北京工业大学毕业设计（论文）
1.3455 g，50℃下搅拌10分钟，冷却、过滤，取10ml，加去离子水稀释定容给250ml，取25ml测量各离子浓度。 c 调节原卤pH值为12.59
取100毫升原卤1，用固体NaOH调节pH至12.59，再加入BaCl2 0.2949g、 Na3PO4 1.3452 g，50℃下搅拌10分钟，冷却、过滤，取10ml，加去离子水稀释定容给250ml，取25ml测量各离子浓度。
⑷ 样品一采用BaCl2除SO42-，Na2CO3除Ca2+，NaOH除Mg2+，再加Na3PO4理论量的2.5％：
取50ml原卤1，将pH用固体NaOH调至8.92，50℃下加入BaCl2 0.1475g，Na2CO3 0.4930g，NaOH 0.0891 Na3PO4 0.0037g：搅拌10分钟，冷却、过滤，取10ml，加去离子水稀释定容给250ml，取25ml测量各离子浓度。
⑸ 样品一BaCl2除SO42-，Na2CO3过量2.5％除Ca2+，NaOH除Mg2+：
取50ml原卤1，将pH用固体NaOH调至8.92，50℃下加入BaCl2 0.1475g，Na2CO3 0.5053g，NaOH 0.0891g：搅拌10分钟，冷却、过滤，取10ml，加去离子水稀释定容给250ml，取25ml测量各离子浓度。
⑹ 其他几个卤水样品也用BaCl2除SO42-，Na2CO3过量2.5％除Ca2+，NaOH除Mg2+： ① 样品2
取100ml原卤，将pH用固体NaOH调至8.97，50℃下加入BaCl2 1.2204g，Na2CO3 0.1905g，NaOH 0.0361g：搅拌10分钟，冷却、过滤，取10ml，加去离子水稀释定容给250ml，取25ml测量各离子浓度。 ② 样品3
取100ml原卤，将pH用固体NaOH调至8.95，50℃下加入BaCl2 0.5361，Na2CO3 0.4567g，NaOH 0.0663g：搅拌10分钟，冷却、过滤，取10ml，加去离子水稀释定容给250ml，取25ml测量各离子浓度。 ② 样品4
取100ml原卤，将pH用固体NaOH调至8.92，溶液温度为50℃下，加入BaCl2 0.5676，Na2CO3 0.3213g，NaOH 0.0296g，搅拌10分钟，冷却、过滤，取10ml，加去离子水稀释定容250ml，取25ml测量各离子浓度。
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3 结果与讨论
3.1 样品一采用无水Na2SO4处理效果讨论
3.1.1无水Na2SO4对卤水样品一中杂质离子去除的影响
样品一及人工母液采用无水Na2SO4处理前后成分见表3-1：
表3-1 样品一及人工母液采用无水Na2SO4处理前后成分 （单位：g/L）
原卤常温反应后清
液 1.83 0.576 4.24 195 0.410 0.157 6.01 0.576 314 8.40
原卤80℃反应后清
液 2.49 0.618 4.89 195 0.140 1.28 6.89 2.42 312 8.10
50℃母液反应后清
液 8.81 0.581 1.13 191 0.120 23.1 1.61 2.28 286 8.05
原卤常温反应后清液浓缩后 1.97 1.24 4.09 187 0.440 0.734 5.80 4.87 306 6.70
原卤80℃反应后清液浓缩后 2.73 1.39 2.82 195 0.120 4.31 3.99 5.46 307 6.28
样品 Ca2+ Mg2+ SO4 Cl- Fe3+(mg/L)
2-
原卤 3.73 0.542 1.36 191 0.320 8.75 1.93 2.12 302 8.43
人工配置
50℃母液 12.3 0.597 0.468 194 0.120 33.6 0.663 2.34 281 6.95
CaCl2 CaSO4 MgCl2 NaCl pH
在用无水Na2SO4处理卤水时，去除效果是明显的，但还远远不够，如在常温反应实验中Ca2+浓度由3.729g/L下降至1.825g/L，Mg2+浓度基本上没什么变化。但在浓缩至四分之一的实验中，处理后的卤水的离子特别是Ca浓度则有明显上升，如Mg浓度上升为1.244g/L，上升率为116%,而在原卤80℃反应实验中得到的结果也相差不多。由此可见，在后续的制盐步骤中，在浓缩过程中，肯定会有不少的CaCl2、MgCl2、MgSO4会先结晶出来，在设备中结垢，由此会导致严重的设备故障和腐蚀问题。
而且，用Na2SO4除钙镁实验中，由结果可以看出溶液中的SO42-浓度急剧上升，如在常温实验中SO42-浓度由1.361 g/L增至4.239g/L。而在精制盐工程中，SO42-的大量存在势必对后续过程产生巨大影响。
2+
2+
3.1.2 卤水样品一处理过程中实验温度对杂质离子去除的影响
卤水样品一及人工母液在不同温度下用无水硫酸钠净化处理后实验结果见下表3-2
