EDTA对脱硫石膏制备α-半水石膏晶体生长的影响

采用常压盐溶液法工艺以脱硫石膏为原料制备α-半水石膏,研究乙二胺四乙酸(EDTA)对脱水反应速率、产物晶体形貌的影响,并结合多种分析手段从微观角度对转晶机制进行探讨。结果表明:EDTA能显著降低脱硫石膏脱水反应速率,在0.2%~1.0%掺量下,脱水反应时间逐渐延长至4 h;EDTA对α-半水石膏晶体形貌改善作用明显,使之由细长的针棒状转变为短柱状,在1.0%掺量下晶体长径比约为1.5∶1;EDTA在晶体生长过程中会吸附在(111)晶面上,阻碍半水石膏晶体在c轴方向上的生长,但并未掺杂在产物石膏晶格中,不会改变晶体的晶型。     

从FGD残渣中制备高强型α半水石膏的研究

探索了溶液结晶法从烟气脱硫残渣中制备α半水石膏的机理及过程晶形的控制,结果表明:pH值、温度和盐溶液是影响α型半水石膏产品性能的最重要因素。由于α型半水石膏的强度取决于制浆需水量,而制浆需水量又取决于其晶体形态,当晶形从针状向短柱状转化时,其制品强度逐渐增大,这是制备高强α型半水石膏的必要条件,本研究借助了差示微分扫描量热仪等分析手段,得出了溶液结晶法从烟气脱硫残渣中制备α半水石膏的机理。     

磷石膏常压水盐法制备高强石膏转晶剂探究

利用化工磷石膏制备高强石膏,通过设定不同的实验条件来考察盐溶液浓度、转晶剂对生成的高强石膏的晶体形貌的影响,探讨最优的水热合成方案。在水热条件下,磷石膏中的二水石膏通过溶解-再结晶的方式生成半水石膏,在没有任何转晶剂加入的条件下,最终会生成针状的半水石膏晶体。转晶剂会选择性地吸附在半水石膏的(111)晶面上,降低该晶面能,削弱该晶面在C轴的生长速率,改变半水石膏的晶体生长习性和形貌,获得短柱状的半水石膏晶体。实验结果表明:在磷石膏浓度20%、加热时间2h、Na Cl浓度12%、丁二酸浓度0.05%的条件下,获得高强石膏晶体的长径比为2∶1至3∶1,晶型为最优。     

常压盐溶液法转化脱硫石膏制备α-半水石膏的相变机理

采用常压复合盐溶液水热法对钙基湿法烟气脱硫(FGD)工艺的副产品FGD石膏进行转化,以制备α-半水石膏。利用DSC/TG综合热分析、SEM和化学分析对转化后的石膏样品进行研究。结果表明,FGD石膏转化为α-半水石膏的过程遵循溶解-重结晶机理。在重结晶诱导期内,FGD石膏首先在热盐溶液中溶解,形成硫酸钙过饱和溶液,在一定的过饱和度区域内,α-半水石膏雏晶直接从溶液中析出,发生石膏晶体亚微观结构上的改变。随后石膏雏晶继续生长,形成了均匀粗大的棱柱状α-半水石膏晶体,实现结晶物质在各个晶体上的重新分布。     

常压醇水法制备α-高强石膏的工艺条件研究

以磷石膏为原料,采用常压醇水法制备α-高强石膏。探讨了醇质量分数、反应温度、反应时间、转晶剂等因素对α-高强石膏晶体形貌的影响,确定了磷石膏制备α-高强石膏的最佳工艺条件:醇质量分数50%、反应温度105℃、反应时间4 h、固液质量比1:5。当掺入质量分数0.5%丁二酸和0.05%顺丁烯二酸时,可获得长径比分别为3:1,1:1的短柱状晶体,48 h干抗压强度分别为30.5 MPa,33.6 MPa。     

非电解质乙二醇水溶液脱硫石膏制备高强石膏

研究了常压非电解质乙二醇-水溶液脱硫石膏制备α-半水石膏工艺,对转化过程和产物特性做了表征分析;研究了不同金属离子对于转化过程的调控作用,对调控机制作了分析。结果表明脱硫石膏在乙二醇水溶液中(乙二醇浓度80 mol%,反应温度95℃)可成功转化为α-半水石膏;微量金属阳离子K~+,Mg~(2+)的添加可显著加快转化速率,而Fe~(3+)的加入则会减缓转化;添加K~+产物α-半水石膏晶体呈梭子状,添加Mg~(2+)后可获得细长α-半水石膏晶须,而添加Fe~(3+)后则获得扁平硬币状α-半水石膏晶体;金属阳离子对于转化速率和产物形貌的调控主要通过影响溶液pH及晶体表面选择性吸附实现,确切的机理还需进一步分析表征。研究内容将有助于常压非电解质醇水溶液α-半水石膏制备技术的发展,并利于脱硫石膏的高附加值资源化利用。     

