盐湖卤水蒸发方式相图分析及其不同特点

甘生平（青海盐湖元通钾肥有限公司，青海　格尔木　816000）

盐湖卤水蒸发方式相图分析及其不同特点

甘生平（青海盐湖元通钾肥有限公司，青海格尔木816000）

本文根据察尔汗盐湖卤水特点，分析了察尔汗盐湖卤水的蒸发方式，并对其进行了相图分析和比较。

察尔汗盐湖；卤水；蒸发方式

察尔汗盐湖位于柴达木盆地的中南部，它是世界上最大的干盐湖，是一个以卤水钾镁盐矿为主的大型综合性盐类矿床，盐湖东部潜卤水水化学类型为氯化物型，从氯化钾等组份含量来看，属低钾高钠低镁的卤水。对该类型卤水进行自然蒸发，对其不同的蒸发方式进行分析和比较，从而确定盐类结晶析出顺序和光卤石矿物的最佳分离点。

盐湖卤水的蒸发有连续蒸发与分段蒸发两种形式。因其卤水组成基本上属于K+、Na+、Mg2+//Cl--H2O四元体系，下面就以25℃下的该四元体系相图对这两种蒸发方式进行分析和比较。

1　盐湖卤水的连续蒸发

定义：在对盐湖卤水进行蒸发时，始终不将各阶段所析出的固体盐与其对应的饱和溶液分开，这一蒸发形式称为盐湖卤水的连续蒸发。

将盐湖卤水的组成点标绘与图中M点，当在25℃下等温蒸发时，其变化过程可分为如下几个阶段。

第一阶段：析出NaCl结晶，液相组成点沿直线BM的延长线移动，当到达K点时KCl与之共饱和。在此过程终了时固相点为B，液相点为K。

第二阶段：液相点沿共饱线HE由K点向E点运动，NaCl与KCl共析。当液相点移至NaCl、KCl和Car共饱点E时，固相点沿直线BC由B移至点S，此点系直线EM的延长线与BC的交点。

第三阶段：液相点于三盐共饱点E不变，Car与NaCl同时析出，而KCl重新转溶。因系统点M不变，固相点由S移至点Q，至点Q时，说明KCl已全部溶完。

第四阶段：在此阶段析出Car和NaCl的混合盐，液相点沿EF曲线移动从E移至F，固相点则由Q移至点R。在F点时，液相与NaCl、Car、MgCl2·6H2O共饱。

2　盐湖卤水的分段蒸发

定义：在对盐湖卤水进行蒸发时，将各阶段所析出的固体盐与其对应的饱和溶液分开，这一蒸发形式称为盐湖卤水的分段蒸发。该卤水的分段蒸发过程分为以下几个阶段：

第一阶段：在钠盐池里，当卤水从M点蒸发到K点时，表明液相与固体KCl也已饱和，此时将固相点B（NaCl）与液相K进行分离，液相导入调节池。

第二阶段：在调节池里，当卤水从点K蒸发到E时，固相点落在EK的延长线与BC的交点p上，表明液相与Car也已饱和，此时将固相混合物点p（钾石盐）与液相E进行分离，液相导入光卤石池。

第三阶段：在光卤石池里，当卤水从E点蒸发到F点时，固相点落在m1点，表明液相与固体MgCl2·6H2O也已饱和，此时将固体混合物m1（含钠光卤石）与液相F（老卤）进行分离，F老卤排出。如果把除去NaCl固体的母液K在一个蒸发池中一直蒸晒至F，而中间过程不进行分离钾石盐，则所得含钠光卤石落在n2点上。

3　连续蒸发与分段蒸发的比较

（1）从两种蒸发的相图分析可以看出，分段蒸发可以得到钾石盐，连续蒸发得不到钾石盐。

（2）分段蒸发可以得到含钠光卤石，连续蒸发也可以得到含钠光卤石，但前者比后者里的光卤石含量要高。

（3）完全分段蒸发可以得到含钠光卤石，非完全分段蒸发也可以得到含钠光卤石，但前者比后者里光卤石含量要高。

（4）分段蒸发得到的含钠光卤石的光卤石含量要高于连续蒸发，但分段蒸发的劳动强度要大大超过连续蒸发的劳动强度。因此，这两种蒸发形式各有利弊，实际当中采用何种蒸发形式，应视具体情况而定。

［1］于升松.察尔汗盐湖资源可持续利用研究［M］.北京:科学出版社，2009.

［2］张英智.盐化工工艺学［M］.西宁:青海人民出版社，2004.