川西盆地富硼钾溴地下卤水高温相平衡与相图研究

我国四川盆地西部地下气田卤水富含丰富的硼钾溴资源，该卤水构建了我国独特的地下卤水相平衡体系。开展相应体系相平衡的研究，可直接用于阐明该地下卤水的形成和演化，揭示地下卤水-盐类矿物的成矿过程,指导卤水资源的开发。而针对该地下卤水的高温相平衡与相图研究未见系统完整的研究报道，高温相平衡的实验及其相应的理论研究是目前水盐体系相平衡研究的前沿课题。本项目拟针对川西富硼钾溴地下卤水完成高温50℃，75℃，100℃，125℃六元体系Na-K-Cl-B4O7-Br-SO4-H2O及其子体系液固相平衡与相图的研究，测定固液平衡的溶解度数据，确定盐类矿物高温平衡条件下的结晶规律，绘制上述六元体系及其五元、四元和三元子体系的平衡相图；并应用Pitzer电解质溶液理论模型对上述体系进行高温相平衡的理论模拟和计算。根据固液相平衡与相图的研究成果，制定盐湖卤水综合利用方案，阐明盐湖矿物的成矿规律。

摘要：我国四川盆地西部地下气田卤水是世界上罕见的液态矿产资源，卤水中硼钾溴的含量远远超过工业综合利用的品位，该卤水构建了我国独特的地下卤水相平衡体系。地下卤水是复杂的水盐体系，在卤水的成矿过程中常常涉及到固液相平衡过程，因此多温相平衡与相图的研究成果可直接用于阐明该地下卤水的形成和演化，揭示地下卤水-盐类矿物的成矿过程,指导卤水资源的开发。本项目针对川西富硼钾溴地下卤水的组成完成了高温50℃，75℃，100℃，125℃六元体系Na-K-Cl-B4O7-Br-SO4-H2O中包含的三元子体系，四元子体系及五元子体系液固相平衡与相图的研究，完成了部分子体系在298K温度条件下的相平衡和热力学性质的研究，测定了固液平衡的溶解度数据和溶液的密度，确定盐类矿物高温平衡条件下的结晶规律，绘制上述五元、四元和三元子体系的平衡高温相图；并应用Pitzer电解质溶液理论模型对上述子体系进行了相应温度条件下的相平衡的理论模拟和计算。根据固液相平衡与相图的研究成果，指导卤水综合利用方案，阐明卤水矿物的成矿规律。