本書主要介紹水鹽體系相分離原理及其工程應(yīng)用，具體涉及鹽化工、高鹽固廢／廢水處理、工業(yè)堿廢處理、鋁土礦／煤基固廢濕法提煉、污水凈化等環(huán)境與資源工程行業(yè)門類。本書圍繞水鹽體系相分離的基本原理，內(nèi)容包括水鹽體系的實(shí)驗(yàn)方法、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、建模計(jì)算、應(yīng)用案例等。
　　水鹽體系相分離主要涉及鹽水溶液中的固液相平衡，以及與其有關(guān)的相轉(zhuǎn)化、相變等問(wèn)題，大多數(shù)情況下是以水鹽體系相圖為基本的表現(xiàn)形式。相平衡相圖原屬于濕法冶金、鹽化工、海洋／鹽湖地質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域的理論工具，一般來(lái)說(shuō)水鹽體系相平衡／相圖的應(yīng)用主要是指等溫蒸發(fā)結(jié)晶分離和一部分變溫分離，另外地質(zhì)學(xué)意義上的鹽水組分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)也是普遍的應(yīng)用方式。
　　在行業(yè)內(nèi)的水鹽體系（salt-water system）研究中，一些前輩們習(xí)慣于將相平衡視同為相分離（phase separation）。相分離的術(shù)語(yǔ)在早些年的專業(yè)性小范圍內(nèi)有所提及，例如在鹽湖化工行業(yè)內(nèi)相分離就屬于一個(gè)約定俗成的概念，也曾在一些相關(guān)的中外文論文中被寫入標(biāo)題之中，而在廣義的水鹽體系范疇內(nèi)更多出現(xiàn)的還是相平衡（phase equilibrium）、相圖（phase diagram）等名詞的形式。與此同時(shí)，相分離的應(yīng)用也可以類推到其他工業(yè)分離過(guò)程中，近年來(lái)相分離的傳統(tǒng)應(yīng)用已經(jīng)從經(jīng)典的相圖拓展到非平衡動(dòng)態(tài)體系、浮選、沉降等非傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。此外，除了其熱力學(xué)計(jì)算模型的發(fā)展之外，非平衡態(tài)相分離等問(wèn)題也引起了研究者的關(guān)注。因此，在等溫蒸發(fā)結(jié)晶分離等經(jīng)典應(yīng)用的基礎(chǔ)上，本書又以拓展的視角，介紹了變溫動(dòng)態(tài)分離、強(qiáng)酸性介穩(wěn)相分離、可溶鹽浮選、溶礦相分離、凝聚沉降相平衡等非傳統(tǒng)意義上相分離理論的各種新應(yīng)用。雖然這些新應(yīng)用仍采用了相圖的形式，但是其體系及應(yīng)用模式與經(jīng)典的水鹽體系相圖仍有一定差異，而且其理論基礎(chǔ)也不再是純粹的水鹽體系相平衡原理。盡管這些學(xué)術(shù)上的嘗試還存在爭(zhēng)議，考慮到這些新的應(yīng)用在工程實(shí)踐中能夠起到事實(shí)上的指導(dǎo)作用，作者仍然將這些應(yīng)用的原理及案例都寫入本書中，并且將其作為相分離的補(bǔ)充，敬請(qǐng)讀者予以批判性的取舍。
　　為了盡可能詳盡而充實(shí)地結(jié)合最新研究動(dòng)態(tài)來(lái)闡述水鹽體系相平衡的原理與應(yīng)用，本書在章節(jié)布局和撰寫方面還做了一些新的嘗試。水鹽體系相平衡類著作文獻(xiàn)大多采用二元至多元體系的分類、以闡述相圖原理為主，而本書在此基礎(chǔ)上還專門從工程應(yīng)用的角度，分門別類地闡述了水鹽體系相平衡與相分離問(wèn)題，且重點(diǎn)介紹了一些實(shí)際的設(shè)計(jì)或工程案例。水鹽體系相圖類著作文獻(xiàn)大都介紹了中性鹽溶液體系，一般未涉及水鹽體系中不溶物或固體混合物等的分離問(wèn)題，而本書對(duì)這些內(nèi)容都做了探索性的歸納。另外，部分?jǐn)?shù)據(jù)為首次在教材中的總結(jié)，包括粉煤灰酸浸液、鹽的介穩(wěn)溶解度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，不飽和體系中鹽的介穩(wěn)性溶解等學(xué)術(shù)觀點(diǎn)也納入了本書之中。