柠檬酸对二水石膏晶体生长习性与晶体形貌的影响

利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段分析了柠檬酸对二水石膏晶体结晶习性的影响,并从晶体生长的角度揭示了柠檬酸的缓凝机理．结果表明：柠檬酸由于能与钙离子发生络合作用,降低了钙离子在各个晶面上的叠合速率,从而减缓了石膏晶体的生长速率,晶体粗化;柠檬酸优先吸附在生长最快的c轴方向上,抑制c轴的生长,从而改变各个晶面的相对生长速率,晶形由针状变为短柱状;加入柠檬酸后,建筑石膏的缓凝、石膏硬化体强度的下降均与二水石膏晶体生长习性的改变息息相关．     

盐溶液浓度对常压水热法制备α-半水脱硫石膏的影响

采用常压水热法制备α-半水脱硫石膏,研究在不加转晶剂时盐溶液对脱硫石膏脱水生成α-半水石膏的晶体形貌、转化率和转化速率的影响规律。用偏光显微镜测定晶体形貌,通过脱水反应前后结晶水含量变化计算转化率,用转化率随反应时间的变化表示转化速率。结果表明：盐浓度增大,生成晶体越细小,反应速率和转化率变化不大;适当NaCl浓度15%~20%。     

转晶剂对Na2SO4-乙二醇水体系中磷石膏制备的α-半水石膏晶体形貌的影响

晶体形貌对α-半水石膏的性能产生较大影响,因此制备晶体形貌良好的α-半水石膏在工业中非常重要.本试验采用常压盐溶液与醇溶液相结合的方法,以磷石膏为原料制备α-半水石膏,研究了不同转晶剂对α-半水石膏晶体形貌及其水化硬化强度的影响.结果表明:相对于盐类,有机酸类转晶剂对α-半水石膏晶体形貌的调控效果较好,其中马来酸调控作...     

α、β-半水石膏复合胶凝材料的性能及微观结构研究

本文研究了α-半水石膏的掺量对建筑石膏标准稠度用水量、凝结时间、强度等宏观性能的影响,并且采用SEM和压汞法分析了复合胶凝材料的水化物的形貌和孔结构。结果表明:当α-半水石膏掺量从0%增加至20%时,标准稠度用水量降低了5.6%,初、终凝时间分别延长了2 min和7.5 min,抗折、抗压强度分别提高了58.3%和71.9%。随着α-半水石膏掺量的提升,针棒状水化产物数量减少,短柱状水化产物数量增加,石膏硬化体孔隙率降低,孔径趋于细化。     

石膏种类对富水充填材料凝结硬化性能与机理的影响

针对富水充填材料的凝结性能受石膏种类影响的问题,采用X射线衍射、扫描电镜、红外光谱等微观实验,分析富水充填材料硬化体的组成,探讨二水石膏和半水石膏对富水充填材料性能影响的机理. 结果表明:以硫铝酸盐水泥-石膏-石灰为主的富水充填材料体系中,为保证正常的凝结硬化,石膏应为二水石膏;如以半水石膏为原材料,在7d龄期时仍不具有强度;二水石膏充足时生成的钙矾石晶体呈细针状,二水石膏不足时生成的钙矾石晶体为六棱短柱状;富水充填材料的强度主要来源于硫铝酸盐水泥-石膏-石灰反应生成的钙矾石,而不是水泥自身水化的水化硫铝酸钙、铝胶和氢氧化钙.     

从湿法烟气脱硫残渣制取α型半水硫酸钙的研究

作者提出一种处理烟气脱硫残渣的新方法。该法将脱硫残渣在硫酸溶液中转变为ＦＧＤ石膏，同时回收ＳＯ２。ＦＧＤ石膏在碱土金属盐类和硫酸的混合液中，于大气压下加热脱水生成α型半水硫酸钙。研究中发现酸浓度和温度是影响ＦＧＤ石膏脱水速度最敏感的因素；固液比虽然对脱水速度影响不大，但于晶体生长和习性改良不利；ｐＨ值愈接近中性范围，愈能增强α型半水结晶在液相中的稳定性，有利于结晶习性改良     

复合型缓凝剂对脱硫建筑石膏水化进程的影响及缓凝机理

研究了复合型缓凝剂P粉对脱硫建筑石膏水化进程、液相离子浓度与过饱和度及二水石膏晶体形貌的影响,结合扫描电镜对其缓凝机理进行了分析。结果表明:P粉能抑制脱硫建筑石膏的早期水化,使其水化放热减缓,早期水化率降低,凝结时间延长;P粉对二水石膏晶体形貌影响较大,并且使二水石膏晶体尺寸明显增大;P粉通过多种途径对石膏产生了缓凝作用,其中羟基羧酸钙盐钙离子的电离对早期半水石膏的溶解起到一定的阻碍作用,延缓了晶核的形成,同时羧基和羟基组成的基团的选择性吸附抑制了晶核的生长,另外蛋白质也对石膏起到了胶体包裹的作用,抑制了     

磺化三聚氰胺对α半水石膏水化进程、结构和性能的影响

利用热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和水化温度等测试手段分别研究了高磺化度三聚氰胺超塑化剂(SMF)对α半水石膏水化反应进程,硬化体微结构,标准稠度需水量和抗压强度等力学性能的影响.结果表明:SMF可以降低α半水石膏水化速率;SMF最佳掺量为0.4%,此时α半水石膏标准稠度需水量最高可以降低22.22%,硬化体抗压强度最高可以提高47.56%;SMF可以增加硬化体结构致密度,增大石膏晶体粒径,但也会增加体系内应力并破坏硬化体结晶网络.     

