本書(shū)共分 12章，主要介紹了鹽業(yè)資源的綜合開(kāi)發(fā)利用概況，鉀鹽浮選及浮選理論，鉀鹽產(chǎn)品（氯化鉀、硫酸鉀及硝酸鉀）的生產(chǎn)工藝過(guò)程，金屬鎂原料無(wú)水氯化鎂的生產(chǎn)工藝過(guò)程及金屬鎂電解生產(chǎn)工藝過(guò)程，鈉鹽產(chǎn)品（精制氯化鈉及無(wú)水硫酸鈉）的生產(chǎn)工藝過(guò)程，硼酸與硼砂的生產(chǎn)工藝過(guò)程，鋰及鋰鹽的生產(chǎn)工藝過(guò)程，銣、銫、鍶、溴和碘等鹽湖稀有元素資源的性質(zhì)、用途、分離提取技術(shù)和研究現(xiàn)狀等內(nèi)容，書(shū)中配有大量相圖，可指導(dǎo)生產(chǎn)。
本書(shū)既可作為高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科教材，也可供其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生和工程技術(shù)人員參考。
本書(shū)主要介紹了鹽化工產(chǎn)品生產(chǎn)的基本理論、工藝原理、生產(chǎn)方法、主要設(shè)備及其計(jì)算方法，同時(shí)介紹了鹽化工生產(chǎn)現(xiàn)狀、研究動(dòng)態(tài)以及鹽湖資源的綜合開(kāi)發(fā)和利用等，重點(diǎn)介紹了*基本的鹽化工產(chǎn)品鉀鹽、鈉鹽生產(chǎn)過(guò)程原理、工藝流程及計(jì)算方法。本書(shū)既可作為化學(xué)工程與工藝本科專(zhuān)業(yè)（鹽化工方向）教材，也可作為鹽化工及其相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)人員的參考資料。
我國(guó)鹽化工業(yè)迅猛發(fā)展，許多新工藝、新設(shè)備、新材料及新技術(shù)已在鹽化工行業(yè)中廣泛應(yīng)用，已形成大規(guī)模生產(chǎn)。由于各種原因，目前尚缺一本質(zhì)量較好，且適合鹽化工業(yè)，特別是鹽湖化工專(zhuān)業(yè)的書(shū)籍和教材。為滿(mǎn)足教學(xué)和鹽化工生產(chǎn)需要，青海大學(xué)化工學(xué)院組織編寫(xiě)了本書(shū)。本書(shū)主要介紹了鹽化工產(chǎn)品生產(chǎn)的基本理論、工藝原理、生產(chǎn)方法、主要設(shè)備及其計(jì)算方法，同時(shí)介紹了鹽化工生產(chǎn)現(xiàn)狀、研究動(dòng)態(tài)以及鹽湖資源的綜合開(kāi)發(fā)和利用等，重點(diǎn)介紹了最基本的鹽化工產(chǎn)品鉀鹽、鈉鹽生產(chǎn)過(guò)程原理、工藝流程及計(jì)算方法。本書(shū)既可作為化學(xué)工程與工藝本科專(zhuān)業(yè)（鹽化工方向）教材，也可作為鹽化工及其相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)人員的參考資料。參加本書(shū)編寫(xiě)的有：保英蓮（第 1章及第 10章），李建國(guó)（第 2章、第 3章、第 4章、第 5章、第 8章及第 9章），王剛（第 6章及第 7章），常興（第 11章），崔香梅（第 12章）。全書(shū)由李建國(guó)教授統(tǒng)稿，由王剛教授審定。在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中，得到了青海大學(xué)化工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)及青海鹽湖工業(yè)股份有限公司領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，鹽湖集團(tuán)的一些相關(guān)工程技術(shù)人員，特別是李小松高級(jí)工程師以及李輝林高級(jí)工程師，對(duì)本書(shū)提出了許多中肯的修改意見(jiàn)和建議，同時(shí)中國(guó)科學(xué)院鹽湖研究所李海民研究員對(duì)本書(shū)提出了許多寶貴意見(jiàn)，有力地提高了本書(shū)質(zhì)量，編者深表感謝。