【摘 要】
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我国盐湖和地下油田卤水中富含锂、硼等资源,具有盐湖和地下油田卤水特征的锂、硼体系研究可为我国的硼酸锂盐开发提供理论依据。本论文从硼酸锂盐卤水体系的等压法、相平衡、多硼物种分布规律、Pitzer化学模型四个方面展开研究。采用气液平衡等压法测定三元体系LiB（OH）4-Li2B4O5（OH）4-H2O等压平衡浓度与水活度,并根据Pitzer化学模型拟合了该三元体系的单盐参数β（0）、β（1）和C（（?
【基金项目】
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国家自然科学基金（U1507112）； 山东省自然科学基金（ZR2020MB051）；
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我国盐湖和地下油田卤水中富含锂、硼等资源,具有盐湖和地下油田卤水特征的锂、硼体系研究可为我国的硼酸锂盐开发提供理论依据。本论文从硼酸锂盐卤水体系的等压法、相平衡、多硼物种分布规律、Pitzer化学模型四个方面展开研究。采用气液平衡等压法测定三元体系LiB（OH）4-Li2B4O5（OH）4-H2O等压平衡浓度与水活度,并根据Pitzer化学模型拟合了该三元体系的单盐参数β（0）、β（1）和C（（?））以及混合作用参数θ、Ψ,并计算了渗透系数和水活度,计算水活度与实验水活度相比较,误差较小。采用等温溶解法开展了四元体系LiCl-LiBO2-Li2B4O7-H2O和Li2SO4-LiBO2-Li2B4O7-H2O相平衡研究,两组四元体系在323.15 K时相图分别只有一个不变量点,无复盐和固溶体产生,属于简单体系。两组四元体系的相图在323.15 K下的共饱和点分别为（LiCl·H2O+Li2B4O7·3H2O+LiBO2·2H2O）和（Li2SO4·H2O+Li2B4O7·3H2O+LiBO2·2H2O）,此外两个四元子体系的干盐相图中均存在三条溶解度单变量曲线和三个固相结晶区。两组四元体系的液相物化性质（折光率和p H值）随干盐相图中J（LiBO2）的变化呈现出规律变化。通过经验公式计算的理论折光率与实验值较为吻合。结合Pitzer模型参数和固液平衡常数,计算该四元体系的溶解度数据。溶解度数据计算结果与实验值偏差较大,这主要是缺乏对应的多硼物种模型参数造成的。五元体系LiCl-Li2SO4-LiBO2-Li2B4O7-H2O在323.15 K下相图包含一个不变量点（LiCl·H2O+Li2SO4·H2O+Li2B4O7·3H2O+LiBO2·2H2O）,存在四条单变量溶解曲线和四个固相结晶区。该五元体系的液相物化性质如折光率、p H值都随干盐浓度J（LiBO2）的变化而呈现规律性变化。通过pH值和硼物种间平衡常数计算获得了五个含硼酸锂盐的三元体系,两个四元体系和一个五元体系在323.15 K下的硼物种分布规律,结果表明在LiCl和Li2SO4与多硼物种共存的情况下,LiCl对硼物种分布影响较大,Li2SO4影响较小。LiCl对溶液p H值改变进而影响溶液总硼浓度,使硼物种之间发生了一系列聚合水解反应,说明p H值和总硼浓度能够影响多硼物种的分布。
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