鑒于本書的布局有別于其他水鹽體系相圖類教材，因此在附錄設(shè)置上沒有錄入各種常見水鹽體系的溶解度數(shù)據(jù)，而是寫入了強(qiáng)酸性水鹽體系溶解度等帶有一定非常規(guī)工藝設(shè)計(jì)特色的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　總體上看，水鹽體系相分離的原理正在向著多元化應(yīng)用研究的方向發(fā)展，水鹽體系的非平衡動(dòng)態(tài)變溫現(xiàn)象、高鹽固廢／煤基固廢元素提取、凝聚沉降與凈化中的相平衡等問(wèn)題是作者對(duì)近年來(lái)水鹽體系研究中若干應(yīng)用體會(huì)的部分總結(jié)，也是本書的特色之一。希望本書能為本科生、研究生及科技工作者提供一些值得借鑒的參考信息。
　　第一作者于1997~2001年就讀于被稱為“鹽業(yè)黃埔”的天津輕工業(yè)學(xué)院鹽業(yè)工程系，在鹽業(yè)工程系的小院里所學(xué)專業(yè)為面向制鹽過(guò)程的化工工藝，專業(yè)課程包括了水鹽體系相圖、化工分離、制鹽工藝學(xué)等，這些教育經(jīng)歷構(gòu)成了作者相分離教研的基礎(chǔ)。2011年，作者入職到山西大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院資源與環(huán)境工程研究所，期間多次在運(yùn)城鹽湖、青海鹽湖做相分離工程化試驗(yàn)，也參與了粉煤灰濕法提取鋁鋰等實(shí)驗(yàn)研究，所用的知識(shí)均與水鹽體系相分離緊密相關(guān)。本書最初是作為專著來(lái)撰寫的，希望能對(duì)十余年來(lái)的研究探索做一次總結(jié)。在初步成稿時(shí)，經(jīng)過(guò)科研團(tuán)隊(duì)審閱之后給予了肯定性的評(píng)價(jià)，系列教材主編也鼓勵(lì)改寫為教材以利于教學(xué)工作，并在百忙之中多次專門組織對(duì)書稿的研討，作者因此深受鼓舞，于是進(jìn)一步豐富了上篇水鹽體系相分離的理論部分，并強(qiáng)化了下篇工程應(yīng)用各章節(jié)的理論描述，至此定稿。
　　本書上篇講述水鹽體系相平衡等相分離原理，下篇講述相分離原理的各類應(yīng)用，其中包括一些工藝設(shè)計(jì)的案例介紹。本書可以供冶金、化學(xué)、化工、海洋、地學(xué)、環(huán)境與資源等專業(yè)的本科生、研究生學(xué)習(xí)，也可以供科研與技術(shù)工作者在工程與工藝設(shè)計(jì)中作為參考資料，相應(yīng)的科研與工程領(lǐng)域包括但不限于鹽湖化工、海鹽與井礦鹽生產(chǎn)、鹽礦水溶開采、高鹽固廢濕法處理、高鹽廢水濃縮分質(zhì)等，以及鋁土礦／粉煤灰等硅鋁鈣無(wú)機(jī)鹽的濕法冶金過(guò)程、基于電解質(zhì)調(diào)控的污水沉降系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
　　在山西大學(xué)建校120周年之際，作者感謝山西大學(xué)在本書出版過(guò)程中的支持、指導(dǎo)和幫助。作者感謝國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（U20A20149、51674162、51104097）、科技部國(guó)家國(guó)際合作項(xiàng)目（2012DFA91500）十余年來(lái)的支持，感謝青海大學(xué)化工學(xué)院及青海省昆侖英才·高端創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才計(jì)劃的支持，感謝山西省教育廳教學(xué)改革項(xiàng)目（2021YJJG010）、山西省“1331工程”計(jì)劃的支持，感謝山西省科技廳、青海省科技廳、青海中航資源有限公司的大力支持。特別需要指出的是，自2011年以來(lái)山西大學(xué)資源與環(huán)境工程研究所一直在引導(dǎo)作者開展無(wú)機(jī)鹽工程方面的研究，可以說(shuō)本書的出版實(shí)際上是科研團(tuán)隊(duì)前期研究的總結(jié)與升華。
　　由于作者水平所限，書中不足之處敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正！