此外，也得到許多友人各方面的幫助，在此一并致謝。由于編者水平有限，本書(shū)尚有不成熟、不恰當(dāng)乃至錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。編者 2016年 11月
第1章 鹽業(yè)資源的綜合開(kāi)發(fā)利用...1
1.1
海水、鹵水資源概述..1
1.1.1 鹽業(yè)資源概述1
1.1.2 我國(guó)鹽業(yè)資源的分布狀況.2
1.1.3 青海省鹽湖資源概況8
1.2 鹵水資源的分布和開(kāi)發(fā)10
1.2.1 鹵水資源的分布..10
1.2.2 海水鹵水資源的分布..18
1.3 鹵水資源開(kāi)發(fā)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系...20
1.3.1 鹵水資源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位和意義20
1.3.2 開(kāi)發(fā)鹵水資源對(duì)推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用22
1.4 國(guó)內(nèi)外鹵水資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀23
1.4.1 國(guó)外開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀..23
1.4.2 國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀..30
第2章 鉀鹽浮選及浮選理論.43
2.1 浮選及浮選過(guò)程43
2.1.1 浮選概念..43
2.1.2 浮選過(guò)程..43
2.1.3 影響浮選效果的因素..44
2.2 溶液浮選化學(xué)47
2.2.1 溶液的表面張力..47
2.2.2 表面活性劑及其特異性...48
2.2.3 固-液界面的吸附53
2.2.4 浮選藥劑..54
2.3 浮選基本原理68
2.3.1 礦物表面的潤(rùn)濕性與可浮性...69
2.3.2 礦物的表面電性與可浮性...72
2.3.3 顆粒向氣泡附著的熱力學(xué)分析...73
iv 鹽化工工藝學(xué)
2.3.4 顆粒向氣泡附著的動(dòng)力學(xué)分析...74
第3章 氯化鉀的生產(chǎn)...77
3.1 氯化鉀的物理化學(xué)性質(zhì)、用途及工業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)...77
3.1.1 氯化鉀的物理化學(xué)性質(zhì)...77
3.1.2 氯化鉀的用途..77
3.1.3 氯化鉀的工業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)...77
3.2 生產(chǎn)氯化鉀的原料概述78
3.3 鹵水的物理化學(xué)性質(zhì)和鹵水濃度的表示方法...78
3.3.1 鹵水的物理化學(xué)性質(zhì)..79
3.3.2 鹵水濃度的表示方法..81
3.4 鹵水蒸發(fā)過(guò)程中的四元水鹽體系相圖分析及計(jì)算...82
3.4.1 相圖繪制..82
3.4.2 相圖分析..82
3.4.3 四種鹵水較為理想的蒸發(fā)終止點(diǎn)的確定...86
3.5 從察爾汗鹽湖晶間鹵水中制取氯化鉀...92
