氟硅酸钾在稀硫酸溶液中溶解度的测定与关联

doi:10.11962/1006-4990.2018-0514

无机盐工业 ›› 2019, Vol. 51 ›› Issue (8): 17-19.doi: 10.11962/1006-4990.2018-0514

氟硅酸钾在稀硫酸溶液中溶解度的测定与关联

刘蕾蕾¹,夏海建¹,冯魏良¹,汪铁林¹,王存文¹,王为国¹(),姜振胜²

1.武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室,湖北武汉 430073
2.湖北大峪口化工有限责任公司

收稿日期:2019-02-25 出版日期:2019-08-10 发布日期:2020-06-15
通讯作者: 王为国
作者简介:刘蕾蕾（1993— ）,女,硕士研究生,化学工艺专业。
基金资助:
国家自然科学基金(51274153);湖北省重大科技创新项目(2014ACA046)

Determination and correlation of solubility of potassium fluosilicate in dilute sulfuric acid solution

Liu Leilei¹,Xia Haijian¹,Feng Weiliang¹,Wang Tielin¹,Wang Cunwen¹,Wang Weiguo¹(),Jiang Zhensheng²

1. Key Laboratory for Green Chemical Process of Ministry of Education,Wuhan Institute of Technology,Wuhan 430073,China
2. Hubei Dayukou Chemical Co.,Ltd.

Received:2019-02-25 Online:2019-08-10 Published:2020-06-15
Contact: Wang Weiguo

摘要/Abstract

摘要：

湖北某化工公司将磷酸生产过程中的废水及磷石膏固结排出的渗水进行收集并循环利用,冬天废水中的无机盐类结晶堵塞泵体和输送管道,影响废水循环利用系统的正常运行。经分析结晶物主要成分是氟硅酸钾等难溶盐。采用平衡法测量了0~40 ℃内,氟硅酸钾在pH为1.5~3.5时稀硫酸溶液中的平衡溶解度,并采用Apelblat经验方程对氟硅酸钾平衡溶解度与温度做了关联,为废水中氟硅酸钾等难溶盐的结晶动力学研究提供了基础物性数据。研究结果表明：1）随着pH的降低或温度的升高,氟硅酸钾的溶解度增加;2）Apelblat经验溶解度方程能较好地关联氟硅酸钾平衡溶解度与温度。

关键词: 氟硅酸钾, 结晶, 硫酸, 溶解度

Abstract:

The wastewater in the process of phosphoric acid production and the seepage water from the consolidation of phos-phogypsum were recycled by a chemical company in Hubei province.Crystallization of the inorganic salt in the wastewater in winter may block the pump body and the transportation pipeline,which has a great effect on cyclic utilization ratio of the wastewater.The component analysis results showed that the crystals were mainly composed of insoluble salts such as potassium fluosilicate.The equilibrium solubility of potassium fluorosilicate in dilute sulfuric acid solution with pH of 1.5~3.5 was measured by the equilibrium method in the temperature ranges of 0~40 ℃,and the equilibrium solubility of potassium fluorosilicate was correlated with temperature by Apelblat empirical equation,which provided basic physical data for studying the crystallization kinetics of insoluble salts such as potassium fluorosilicate in wastewater.Results showed that the solubility of potassium fluorosilicate increased with the increased environment temperature or decreased pH,and Apelblat empirical solubility equation was well correlated with the equilibrium solubility and temperature of potassium fluorosilicate.

Key words: potassium fluorosilicate, crystallization, sulfuric acid, solubility

中图分类号:

TQ124.3

刘蕾蕾,夏海建,冯魏良,汪铁林,王存文,王为国,姜振胜. 氟硅酸钾在稀硫酸溶液中溶解度的测定与关联[J]. 无机盐工业, 2019, 51(8): 17-19.

