江陵凹陷卤水析盐规律及提铷技术研究

摘要

江陵凹陷位于湖北省江汉盆地西南部，卤水化学类型属氯化物型，卤水成分主要以氯化钠为主，卤水中含有丰富的锂、铷、铯等微量元素资源，随着对铷认识的加深，其得到了越来越广泛的应用，本文首先探究江陵凹陷卤水蒸发过程中的析盐规律和微量元素铷的变化规律，再进一步展开铷的提取技术。
　　首先探究了50℃卤水等温蒸发实验，析盐规律简单分为三个阶段:析出氯化钠，析出氯化钠和硫酸钠混盐，最后析出氯化钠、硫酸钠和钾芒硝混盐。在蒸发率31.23％之前，所析出的固相为NaCl; Na2SO4在蒸发率47.20％，液相SO42-浓度76.64g/L时已开始析出;在蒸发的最后阶段，钾盐才开始析出; Mg2+、Li+、Rb+、Br-在蒸发过程中基本不损失，均赋存于老卤中且得到很大程度的浓缩。
　　确定了铷的变化规律后，采用离子交换法提取铷，通过对温度、料液酸度、吸附剂量和吸附时间等因素的探讨，以吸附率为评价指标，来考察它们对吸附效果的影响，从而得到较优的吸附条件:室温下，未酸化的原料液加入吸附剂量259，吸附时间4h，吸附率51.06％。
　　动态实验通过对料液流速、解吸剂浓度和解吸剂流速三个因素的研究，从而得到较优条件:吸附阶段，料液流速为5mL/min;解吸阶段，解吸剂NH4C1浓度1 mol/L，解吸剂流速5mL/min。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 项目来源

1．2 铷的理化性质

1．3 铷资源概况及其应用

1．3．1 铷资源概况

1．3．2 铷的应用

1．4 铷的主要分离提取技术

1．4．1 沉淀法

1．4．2 溶剂萃取法

1．4．3 离子交换法

1．5 研究内容及意义

1．5．1 研究内容

1．5．2 研究意义

2 离子交换原理

2．1 离子交换的基本原理

2．2 离子交换传质理论

2．2．1 缩核模型

2．2．2 停滞膜理论

2．2．3 溶质渗透模型

2．2．4 表面更新模型

2．3 离子交换分离过程

2．3．1 静态交换分离方式

2．3．2 动态交换分离方式

2．4 吸附和解吸实验原理

2．4．1 沸石离子交换原理

2．4．2 影响沸石离子交换的因素

2．4．3 沸石的离子交换方法

2．4．4 解析实验原理

3 实验原料及分析方法

3．1 实验原料

3．1．1 原料来源

3．2 实验仪器及实验试剂

3．2．1 实验仪器

3．2．2 实验试剂

3．3 分析方法

3．4 评价指标

4 江陵凹陷卤水蒸发实验

4．1 卤水50℃蒸发实验

4．2 离子富集规律

4．2．1 Cl-的富集规律

4．2．2 SO42-的富集规律

4．2．3 Na+的富集规律

4．2．1 K+的富集规律

4．2．4 Li+的富集规律

4．2．5 Mg2+的富集规律

4．2．6 Br-的富集规律

4．2．7 Rb+的富集规律

4．3 离子富集规律对比

4．3．1 液相各离子富集规律的对比

4．3．2 固相各组成的对比

4．3．3 卤水蒸发路径分析

4．4 小结

5 离子交换实验

5．1 离子交换吸附剂的预处理、装柱及试验操作

5．1．1 离子交换吸附剂的预处理

5．1．2 装柱

5．1．3 试验操作

5．2 静态试验结果与讨论

5．2．1 吸附时间对沸石吸附铷的影响

5．2．2 吸附剂量对沸石吸附铷的影响

5．2．3 吸附温度对沸石吸附铷的影响

5．2．4 溶液酸度对沸石吸附铷的影响

5．3 吸附等温线

5．3．1 吸附等温线的测定

5．3．2 吸附等温线

5．4 小结

5．5 动态试验和解析试验

5．5．1 料液流速对吸附率的影响

5．5．2 吸附穿透曲线

5．5．3 NH4Cl浓度对解析率的影响

5．5．2 解析剂NH4Cl流速对解析率的影响

5．5．5 再生吸附试验

5．6 小结

6 结论

7 展望

参考文献

9 攻读硕士期间发表的论文情况

致谢