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%。     

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。     

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...     

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。     

丁二酸对α半水脱硫石膏晶体生长习性与晶体形貌的影响

采用扫描电镜、显微红外分析仪和X光电子能谱研究了丁二酸对α半水脱硫石膏晶体生长习性与形貌的影响,从晶体生长角度分析了丁二酸的晶形调节作用机理.结果表明:丁二酸显著改变了α半水脱硫石膏晶体的生长习性,使其由长棒状转变为短柱状或片状,且晶体发育更完整,晶体尺度变大;控制丁二酸的掺量,可制备长径比为1:1的短柱状α半水脱硫石...     

NaCl盐溶液制备半水石膏的工艺条件研究

采用常压盐溶液法制备半水石膏。研究在不加转晶剂时盐溶液浓度、反应温度、pH、固液比以及搅拌速度等因素对脱水速率、晶体形貌的影响规律。结果表明:盐浓度越高,二水石膏脱水速率越快,生成的晶体越细小;温度越高,二水石膏脱水速率越快,晶体直径越大;随着pH由小逐渐增大,二水石膏脱水速率呈现先增后减趋势,晶体长度先减小后增加,但总体影响较小;随着固液比增加,二水石膏脱水速率呈现先增后减趋势,晶体直径先增加后减小;随着搅拌速度增强,二水石膏脱水速率呈现先增后减趋势,晶体直径先减小后增加。常压NaCl溶液中制备半水石膏适宜工艺条件为:NaCl溶液浓度15%,pH5～pH7,反应温度95℃,反应时间2～3 h,固液比1∶6,搅拌速度150 r/min。     

常压盐溶液法从烟气脱硫石膏制备硫酸钙晶须研究

对在常压盐溶液中用钙基湿法烟气脱硫石膏制备硫酸钙晶须的工艺过程进行试验研究,考察了温度、CaCl2浓度、H2SO4浓度和搅拌速率对脱硫石膏转化过程的影响。结果表明,在一定浓度的CaCl2和H2SO4溶液中,脱硫石膏可转化生成α-CaSO4.0.5H2O晶须,最适宜的转化条件为:w(CaCl2)=5.0%、w(H2SO4)=0.8%、结晶温度为102℃,搅拌速率为160r/min。在此条件下转化6h制得的α-CaSO4.0.5H2O晶须平均长度为236μm,长径比为95。     

常压盐溶液法制备α-半水石膏的工艺参数研究

二水石膏在盐介质中部分脱水可制得高强度α-半水石膏.采用单因素实验考察了媒晶剂、盐介质、洗涤水温度、产品干燥温度、产品粒度等因素对常压盐溶液法制备α-半水石膏的抗压强度的影响,实验结果表明:当媒晶剂为柠檬酸钠与Al3 等的复合物(占盐溶液的质量百分比为1.0%)、盐介质为15%(质量百分比)的KCl水溶液、洗涤水温度在98℃以上、产品干燥温度为110-130℃、产品粒度控制在7-4μm时,产品抗压强度可达44MPa.     

废石膏模制备高强度α半水石膏的研究

根据“溶解－再结晶”机理，以陶瓷工业中的废石膏模为原料研制出α－型半水石膏模．讨论了蒸气操作压力和温度、烘干温度等因素对蒸压过程、产物成份和产物质量的影响．研究表明，以废石膏模为原料研制成的α－型半水石膏与天然纤维石膏矿石为原料得到的半水石膏性能基本相同，是一种高强度石膏胶凝材料．     

硅酸盐水泥增强陶瓷模具石膏机理研究

研究了硅酸盐水泥(OPC)对陶瓷模具石膏凝结时间、机械强度及工作性能(吸水性、耐水性、耐溶蚀及耐磨性)的影响,采用XRD,DSC-TG和SEM-EDS测试技术对其作用机理进行深入分析.结果表明:OPC的掺入减少了相同流动度下拌合水量,促进了半水石膏的凝结硬化并使半水石膏硬化体后期强度显著增加,且耐水、耐溶蚀及耐磨性能大幅提高.XRD和SEM-EDS分析表明半水石膏-硅酸盐水泥复合体系主要水化产物有针棒状二水石膏(DH)晶体,细针尖状钙矾石(AFt)晶体及无定形C-S-H凝胶.DH与AFt晶体相互交织生长形成网状结构,C-S-H凝胶填充在晶间孔隙内并覆盖于DH晶体表面使晶胶结构更趋密实,结晶接触点减少,硬化体孔隙率降低、孔径细化,强度、耐水、耐溶蚀性能显著提高;DSC-TG分析得出石膏脱水温度由140℃升至150℃,表明密实的晶胶结构增强了石膏硬化体热稳定性能.     

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.     

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℃。     

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.     

脱色磷石膏制备硫酸钙晶须的研究

以脱色磷石膏(白石膏,CSD)为原料,通过溶剂热法成功的制备了半水硫酸钙(CSH)晶须。用X-射线粉末衍射仪、光学显微镜和扫描电镜对样品进行表征,结果表明:样品是长100~300μm,直径1~1.5μm的半水硫酸钙晶须,水/乙二醇体积比是影响硫酸钙晶须物相和长径比的重要因素。合成温度为120℃、水/乙二醇体积比为1∶1时所得样品为最佳。     

利用水热法对磷石膏进行除杂脱水的工艺探讨

以磷石膏为原料制取α-半水硫酸钙。研究了3种体系对产物α-半水硫酸钙的影响及适宜的工艺参数。结果表明,在2%的盐酸体系中能获得杂质含量较少、色度较好的α-半水硫酸钙,适宜工艺参数：水热温度160℃,水热时间60 min,固液比1∶3。     

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。     

高强脱硫石膏砌块的制备及微观结构研究

为解决电厂脱硫石膏资源化应用,利用自制煮压釜与浇注成型工艺制备高强石膏砌块.采用差热热重分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段分析表征脱硫石膏化学转变过程、石膏砌块物相结构与微观形貌特征.结果表明:脱硫石膏在145～160℃经脱水转变为熟石膏;较自然养护,干法养护(14h/70℃)石膏砌块更易获得较高的力学强度;XRD与SEM结果表明:砌块主要含二水石膏和半水石膏两物相,组织结构中发育而成的柱状晶为石膏水化物,柱状晶与基体组织胶结形成牢固的复合界面,并通过柱状晶拔出机制获得较好的力学性能,表明脱硫石膏砌块高强特性与其组织中的复合结构密切相关.