Liu Leilei,Xia Haijian,Feng Weiliang,Wang Tielin,Wang Cunwen,Wang Weiguo,Jiang Zhensheng. Determination and correlation of solubility of potassium fluosilicate in dilute sulfuric acid solution[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2019, 51(8): 17-19.

图/表 8

图1

表1

表2

表3

图2

图3

表4

表5

参考文献 9

[1]	冯立伟, 刘绪光 . 吉恩镍业选矿厂工业废水循环利用生产实践[J]. 有色矿冶, 2011,27(2):51-53.
[2]	GB 11904—1989 水质钾和钠的测定火焰原子吸收分光光度法[S].
[3]	夏海建 . 磷石膏渣场池水循环利用过程中防堵塞技术研究[D]. 武汉:武汉工程大学, 2015.
[4]	Wang Heng, Li Rui . Effects of acidic concentrations,temperatures and nitrates on the solubility of K₂SiF₆ in phosphoric acid and nitric acid solutions[J]. Journal of Fluorine Chemistry, 2015,178:93-98.
[5]	刘玉兵 . 氟硅酸钾沉淀生成及水解的研究及其在测定二氧化硅中的应用[C] //中国硅酸盐学会.中国硅酸盐学会2003年学术年会.北京, 2003.
[6]	张斌, 宋海燕, 徐海波 . 单氟磷酸钠制备新工艺研究[J]. 无机盐工业, 2005,37(10):42-43.
[7]	张光旭, 石瑞, 彭宇 , 等. 利用钾长石制取氟硅酸钾的研究[J]. 无机盐工业, 2014,46(3):57-59.
[8]	Apelbat A, Manzurola E . Solubilities of o-acetysalicylic,4-aminos-alicylic,3,5-dinitrosalicylie,and P-toluic acid,and magnesium DL-aspartarte in water from T=(278 to 348)K[J]. J.Chem.Themodynamics, 1999,31(1):81-91.
[9]	胡程耀, 黄培 . 固体溶解度测定方法的近期研究进展[J]. 药物分析杂质, 2010,30(4):761-765.

温度/ ℃	ρ[氟硅酸钾（K⁺）]/（g·L^-1）	ρ[氟硅酸钾（SiF₆^2-）]/（g·L^-1）	相对偏差/%	平均值/ （g·L^-1）
0	0.601 8	0.585 4	2.80	0.593 6
10	0.784 4	0.781 9	0.25	0.783 2
20	1.143 2	1.138 7	0.39	1.140 9
30	1.486 8	1.484 5	0.15	1.485 7
40	2.231 2	2.224 6	0.30	2.227 9

温度/ ℃	氟硅酸钾的平衡溶解度/（g·L^-1）	温度/ ℃	氟硅酸钾的平衡溶解度/（g·L^-1）
17.5	1.20	45	2.68
20.0	1.17	55	3.22
25.0	1.77

温度/ ℃	氟硅酸钾的平衡溶解度/（g·L^-1）	温度/ ℃	氟硅酸钾的平衡溶解度/（g·L^-1）
17	1.3	45	4.1
25	1.4	100	9.5

溶剂	a	b	c	R²
硫酸,pH=1.5	16 949.296	-432.549	66.055	0.992
硫酸,pH=2.0	6 122.866	-193.828	30.508	0.994
硫酸,pH=2.5	1 515.319	-91.492	15.241	0.997
pH≈3.5（未加酸）	-971.416	-29.657	5.825	0.992

