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，一般來說水鹽體系相平衡／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)分離過程中，近年來相分離的傳統(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題，而本書對這些內(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題是作者對近年來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，所用的知識均與水鹽體系相分離緊密相關(guān)。本書最初是作為專著來撰寫的，希望能對十余年來的研究探索做一次總結(jié)。在初步成稿時(shí)，經(jīng)過科研團(tuán)隊(duì)審閱之后給予了肯定性的評價(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／粉煤灰等硅鋁鈣無機(jī)鹽的濕法冶金過程、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)在本書出版過程中的支持、指導(dǎo)和幫助。作者感謝國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（U20A20149、51674162、51104097）、科技部國家國際合作項(xiàng)目（2012DFA91500）十余年來的支持，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)作者開展無機(jī)鹽工程方面的研究，可以說本書的出版實(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，書中不足之處敬請讀者批評指正！