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与表3-3：
表3-2 卤水样品一在不同温度下采用无水Na2SO4处理前后成分 （单位：g/L）
加入
CaCl2
(mg/L)
原卤 原卤常温反应后清液 原卤80℃反应后清液 原卤常温反应后清液浓缩液 原卤80℃反应后清液浓缩液
2.73
1.39
2.82
195
0.120
4.31
3.99
5.46
307
—
1.97
1.24
4.09
187
0.440
0.734
5.80
4.87
30
—
2.49
0.618
4.89
195
0.140
1.28
6.89
2.42
312
—
1.83
0.576
4.24
195
0.410
0.157
6.01
0.576
314
—
3.73
0.542
1.36
191
0.320
8.75
1.93
2.12
302
CaSO4
MgCl2
NaCl
NaSO4量 11.2
样品
2+Ca
Mg
2+
SO4
2-
Fe3+
Cl
_
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表3-3 人工母液在温度为50℃下采用无水Na2SO4处理前后成分 （单位：g/L）
加入
CaCl2
(mg/L)
人工50℃母液 50℃母液反应后清液
8.81
0.581
1.13
191
0.120
2.31
1.61
2.28
286
—
8.05
12.3
0.597 0.468
194
0.120
3.36
0.663
2.34
281
CaSO4
MgCl2
NaCl
NaSO4量 42.95 (理论
值)
样品
Ca2+
2+Mg 2-SO4
Fe3+
Cl_
pH
6.95
由表2和表3可知，实验温度对实验效果影响很大。温度越高，效果越差，钙镁离子出去率越低。如对钙离子来说，常温时处理后下降为1.825g/L，80℃下处理后下降为2.493 g/L。这是由于在反应完全后，过滤时并没有等到溶液温度冷却到室温，从而使得有一部分盐溶解在溶液中。
不同温度下卤水样品一及人工母液反应后沉淀时间见表3-4：
表3-4 不同温度下卤水样品一及人工母液反应后沉淀时间表
样品 原卤常温 原卤80℃ 母液50℃
反应时间（s)
630 230 120
澄清时间(s)
1380 440 240
而且由表3-4可知，常温的无论反应时间还是沉淀时间都较80℃时间长，但在50℃人工母液实验时，其反应时间和沉淀时间都较80℃条件下短。
综上所述，净化过程中：温度越高，反应时间越短；温度越低，沉淀时间越短。所以综合考虑，溶液反应温度最适合选择为50℃。
3.2 BaCl2-Na2CO3对卤水样品一中杂质离子的去除效果
BaCl2-Na2CO3对卤水样品一中杂质离子的去除实验结果见表3-5：
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表3-5 BaCl2-Na2CO3处理后各离子浓度表 （单位：g/L）
成分 原卤 处理后
2+Ca
Mg
2+
SO4
2-
pH 8.43 8.93
3.729 0.138
0.542 0.293
2-
1.361 0
在本次实验中，通过实验结果可以看出BaCl2对SO4的去处效果非常好，几乎检测不出来。但Na2CO3对钙镁离子的去除中，只有对钙离子去除效果效果好，去除率达到96%；而对镁离子的去除率不到50％。这是由于盐在水中的溶解度不同造成的，也与实验过程中的操作，如搅拌时间等因素有关系。通过这次实验课得出结论：此方法适用于低镁离子的卤水。
3.3 BaCl2-Na2CO3-NaOH对卤水样品一中杂质离子的去除效果
BaCl2-Na2CO3-NaOH对卤水样品一中杂质离子的去除实验结果见表3-6：
表3-6 BaCl2-Na2CO3-NaOH处理后各离子浓度表 （单位：g/L）
样品 原卤 处理后
2+Ca
Mg
2+
SO4
2-
pH 8.43 9.36
3.73 0.0173
0.542 0.0605
1.36 0
本实验用Na2CO3去除钙离子、NaOH去除镁离子。与用Na2CO3同时去除该镁离子相比，对钙离子的去除效果有所上升，，达到99%左右；而对镁离子的去除效果有大幅度的上升，几乎达到89%。分析其原因，对钙离子去除效果有所上升但上升率不大是因为Na2CO3用量减少和随着溶液pH升高溶液中碳酸根离子水解减少造成的。对镁离子去除效果明显大幅度上升是因为MgOH的溶解度比Mg2CO3小，所以镁离子能更好地沉降。
3.4 BaCl2-Na3PO4对卤水样品一中杂质离子的去除效果
3.4.1 BaCl2和Na3PO4加入顺序影响
BaCl2和Na3PO4不同加入顺序实验结果见表3-7和表3-8：
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