3.5.1 用察爾汗鹽湖晶間鹵水制取含鈉光鹵石...93
3.5.2 以含鈉光鹵石為原料，用冷分解－正浮選－洗滌法生產(chǎn)氯化鉀.99
3.5.3 以含鈉光鹵石為原料，用反浮選-冷結(jié)晶法生產(chǎn)氯化鉀106
3.5.4 以含鈉光鹵石為原料，用冷結(jié)晶-正浮選法生產(chǎn)氯化鉀115
3.6
用察爾汗鹽湖的分解液經(jīng)兌鹵制取氯化鉀.115
3.6.1 E鹵及F鹵經(jīng)兌鹵制取低鈉光鹵石的兌鹵過(guò)程原理.115
3.6.2 由低鈉光鹵石制取氯化鉀冷分解結(jié)晶機(jī)理..128
3.6.3 兌鹵法生產(chǎn)氯化鉀物料衡算.128
3.7
用熱溶解-冷結(jié)晶法從鉀石鹽中制取氯化鉀...131
3.8
用苦鹵經(jīng)兌鹵制取氯化鉀..134
3.8.1 苦鹵中主要鹽類(lèi)的分離理論.134
3.8.2 兌鹵法生產(chǎn)氯化鉀的工藝過(guò)程.144
第4章 硫酸鉀的生產(chǎn).155
4.1 曼海姆法生產(chǎn)硫酸鉀..155
4.2 用含硫酸鎂的復(fù)鹽和氯化鉀復(fù)分解法生產(chǎn)硫酸鉀.157
4.2.1 用硫酸鎂水合鹽與氯化鉀復(fù)分解生產(chǎn)硫酸鉀..158
4.2.2 利用海水制鹽生產(chǎn)中的混合鹽制取硫酸鉀..159
4.2.3 用無(wú)水鉀鎂礬制取硫酸鉀.159
4.3 用芒硝和氯化鉀生產(chǎn)硫酸鉀..160
4.4 用硫酸銨和氯化鉀復(fù)分解生產(chǎn)硫酸鉀.161
4.5 用浮選法生產(chǎn)硫酸鉀..162
目 錄 v
4.5.1 用羅布泊鹽湖鹵水制取硫酸鉀的相圖分析..162
4.5.2 浮選法生產(chǎn)硫酸鉀工藝.164
第5章 硝酸鉀的生產(chǎn).165
5.1 用硝酸鈉和氯化鉀復(fù)分解制造硝酸鉀.165
5.2 從羅布泊雜硝礦中提取硝酸鉀.167
第6章 用氯化鎂溶液制取無(wú)水氯化鎂..169
6.1 氯化鎂水合物脫水的基本原理.169
6.1.1 MgCl2-H2O系統(tǒng)狀態(tài)圖及氯化鎂水合物..169
6.1.2 氯化鎂水合物的脫水170
6.1.3 氯化鎂及其水合物的水解.171
6.1.4 氯化鎂水合物脫水和水解的相圖.173
6.2 低水氯化鎂水合物的制取..174
6.2.1 鹵水的凈化175
6.2.2 氯化鎂溶液的蒸發(fā)和氯化鎂水合物的脫水..175
6.2.3 由鹵水直接制取低水氯化鎂.176
6.3 低水氯化鎂的徹底脫水..177
6.3.1 氯化氫氣氛下低水氯化鎂的徹底脫水.178
6.3.2 低水氯化鎂的熔融氯化脫水.178
第7章 金屬鎂的生產(chǎn).180
7.1 鎂電解質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)..180
7.1.1 鎂電解質(zhì)的熔度和離子形態(tài).180
7.1.2 鎂電解質(zhì)的密度184
7.1.3 鎂電解質(zhì)的黏度185
7.1.4 鎂電解質(zhì)的表面性質(zhì)185
7.1.5 鎂電解質(zhì)的蒸氣壓188
7.1.6 鎂電解質(zhì)的電導(dǎo)率188
7.1.7 鎂電解質(zhì)中MgCl2的水解和MgO的氯化..188
7.2 氯化鎂電解的基本原理..190
7.2.1 MgCl2電解的理論能耗及MgCl2的分解電壓.190
7.2.2 鎂電解過(guò)程的副反應(yīng)194
7.3 鎂電解的電流效率和電能效率.197
7.3.1 電流效率和電解槽產(chǎn)能.197
7.3.2 電能消耗率和電能效率.198
7.3.3 各種因素對(duì)電流效率的影響.198
7.4 鎂電解生產(chǎn)工藝..202
vi 鹽化工工藝學(xué)
7.4.1 鎂電解槽202
7.4.2 鎂電解的流水作業(yè)線(xiàn)205
