4.0NaCl水溶液临界区域内白钨矿溶解度实验测定

摘要

溶解度的临界异常现象是超临界流体萃取技术的理论基础,目前在食品、化工等领域已得到广泛应用,但在地质领域的应用相对较少.在地质流体临界区域内金属矿物溶解度的变化行为尚需实验查明.本文在34 MPa恒压、250 ℃～470 ℃条件下和420 ℃恒温、压力为20～50 MP条件下分别在快速淬火高压釜中实验测定了化学试剂白钨矿在4.0%NaCl水溶液中的溶解度.4.0% NaCl水溶液的临界温度和临界压力分别约为411 ℃和31.4 MPa.在34 MPa恒压条件下,白钨矿的溶解度随体系温度的升高而缓慢增大,但在体系临界温度附近突然出现极大值现象.在34 MPa恒压和温度在250 ℃～400 ℃区间内白钨矿与WO3在4.0%NaCl水溶液中的溶解度(单位为mmol/L)基本相同,这表明溶解态钨在热液流体中的存在形式可能相同.在420 ℃恒温条件下,白钨矿的溶解度随体系压力的升高而增大,在体系临界压力附近可能出现涨落现象,有待进一步实验查证.在4.0% NaCl水溶液临界区域内,白钨矿的溶解度对体系温度和压力的变化反应敏感,表明白钨矿的溶解度在热液流体临界区域内具有临界异常现象.结合前人研究结果发现,白钨矿、石英、WO3、MoO3等物质在热液流体中的溶解度变化行为基本相似,即溶解度随体系温度和压力的升高而增大,在临界区域内出现临界异常现象.矿物溶解度的临界异常现象对揭示热液型钨矿床成矿物质的萃取、迁移和沉淀富集机制具有重要意义.