的NiSO4水溶液中的溶解度数据却未见报道.Azlml等还报道了四元体系C aSO4-NiSO4-H2SO4 (0.5 mol kg 1)-H2O中二水硫酸钙在20~95℃下的溶解度数据,如图18所示.在相同温度和H2SO4 (0.5 mol kg 1)下,二水硫酸钙的溶解度随着硫酸镍浓度的增加先逐渐减小,但变化的幅度越来越小,表明在较高浓度的硫酸镍水溶液中硫酸镍浓度的改变对二水硫酸钙的溶解度的影响逐渐减小;在相同浓度的硫酸镍水溶液中,二水硫酸钙的溶解度随着温度的升高而升高,然而其他浓度的硫酸中,他们并未给出二水硫酸钙的溶解度的系统报道.CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属钙结晶相图的基础研究

 

 

 

7  CaSO4-MgSO4-H2SO4-H2O体系

    在三元体系CaSO4-MgSO4-H2SO4-H2O中二水硫酸钙的溶解度相行为已有大量的研究报道.文献对三元体系CaS04-MgS04-H20中硫酸钙的溶解度研究较为系统,其中以Wollmann25℃和40℃的数据最为准确,如图19所示.Umetsu等系统研究了半水硫酸钙在100 ℃,  125℃和175℃下的溶解度,如图20所示.Azimi等报道了在稀MgSO、溶液(< 0. 8 mol kg 1)中无水硫酸钙在150℃和175℃下的溶解度,如图21所示.

 

 

 

    总体看来,在某一温度下,二水硫酸钙、半水硫酸钙和无水硫酸钙的溶解度均随着硫酸镁浓度的升高先降低然后再升高.在更高硫酸镁浓度((>1.2 molkg 1)下,二水硫酸钙的溶解度又逐渐降低.在同样硫酸镁浓度下,二水硫酸钙溶解度随温度的升高而升高,而半水硫酸钙和无水硫酸钙的溶解度却随温度的升高而降低.遗憾的是,文献报道的只是CaSO4-MgSO4-H2O三元体系中无水硫酸钙在高温(>150℃)时的溶解度,对于该晶型在70~120℃的溶解度的补充研究,对理解硫酸钙在蒸发结晶硫酸镁水溶液时相转移行为,例如防止钙在加热管壁的结疤,将具有特别重要的意义.CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属钙结晶相图的基础研究

Dutrizac研究了二水硫酸钙在CaSO4-ZnSO4 (1.15 mol kg-1)-MgSO4-H2SO4-H2O体系中在25℃, 45℃, 70℃和90 ℃下的溶解度,但二水硫酸钙在CaSO4-MgSO4-H2SO4-H2O四元体系中的溶解度并未见系统研究,无水硫酸钙的相关研究也未见报道.因此,今后系统开展三种晶型硫酸钙在CaSO4-MgSO4-H2SO4-H2O四元体系中的溶解度相行为研究,将有助于大家了解在向硫酸镁水溶液中加入硫酸时,是否会有利于避免钙结晶的危害.CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属钙结晶相图的基础研究

8  CaSO4-MSO4-H2SO4-H2O体系的相图计算

重金属湿法冶金过程涉及的是多组分浓度体系CaSO4-MSO4-H2SO4-H2O在多温多晶型条件下相图.仅从有限的实验数据很难洞察硫酸钙溶解度在这些体系中随硫酸和硫酸盐浓度、温度以及晶型转变而变化的规律.因此,依靠热力学模型模拟、计算、预测它们的相平衡行为则变得非常必要.这种必要性在确定不同晶型硫酸钙之间的转化边界条件时表现得最为明显.因为在转化点附近的条件下,由于担心晶型的转化可能使研究者不能设定足够长的相平衡时间来保证溶解度数据的高精度.Farrah等用一经验数学函数拟合了硫酸钙溶解度随硫酸盐和硫酸浓度以及温度而变化的关系.Papangalakis等运用MSE(the mixed solvent electrolyte model)模型计算了多组分酸性硫酸盐溶液中硫酸钙的溶解度相行为,但他们在高温下的模型参数是建立在二元体系的25℃时的平均活度、热容、溶解度数据和三元体系溶解度数据基础上.模拟的结果是对已有研究结果的再现,模型预测的准确性有待证实.(CWL-M威尼斯注册送28硫酸盐溶液萃取重金属钙结晶相图的基础研究)

 

 

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