宋江涛，袁菲，余艳，郭亚飞，邓天龙

（天津科技大学化工与材料学院，天津市卤水化工与资源生态化利用重点实验室，天津300457）

引 言

青藏高原盐湖众多，储备着丰富的液体矿产资源，其开发前景广阔，液体组成可简化为(Li+,Na+,K+,Mg2+//Cl-,SO42-,borate-H2O)七元多组分体系[1]。其中察尔汗盐湖就蕴含着锂、钾和硼等为主的各种盐类矿产资源多达600多亿吨[2]。硼酸盐不仅在现代无机盐工业中占有重要地位，而且由于其优异的特性，广泛应用于电子制造、新型电极材料、非线性光学材料等领域[3]。其中，碱金属五硼酸盐因其高硼比而具有非线性、机械强度优良等特性，如五硼酸钾可用作激光材料[4]，五硼酸锂可用于特种玻璃、润滑油添加剂[5]。但目前尚无从富含锂硼的盐湖卤水中分离硼酸盐的成熟技术，因此，针对我国富含锂、硼的卤水锂盐分离提取过程中所缺乏的关键性基础数据，采用等温溶解法开展相关相图与相平衡研究，对碱金属锂、钠、钾五硼酸盐的分离提取具有重要的指导意义[6-8]。

针对我国盐湖卤水体系涉及的碱金属硼酸盐体系相平衡已有大量报道，如四元体系Li+,Mg2+//S,B4O72--H2O[9]、Na+,Ca2+//Cl-,borate-H2O[10]、Li+,K+//CO32-,B4O72--H2O[11]在288.15 K的相平衡；四元 体 系Na+,K+//Cl-,B4O72--H2O[12]、Li+,Rb+,Mg2+//borate–H2O[13]、Li+//SO42-,C,metaborate-H2O[14]和K+,Mg2+//Cl-,borate-H2O[15]在298.15 K的相平衡；Na+,K+//Cl-,B4O72--H2O[16]、Li+,Mg2+//Cl-,borate-H2O[17]和Li+,Rb+,Mg2+//borate-H2O[18]在323 K的相平衡。相关碱金属五硼酸盐的研究，本课题组前期报道了三元体系NaB5O8+KB5O8+H2O和LiB5O8+KB5O8+H2O的相平衡[19]，四元体系LiB5O8+NaB5O8+KB5O8+H2O在298.15 K相平衡未见报道。本文测定了该四元体系的溶解度及其平衡溶液物理性质(折射率和密度)；同时，利用Pitzer及其扩展Harvie-Wear(HW)模型对溶解度进行了理论预测。

1 实验材料和方法

1.1 仪器与药品试剂

主要仪器：HXG-500-12A型恒温水浴磁力搅拌槽(北京惠城佳仪，控温精度±0.01 K)；……