第8章 精制氯化鈉的生產(chǎn)207
8.1 鹵水凈化..207
8.1.1 鹵水的種類(lèi)及成分207
8.1.2 凈化鹵水的重要性209
8.1.3 凈化鹵水的方法210
8.1.4 主要設(shè)備的選用和計(jì)算.220
8.2 鹵水蒸發(fā)..223
8.2.1 蒸發(fā)流程223
8.2.2 蒸發(fā)設(shè)備224
8.2.3 冷凝水的排除229
8.2.4 排鹽233
8.2.5 真空系統(tǒng)234
8.2.6 提高設(shè)備生產(chǎn)能力的主要措施.237
8.2.7 制鹽母液238
8.3 鹽的分離與干燥..239
8.3.1 離心分離239
8.3.2 鹽的干燥241
8.3.3 沸騰干燥器242
8.3.4 氣流干燥器243
8.3.5 轉(zhuǎn)筒干燥器246
第9章 無(wú)水硫酸鈉的生產(chǎn)247
9.1 概述..247
9.1.1 硫酸鈉的用途247
9.1.2 硫酸鈉的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì).247
9.1.3 生產(chǎn)技術(shù)248
9.1.4 無(wú)水硫酸鈉的產(chǎn)品規(guī)格.249
9.2 原料芒硝的生產(chǎn)..249
9.2.1 芒硝的生產(chǎn)原理及工藝條件.249
9.2.2 以高低溫混合鹽為原料生產(chǎn)芒硝.252
9.2.3 用冷凍法制取芒硝253
9.3 無(wú)水硫酸鈉的生產(chǎn)工藝..257
9.3.1 蒸發(fā)脫水法257
9.3.2 鹽析法264
9.3.3 熱熔法266
目 錄 vii
9.3.4 熱熔-鹽析法.267
第10章 硼酸與硼砂的生產(chǎn).269
10.1 硼與硼化合物269
10.2 硼酸269
10.2.1 硼酸的物理化學(xué)性質(zhì)及主要用途...269
10.2.2 用硼礦生產(chǎn)硼酸的方法...270
10.2.3 用鹽湖鹵水生產(chǎn)硼酸的方法...282
10.3 硼砂....292
10.3.1 硼砂的物理化學(xué)性質(zhì)及生產(chǎn)方法...292
10.3.2 用加壓堿解法加工硼鎂礦制取硼砂...293
10.3.3 用碳?jí)A法加工硼鎂礦制取硼砂...298
10.3.4 用分步結(jié)晶法生產(chǎn)硼砂...301
第11章 鋰、鋰資源及鋰鹽生產(chǎn)305
11.1 鋰、鋰化合物的性質(zhì)、用途及資源...305
11.1.1 鋰及鋰化合物的性質(zhì)...305
11.1.2 鋰及鋰化合物的用途...306
11.1.3 鋰資源及其開(kāi)發(fā)概況...309
11.2 鋰鹽的制備與生產(chǎn)312
11.2.1 碳化焙燒法..312
11.2.2 煅燒浸取法..314
11.2.3 磷酸鹽沉淀-離子交換分離法316
11.2.4 萃取法..319
11.2.5 二氧化錳離子篩法..320
第12章 鹽湖稀有元素資源分離提取...323
12.1 鹽湖稀有元素的基本性質(zhì)323
12.1.1 銣..323
12.1.2 銫..324
12.1.3 鍶..325
12.1.4 溴..326
12.1.5 碘..326
12.2 鹽湖稀有元素的用途327
12.2.1 銣..327
12.2.2 銫..328
12.2.3 鍶..329
12.2.4 溴..329
viii 鹽化工工藝學(xué)
12.2.5 碘..330
12.3 鹽湖稀有元素資源的分離提取...331
12.3.1 銣、銫的分離提取..331
12.3.2 鍶的分離提取..342
12.3.3 溴的分離提取..344
12.3.4 碘的分離提取..348
參考文獻(xiàn)..351__
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