ЧИСЛЕННАЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФЛЮИДНОЙ СИСТЕМЫ H2O–LiCl–CaCl2 ДЛЯ ИНТЕРВАЛА ТЕМПЕРАТУР ОТ −77 до +50°С
- Авторы: Мисюра М.А., Бушмин С.А., Савва Е.В.
- Раздел: ГЕОХИМИЯ
- Статья получена: 12.06.2025
- Статья одобрена: 22.07.2025
- Статья опубликована: 20.08.2025
- URL: https://journals.rcsi.science/2686-7397/article/view/296874
- ID: 296874
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Предложена численная термодинамическая модель флюидной системы H2O-LiCl-CaCl2 для интервала температур от -77 до +50°С с использованием новых параметров температурных зависимостей взаимодействия ионов Li, Ca, Cl и соответствующих им произведений растворимости в рамках подхода Питцера. В результате построена фазовая диаграмма, на которой отражены рассчитанные на основе модели точка эвтектики E″ , перитектические точки P₁″, P₂″, P₃″, P₄″ в тройной системе H2O-LiCl-CaCl2 и различные фазовые границы кристаллогидратов, показаны их фигуративные точки. Также отражены рассчитанные точка эвтектика E и перитектическая точка P двойной системы H2O-CaCl2 и перитектические точки P₁′, P₂′, P₃′ двойной системы H2O-LiCl. Сравнение рассчитанных по модели характеристик точек эвтектик, перитектик в бинарных подсистемах и растворимости твердых фаз (кристаллогидраты солей) показывает хорошее согласование с экспериментальными данными.
Полный текст

Об авторах
Максим Александрович Мисюра
Автор, ответственный за переписку.
Email: max.misyura94@gmail.com
Россия
Сергей Алексеевич Бушмин
Email: s.a.bushmin@ipgg.ru
Елена Владимировна Савва
Email: e.v.savva@ipgg.ru
Список литературы
- Balaram V., Santosh M., Satyanarayanan M. et al. Lithium: A review of applications, occurrence, exploration, extraction, recycling, analysis, and environmental impact // Geoscience Frontiers. 2024. V. 15. 101868.
- Bowell R.j., Lagos L., Hoyos C.R. Classification and Characteristics of Natural Lithium Resources // Elements. 2020. V. 16. P. 259-264.
- Alexeev S.V., Alexeeva L.P., A.G., Vakhromeev A.G. Brines of the Siberian platform (Russia): Geochemistry and processing prospects // Applied Geochemistry. 2020. V. 117. 104588.
- Мисюра М.А., Бушмин С.А., Александрович О.А. и др. Термодинамическая модель системы H2О–LiCl–NaCl для исследования флюидных включений: Расчет по уравнениям Питцера // Доклады АН. 2024. Т. 519. № 1. С. 52–60.
- Pitzer K.S. Ion interaction approach: Theory and data correlation // Activity coefficients in electrolyte solu¬tions. Ed. K.S. Pitzer. CRC Press. 1991. Р. 75−153.
- Monnin C., Dubois M., Papaiconomou N. et al. Ther¬modynamics of the H2O+LiCl system // Journal of Chemical Engineering Data. 2002. V. 47. P. 1331−1336.
- Holmes H.F., Mesmer R.E. Thermodynamic proper¬ties of aqueous solutions of the alkali metal chlorides to 250°C // Journal of Physical Chemistry. 1983. V. 87. P. 1242−1255.
- Toner J. D., Catling D. C. A low-temperature thermodynamic model for the Na-K-Ca-Mg-Cl system incorporating new experimental heat capacities in KCl, MgCl2 and CaCl2 solutions // J. Chem. Eng. Data. 2017. V. 62. № 3. P. 995–1010.
- Lassin A., Andre L. A revised description of the binary CaCl2–H2O chemical system up to solution-mineral equilibria and temperatures of 250°C using Pitzer equations. Extension to the multicomponent HCl–LiCl–NaCl–KCl–MgCl2–CaCl2–H2O system // J. Chem. Thermodynamics. 2023. V. 176. 106927
- Gibbard H.F., Scatchard G. Liquid-Vapor Equilibrium of Aqueous Lithium Chloride, from 25° to 100°C and from 1.0 to 18.5 Molal, and Related Properties // J.Chemical and Engineering Data. 1973. V. 18. № 3. P. 293-298.
- Spencer R.J., Møller N., Weare J.H. The prediction of mineral solubilities in natural waters: A chemical equilibrium model for the Na-K-Ca-Mg-Cl-SO4-H2O system at temperatures below 25°C // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1990. V.54. P. 575-590.
- Møller N. The prediction of mineral solubilities in nat¬ural waters: A chemical equilibrium model for the Na- K-Ca-Cl-SO4-H2O system, to high temperature and concentration // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1988. V. 52. P. 821−837.
- Wang X., Zhao K., Guo Yafei. et al. Experimental Determination and Thermodynamic Model of Solid–Liquid Equilibria in the Ternary System (LiCl + CaCl2 + H2O) at 273.15 K // J. Chem. Eng. Data. 2019. V. 64. № 1. P. 249–254.
- Zeng D., Xu W., Voigt W. et al. Thermodynamic study of the system (LiCl + CaCl2 +H2O) // J. Chem. Thermodynamics. 2008. V. 40. P. 1157-1165.
- Шевчук В.Г., Вайсфельд М.И. Система LiCl-MgCl2-CaCl2-H2O при 25°C //
- Журнал неорганической химии. 1967. Т.XII. № 4. С. 1064-1068.
Дополнительные файлы
