沸石离子交换法从海水中提取钾盐是开发利用海洋钾资源的新技术,在该技术的离子交换工艺中存在着Na⁺、K⁺、Ca²⁺、NH₄⁺等多元离子交换,查明这些离子间的平衡关系,对于指导新型高效交换剂的制备和离子交换工艺及参数的优化,具有重要的意义。本文进行了斜发沸石的K⁺-Na⁺-NH₄⁺和K⁺-Na⁺-Ca²⁺三元体系离子交换平衡研究,以期为海水提钾技术的深化研究奠定基础。研究了钠型沸石Na⁺-Ca²⁺离子交换平衡。分别测定出25℃、50℃和75℃时离子交换平衡数据,绘制了离子交换平衡等温线和Kielland图,并计算了离子交换过程平衡常数和热力学函数。结果表明,Na⁺-Ca²⁺离子交换是不完全交换,高温时Ca²⁺的交换能力增强,低温有利于斜发沸石对Na⁺的选择。研究了K⁺-Na⁺-NH₄⁺和K⁺-Na⁺-Ca²⁺三元溶液体系与斜发沸石的离子交换平衡。分别测定出以上两个体系在0℃、25℃、50℃和75℃时离子交换平衡数据,绘制了三元离子交换平衡等温线,并计算出沸石对体系中离子的分离因数。结果表明,在K⁺-Na⁺-NH₄⁺溶液体系中, K⁺的分离因数在3以上,NH₄⁺的分离因数在1-3之间,Na⁺的分离因数小于1,斜发沸石的离子交换选择顺序是K⁺>NH₄⁺>Na⁺,且低温有利于K⁺的交换,高温时NH₄⁺的交换能力增强;在K⁺-Na⁺-Ca²⁺溶液体系中,K⁺的分离因数大于8,Na⁺的分离因数在1左右,Ca²⁺分离因数小于1,斜发沸石的离子交换选择顺序是K⁺>Na⁺>Ca²⁺,其中Ca²⁺对沸石对K⁺的交换选择性影响不大,且低温有利于沸石对K⁺的交换。