硝酸盐型卤水体系的综合热力学模型与多温相图预测

王星帆，周 桓，，周 阔，金分丽，杨军芳

(1.天津科技大学海洋与环境学院，

2.化工与材料学院,天津市卤水化工与资源生态利用重点实验室,天津300457)

硝酸盐型卤水存在于天然盐湖、硝酸盐工业过程、电子行业的金属回收液以及煤化工等各类工业废水中，如新疆的硝酸盐型盐湖组成为体系［1］；煤化工综合废水组成为体系；电子线路印刷版的退锡水组成为体系等.硝酸盐具有高溶解度特性，其溶解度可以达到几百mol/kg，在高温下成为熔融状态［2］.

建立精确表达复杂电解质体系物性与固液相平衡的热力学模型是过程开发、模拟、控制的基础.100多年来已形成了Debye-Hückel、离子水化、离子缔合等经典电解质溶液理论及积分方程理论、微扰理论、临界理 论 等近代 电 解 质溶液 理 论［3~5］；而传 统Pitzer与PSC模 型［6，7］、扩展UNIQUAC［8］、eNRTL［9~11］、OLI-MSE［12，13］等半经验模型仍具有处理复杂体系的优势，并被广泛采用和不断发展.

由Chen等［11］改进的eNRTL模型将电解质溶液的非理想性表达为局部构成中“盐对”与“盐对”、“盐对”与水之间的相互作用能.这种作用能与温度的关系用Gibbs-Helmholtz方程表达.模型参数即为作用能在298.15 K的吉布斯自由能增量、生成焓增量和等压摩尔热容增量［14］.在此基础上，Zhou等［15，16］进一步完善了模型方案，提出长程静电作用对称参考态的新表达式，特殊体系非理想性的化学贡献方案；改进了物种热力学参数和液相特征参数获得的多目标综合优化方案.完善后的方案在复杂盐湖卤水体系多温相平衡和多温相图中表现出良好的表达和预测能力.