溶剂	温度/℃	C	C	（C-C）/C×100%
硫酸 pH=1.5	0	1.161 7	1.104 3	5.20
	10	1.346 6	1.297 8	3.62
	20	1.644 5	1.656 2	-0.65
	30	2.199 3	2.253 2	-2.45
	40	3.276 2	3.224 3	1.58
硫酸 pH=2.0	0	0.774 2	0.752 9	2.14
	10	1.045 8	1.037 2	0.08
	20	1.448 2	1.415 1	2.34
	30	1.985 9	1.993 1	0.36
	40	2.850 7	2.837 9	0.45
硫酸 pH=2.5	0	0.628 8	0.605 4	3.87
	10	0.934 3	0.914 0	2.16
	20	1.288 7	1.292 5	-0.29
	30	1.724 4	1.817 2	-5.38
	40	2.555 3	2.540 3	0.58
pH≈3.5（未加酸）	0	0.593 6	0.585 7	1.34
	10	0.783 2	0.820 4	-4.74
	20	1.140 9	1.128 6	1.07
	30	1.485 7	1.486 4	-0.05
	40	2.227 9	2.176 4	2.31

首页

全国无机盐信息中心

中国化工学会

无机酸碱盐专业委员会

氟硅酸钾在稀硫酸溶液中溶解度的测定与关联

Determination and correlation of solubility of potassium fluosilicate in dilute sulfuric acid solution

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 8

参考文献 9

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 10

[1]	李茹春,郑水林,孙志明,李春全. 硅藻土合成片状托贝莫来石及其机理研究[J]. 无机盐工业, 2021, 53(1): 24-29.
[2]	杨家敏,朱静,胡雪,吴强,李天祥. 283.15 K下三元KCl-NH₄Cl-H₂O和KH₂PO₄-NH₄H₂PO₄-H₂O体系固-液相平衡测定与关联[J]. 无机盐工业, 2021, 53(1): 30-35.
[3]	曹维文,李军,陈明,余音容,廖晓婷. 磷酸氢钙结晶聚结过程及主要影响杂质的探究[J]. 无机盐工业, 2021, 53(1): 50-53.
[4]	刘珏欣,郑承刚,叶世超. 磷酸二氢钾结晶热力学数据的测定及应用研究[J]. 无机盐工业, 2021, 53(1): 62-64.
[5]	陈默,沙作良. 用“冷分解-筛分法”生产氯化钾的新工艺研究[J]. 无机盐工业, 2021, 53(1): 65-67.
[6]	马玉文,孔德绪,王飞. 硫酸镍煅烧的实验研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(9): 32-33.
[7]	刘毅,柯昌美,杨金堂,张靖,陈新托. 以脱硫铅膏为原料制备四碱式硫酸铅[J]. 无机盐工业, 2020, 52(9): 79-83.
[8]	余凡,魏润涛,赵少丹. 大颗粒硫酸钴晶体工业生产工艺研究进展[J]. 无机盐工业, 2020, 52(8): 20-24.
[9]	马浴铭. 碳酸钠溶液结晶抑制剂的制备与应用[J]. 无机盐工业, 2020, 52(8): 63-65.
[10]	徐伟,李梅,张栋梁,高凯,李健飞. 稀土石膏常压酸化法制备硫酸钙晶须的研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(8): 66-71.
[11]	侯黎爽,谷守玉,侯翠红,王好斌,李露毅. 响应面法优化焦磷酸钠螯合锌的制备工艺研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(7): 30-35.
[12]	张雨露,王烨,杨林,杨秀山,王辛龙. 硫磺分解氟石膏制高纯氧化钙联产硫酸的研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(7): 70-73.
[13]	张兵兵,任建坡,沈志红,蒋志强. 2,3-吡啶二羧酸合成尾气吸收实验研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(7): 74-76.
[14]	张莉媛,王刚,齐美玲,解玉龙. 表面活性剂对光卤石中氯化钾结晶介稳区和诱导期的影响[J]. 无机盐工业, 2020, 52(6): 46-49.
[15]	王彦霞,程文婷,方莉,程芳琴. MgCO₃·3H₂O晶须的制备及其生长机制的研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(5): 22-26.

首 页

氟硅酸钾在稀硫酸溶液中溶解度的测定与关联

Determination and correlation of solubility of potassium fluosilicate in dilute sulfuric acid solution

RichHTML

PDF (PC)

可视化

引用本文

使用本文

首页