Quặng sylvinite có thành phần chính là NaCl, KCl. Từ sylvinite, có thể tách KCl thông qua quy trình 3 bước sau:
Bước 1: Nghiền quặng, hòa với nước, giữ ổn định ở 100°C, lắng, lọc, thu được dung dịch bão hoà NaCl, KCl ở 100°C (gọi là dung dịch X, có khối lượng riêng 1,9 g/cm^3).
Bước 2: Cho V1 m^3 khối dung dịch X vào bể kết tinh, làm nguội về 30°C, sau khi NaCl và KCl kết tinh hoàn toàn, lắng, lọc, thu được m1 kg hỗn hợp muối Y và nước cái (1).
Bước 3: Hoà tan m1 kg Y trong V2 m^3 nước ở 100°C, thu được dung dịch Z và phần rắn không tan. Lắng, lọc, làm nguội dung dịch Z về 30°C. Sau khi muối kết tinh hoàn toàn, lắng, lọc, thu được m2 kg chất rắn T và nước cái (2).
Giả sử thành phần khác nhau trong quặng (ngoài NaCl, KCl) không bị kết tinh; KCl, NaCl kết tinh ở dạng muối khan; độ tan S (gam/100 gam nước) của NaCl và KCl như bảng trên và không ảnh hưởng đến nhau khi hai muối cùng có mặt trong một dung dịch, hiệu suất các bước đều đạt 100%, khối lượng riêng của nước là 1 gam/cm^3; trong quá trình kết tinh ở bước 2 lượng nước không đổi.
a. Phần nước cái (1) hay (2) có thể được cho vào hoà với quặng ở bước 1? Vì sao?
b. Tính khối lượng nước có trong dung dịch X và giá trị của m1 một khi V1 = 1.
c. Tương ứng với V2 = 0,2 và giá trị m1 ở ý b, hãy tính giá trị m2.
d. Tương ứng với giá trị m1 ở ý b, hãy tính giá trị V2 để thu được KCl tinh khiết với khối lượng lớn nhất trong T.
----- Nội dung ảnh -----