α-半水石膏及其混合料的性能

为获得良好的石膏铸型及提高石膏产品质量,对α-半水石膏及其混合料的性能进行了研究。通过试验,确定了水膏质量比为0.5时,α-半水石膏的抗弯强度较好;α-半水石膏混合了莫来石粉、锆英石粉、增强纤维等成分后,使得整体综合性能大幅上升,最佳质量配比为1∶0.25∶0.2∶0.021;焙烧温度对石膏抗弯强度有显著影响,随着焙烧温度升高,纯α-半水石膏抗弯强度下降较快,混合α-半水石膏强度下降缓慢,最佳焙烧温度为50~60℃。     

α-半水石膏及其混合料的性能

为获得良好的石膏铸型及提高石膏产品质量,对α-半水石膏及其混合料的性能进行了研究.通过试验,确定了水膏质量比为0.5时,α-半水石膏的抗弯强度较好;α-半水石膏混合了莫来石粉、锆英石粉、增强纤维等成分后,使得整体综合性能大幅上升,最佳质量配比为1∶0.25∶0.2∶0.021;焙烧温度对石膏抗弯强度有显著影响,随着焙烧温度升高,纯α-半水石膏抗弯强度下降较快,混合α-半水石膏强度下降缓慢,最佳焙烧温度为50～60 ℃.     

用双电层理论研究不同电价阳离子对α半水石膏水化的影响

通过水化升温曲线、ζ电位、液相组成等的测定,研究了不同电价阳离子对α半水石膏水化硬化过程的影响.结果表明:在α半水石膏的水化硬化过程中,形成了双电层结构和负ζ电位,不同电价的阳离子对α半水石膏的表面双电层结构和ζ电位产生不同影响.导致α半水石膏颗粒的分散度和溶解速度不同,从而影响了α半水石膏的水化硬化.这种作用机理有别于传统的胶体体系.     

石膏对铝酸盐水泥基混合体系早期水化的影响

采用量热仪、X射线衍射仪、环境扫描电子显微镜、压汞仪分析了无水石膏及α-半水石膏对铝酸盐水泥为主的铝酸盐-硅酸盐混合水泥体系早期水化放热、浆体微结构演变等水化进程的影响.结果表明:无论何种石膏掺入后,三元体系的早期水化均有所加速,且集中于钙矾石的生成及其向单硫型水化硫铝酸钙的转变——水化30min内,浆体中均生成了一定量长度为1μm左右的短粗钙矾石晶体,并伴随首个水化放热峰的产生;而随后的8h内,另产生两个水化放热峰:掺无水石膏时,第2个水化放热峰源自无水铝酸钙和无水石膏的溶解以及少量钙矾石晶体的生成,第3个水化放热峰源自钙矾石的增长及其向单硫型水化硫铝酸钙的转变;而掺α-半水石膏时,这两个水化放热峰均与钙矾石的生成及增长有关.相比而言,α-半水石膏因溶解速度较快,与无水铝酸钙等的溶解速度相匹配,所以水化早期生成更多的钙矾石晶体,所得硬化浆体的孔隙率更低.     

石膏性质对半水硫酸钙晶须形貌的影响

探讨了以石膏为原料,用水热法制半水硫酸钙(CaSO4.0.5H2O)晶须的可行性,侧重考察了石膏(CaSO4.2H2O)性质对水热产物形貌的影响.结果表明,以纯石膏、工业副产石膏(磷石膏、脱硫石膏)或合成石膏(由电石渣或氧化钙与硫酸反应制得)为原料,用水热法均可制备半水硫酸钙晶须.纯石膏晶粒度较大,磷石膏含杂较多,二者只能合成短棒状晶须.脱硫石膏和合成石膏的晶粒度小、含杂少,更有利于形成高长径比晶须.     

α－型半水石膏的性能研究及应用

以纤维石膏矿石为原料，采用合理的蒸压工艺研制了α－型高强度半水石膏。结果表明，该石膏由折射率高的微晶组成，微晶体晶形良好，密度高，晶体很少有裂纹和孔隙，在标准稠度下有较高的膏水比，同时该石膏有初凝时间较长、抗折强度大等性能。讨论了添加剂对石膏性能的影响，并介绍了该石膏在陶瓷工程中的应用。