NaF–Na3PO4–H2O 体系相图与热力学模型
摘 要:NaF–Na3PO4–H2O 体系是稀土矿物加工的典型盐水体系,开发氟、磷回收工艺需要该体系的相图和热力学模型支持。利用等温溶解平衡法测定了 273.15 K、298.15 K、323.15 K 和 348.15 K 的固液相平衡数据,并基于 eNRTL 模型框架构建了该体系从最低共熔点到 348.15 K 的热力学模型。实验结果表明:NaF–Na3PO4–H2O 体系存在 NaF、 Na3PO4·12H2O、Na3PO4·8H2O 和复盐 NaF·2Na3PO4·19H2O 4 个固相物种;其中复盐在各温度均占据三元体系的主要相区,磷酸钠水合物的相区极窄,很难单独成盐,NaF 相区相对较大并随温度升高而增大。热力学模型研究较好地表达了NaF–H2O、Na3PO4–H2O 体系的多温离子活度系数、溶液渗透系数、二元体系相图,获得了盐水作用参数和 6 个固相的热力学数据;通过对三元体系多温相图数据的有效表达,获得了盐-盐作用参数和复盐的热力学数据,在此基础上推测了 NaF–Na3PO4–H2O 体系相图结构,获得了难以实验测定的 9 个零变量点和 9 条单变量共饱和线,从而得到了全部固相的平衡相区,并给出了 NaF–Na3PO4–H2O 体系完整相图,为更复杂体系的热力学表达以及工业应用提供了参考依据。
论文下载: