盐湖水化学特征

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1365页（2192字）

(一)盐湖卤水成分

盐湖卤水(包括湖表卤水、晶间卤水和淤泥卤水)含盐量均在50g／L以上，属于高矿化卤水，化学成分同海洋水化学成分相似，但含盐量却比海洋水高几倍至十几倍；其中，Na、K、Mg、Ca、C1、SO₄、CO₃、HCO₃含量最多，占卤水离子组成的97%以上，为盐湖卤水的主要化学成分；其余B、Li、Rb、Cs、U、Th、Br、I、Sr、Ba、Au、Ag、Hg、Pb、Zn、Ni、Cu、Co、Si、Ti、Fe、F、P、Cr、V、Mn、Ga、As、P、Be、N、A1、Sc、Se、Y、Zr、Nb、Cd、Sn、La、Ce、Nd、Gd、Dy、Ta、Bi等40多种元素，含量仅占卤水离子组成的2～3%，皆属于微量元素，为盐湖卤水的次要化学成分。

盐湖卤水成分，决定于许多因素，如地质构造条件、成盐自然环境等等。我国地域辽阔，自然条件十分复杂，不同地区的盐湖卤水成分，具有明显的差异(表4－1－25)。青海、西藏地区的盐湖卤水成分中，K、B、Li含量比其他地区盐湖卤水含量高；就是在世界上盐湖卤水中，其含量之高也属罕见。内蒙古地区的盐湖卤水，以碳酸盐(天然碱等)含量高为明显特色。而新疆地区盐湖卤水，又以普通盐(芒硝和石盐)含量高为主要特征。

表4－1－25 我国盐湖卤水成分特征

(二)盐湖卤水类型

盐湖卤水类型，多采用M．T．瓦里亚什科关于盐湖的水化学分类方法，即根据盐湖卤水化学成分的主要阴离子C1^－、SO₂^2－、CO₃^2－、HCO₃^－和主要阳离子Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺的含量，以及它们在卤水中可能形成的盐类组合及其平衡体系，进行分类。利用盐类组合的变质系数或离子的特征系数，将盐湖卤水的水化学类型，划分为碳酸盐型、硫酸盐型(包括硫酸钠亚型和硫酸镁亚型)和氯化物型三种类型(表4－1－26)。

表4－1－26 盐湖卤水水化学分类表

注：K_I表示盐类的百分数，Э表示离子当量数。

我国盐湖卤水类型齐全，既有碳酸盐型、硫酸盐型(硫酸钠亚型和硫酸镁亚型)，也有氯化物型盐湖；其中硫酸盐型(硫酸钠亚型和硫酸镁亚型)盐湖分布普遍，数量最多，各盐湖区都能见到；碳酸盐型盐湖，主要分布在内蒙古盐湖区，其次是西藏盐湖区；氯化物型盐湖，则主要分布在青海柴达木盆地盐湖区，其次是新疆盐湖区(表4－1－27)。

表4－1－27 盐湖卤水水化学分类总表

(三)盐湖卤水性质

1．颜色 盐湖卤水通常是无色透明的，若含有杂质，则呈异色。例如，含有铁质或嗜盐藻、嗜盐菌、卤虫等，则为暗红色，如西藏的洞错、扎布耶茶卡和新疆的艾比湖；若含有微体生物，则呈暗绿色，如内蒙古的察汗淖；若含有腐植质或有机炭等，则呈黑灰色或黑色，如新疆的北沙窝芒硝湖。盐湖卤水的深浅也会影响卤水的颜色，例如西藏的错尼湖，水深58．7m，湖水呈深蓝色；青海的达布逊湖，水深不到1m，湖水则呈天蓝色。此外，湖区自然环境、地貌类型等对湖水的颜色也有程度不同的影响，如新疆天山脚下的巴里坤盐湖，湖水清澈透明，雪山倒影清晰可见。

2．酸碱度 盐湖卤水酸碱度与〔H⁺〕浓度和pH值之间有一定的对应关系，见表4－1－28。

表4－1－28 卤水酸碱度与〔H⁺〕和pH的关系

我国盐湖卤水的酸碱度与盐湖水化学类型有一定的专属关系。一般来说，碳酸盐型盐湖卤水的pH值，多在8～11之间，酸碱度由弱碱性到碱性；而氯化物型盐湖卤水的pH值，在3～6之间，由酸性到弱酸性；硫酸盐型盐湖卤水的pH值，介于5～9之间，酸碱度由弱酸性到弱碱性(表4－1－29)。

表4－1－29 我国主要盐湖卤水的pH值

3．卤水的密度 卤水密度是反映盐湖卤水浓度或含盐量的一种形式。一般可以用下列公式表示：

式中 P_t——t℃时的卤水密度(g／cm³)

m——卤水的质量(g)

V_t——t℃时的卤水体积cm³)

盐湖卤水密度，可用比重计、比重瓶直接测定，或通过卤水的化学分析计算求得。在实际工作中，一般用相对密度或波美度表示(表4－1－30)。

表4－1－30 15℃时相对密度与波美度的对应关系