纯度对60%NaNO3-40%KNO3二元熔盐热物性的影响

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2022-0535

无机盐工业 ›› 2023, Vol. 55 ›› Issue (6): 43-49.doi: 10.19964/j.issn.1006-4990.2022-0535

纯度对60%NaNO₃-40%KNO₃二元熔盐热物性的影响

罗志波²(), 王怀有¹^,³(), 王敏¹^,³(), 杜宝强¹^,³

1.中国科学院青海盐湖研究所, 中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室, 青海西宁 810008
2.盛新锂能集团股份有限公司, 四川成都 610200
3.青海省盐湖资源化学重点实验室, 青海西宁 810008

收稿日期:2022-09-06 出版日期:2023-06-10 发布日期:2023-06-14
通讯作者: 王怀有（1985— ），男，博士，主要研究方向为基于盐湖资源的熔盐储能材料制备及应用；E-mail：why@isl.ac.cn。
王敏（1966— ），研究员，主要研究方向为盐湖资源高值化利用；E-mail：gxflwm@126.com。
作者简介:罗志波（1983— ），男，硕士，主要研究方向为中高温熔盐储能材料制备及热物性；E-mail：270082514@qq.com。
基金资助:
国家自然基金区域创新发展联合基金重点项目(U22A20213);青海省盐湖资源化学重点实验室创新平台专项(2022-ZJ-Y06);中国科学院西部青年学者(E110HX0501)

Effect of purity on thermo-physical properties of 60% NaNO₃-40% KNO₃ binary molten salt

LUO Zhibo²(), WANG Huaiyou¹^,³(), WANG Min¹^,³(), DU Baoqiang¹^,³

1. Key Laboratory of Comprehensive and Highly Efficient Utilization of Salt Lake Resources，Qinghai Institute of Salt Lakes，Chinese Academy of Sciences，Xining 810008，China
2. Chegxin lithium，Chengdu 610200，China
3. Key Laboratory of Salt Lake Resources Chemistry of Qinghai Province，Xining 810008，China

Received:2022-09-06 Published:2023-06-10 Online:2023-06-14

摘要/Abstract

摘要：

通过高温固相合成法制备了高纯和工业级60%NaNO₃-40%KNO₃二元熔盐。采用热失重法对60%NaNO₃-40%KNO₃二元熔盐长时间热循环稳定性进行了考察，数据显示高纯二元熔盐失重远远小于工业级二元熔盐，解析了工业级二元熔盐易分解机理。通过阿基米德法、旋转法、差示扫描量热法和激光闪光法分别测定了高纯和工业级60%NaNO₃-40%KNO₃二元熔盐的密度、黏度、热熔和热扩散系数，并对数据进行分析及拟合，获得了密度等性质随温度的变化关系。结果表明高纯60%NaNO₃-40%KNO₃二元熔盐与工业级60%NaNO₃-40%KNO₃二元熔盐相比，密度、黏度、热熔及热导率都有所降低，具有较好的热物性。

关键词: 60%NaNO₃-40%KNO₃二元熔盐, 纯度, 热稳定性, 热物性

Abstract:

The high purity and industrial grade 60%NaNO₃-40%KNO₃（binary molten salt） were prepared by high temperature solid state method.Long time thermal cycling of 60%NaNO₃-40%KNO₃（binary molten salt） was measured by thermogravimetric method.It was shown that the weight loss of high purity binary molten salt was far less than industrial grade.The decomposition mechanism of binary molten salt was discussed.The density，viscosity，heat capacity and thermal diffusion coefficient of high purity and industrial grade 60%NaNO₃-40%KNO₃（binary molten salt） were determined by archimedean method，differential scanning calorimetry method，rotational coaxial cylinder method and laser flash method.And the data was analyzed and fitted to obtain the relationship between density and other properties with temperature changes.It was demonstrated that density，viscosity，heat capacity，and thermal conductivity of high purity binary molten salt were lower than industrial grade，which possessed good thermo-physical properties.

Key words: 60%NaNO₃-40%KNO₃ binary molten salt, purity, thermal stability, thermo-physical properties

中图分类号:

TQ131.1

罗志波, 王怀有, 王敏, 杜宝强. 纯度对60%NaNO₃-40%KNO₃二元熔盐热物性的影响[J]. 无机盐工业, 2023, 55(6): 43-49.

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图/表 8

图1

表1

图2

表2

图3

图4

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图6

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		杂质离子质量分数/%							纯度/%
		Na⁺	Cl^-	SO₄^2-	Mg²⁺	K⁺	Fe³⁺	Ca²⁺	纯度/%
工业级	NaNO₃	26.012	0.368	3.23×10^-2	2.09×10^-2	2.15×10^-2	0.9×10^-3	2.2×10^-3	96.16
工业级	KNO₃	2.15×10^-2	0.315	0.128	2.64×10^-2	37.51	1.4×10^-3	2.2×10^-3	96.99
高纯	NaNO₃	27.04	9.48×10^-2	1.25×10^-2	2.9×10^-3	2.06×10^-2	—	1.5×10^-3	99.96
高纯	KNO₃	2.62×10^-2	9.9×10^-2	2.37×10^-2	6.9×10^-3	38.65	—	1.0×10^-3	99.94

样品	w（NO₂^-）/%
样品	T/K	0 h	888 h
工业级硝酸熔盐	773	—	1.040 7
	823	—	1.884
	873	—	2.709
高纯硝酸熔盐	773	—	0.701
	823	-	0.938
	873	—	1.673

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纯度对60%NaNO₃-40%KNO₃二元熔盐热物性的影响

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