压蒸溶液法脱硫石膏制备α-半水装饰石膏实验研究

通过采用蒸压水溶液法,在升温时间为90 min、蒸压温度为130℃的条件下水热处理掺有转晶剂的脱硫石膏浆体制得α-半水装饰石膏晶体,采用体视显微镜观测晶体的形貌特征,利用WA-Y300电子液压机测试抗压强度发现,升温时间过短或过长都不利于强度的提高,只有在α-半水装饰石膏晶体析出的饱和度与生长速率达到动态平衡时最佳;蒸压时间以转晶最充分时为宜,此时强度最高;浇注时间应控制在α-半水装饰石膏水化之前,浇注温度可略低于蒸压温度.因此脱硫石膏浆体采用高温法制取α-半水装饰石膏浆体的工艺是可行的,升温时间应控制在90 min,6 h蒸压抗压强度最高可达到34.8 MPa,α-半水装饰石膏浆体浇注时间应在2 min左右,浇注温度在120℃时最为合适.     

影响α半水石膏粒度、形貌及强度的因素

目的制备高纯度的医用α半水石膏并能进一步控制好晶体的粒度、形貌．方法采用加压水溶液法并在转晶剂作用下制备α半水石膏，在体视显微镜下分析转晶剂、蒸压时间对晶体粒度、形貌的影响及晶体粒度、形貌与强度之间的关系．结果试验结果表明，只有晶体粒度大小适当的、晶体形貌是六方短柱的、晶面完整的α半水石膏才具有较高的强度．制备了二轴平均径12．5μm、长径比2：1、单一粒径水膏比0．22、3d抗压强度达到61．1MPa的α半水石膏．结论复合转晶剂适当的比例和掺量、蒸压时间是控制α半水石膏晶体粒度、形貌及强度的关键因素．     

高强石膏的生产工艺及其改性研究

采用蒸炼法生产出抗压强度４０ＭＰａ的α－半水石膏,基于α－半水石膏力学性能与其结晶形态的关系,探讨外加剂技术对α－半水石膏晶体形态的控制机理,认为掺加有机无机复合外加剂可以获得理想的短柱状α－半水石膏晶体,并对蒸炼法利用外加剂技术的可行性进行探索。     

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。     

半水石膏性能与微观结构的探讨

XRD、SEM分析表明对α型半水石膏晶体呈短柱状、结晶完好，β型半水石膏晶体呈片状、结晶较差；α型半水石膏水化物晶体呈板柱状，晶体交织形成致密硬化体结构，β型半水石膏水化物晶体呈针状、纤维状，晶体交织形成疏松的硬化体结构。晶体结构与形貌上的差异是导致α型半水石膏与β型半水石膏性能特别是力学强度差异的原因。     

以脱硫石膏制备α型半水石膏晶须的研究

以脱硫石膏为原料,利用水热法合成了α型半水石膏晶须.研究结果表明,以十二烷基磺酸钠为转晶剂,在120℃条件下反应10 h,可获得较优异的微米级的α型半水石膏产品,研究结果对脱硫石膏的综合利用以及微米级石膏晶须的工业化生产具有一定的指导意义.     

有机酸结构对α半水脱硫石膏晶体形貌的影响及其调晶机理

研究了有机酸羧基数量、羧基间距、羟基等辅助基团、双键及其顺反构造对α半水脱硫石膏晶体形貌的影响,从吸附和晶体生长角度分析了有机酸调晶机理。结果表明,一元有机酸没有调晶效果;羧基间距3个C原子的二元或多元有机酸是高效调晶剂,如丁二酸、柠檬酸等;邻位羟基有助调作用,使有机酸调节效果更好;顺式结构有机酸调晶作用略有增强,反式结构破坏羧基的协同作用,调晶能力基本丧失。有机酸2个羧基同时与Ca2+络合,选择吸附在α半水脱硫石膏(111)面,形成环状络合物,阻碍Ca2+扩散和晶面生长,削弱(111)面c轴生长速率的比较优势,改变α半水石膏晶体生长习性和形貌。     

脱硫石膏制备超硫胶凝材料

研究旨在开发一种以烟气脱硫石膏为主要原料,矿渣粉为活性成分,熟料、钢渣作为碱性激发剂的超硫水硬性胶凝材料。该胶凝体系脱硫石膏掺量高达45%,且以2%熟料激发时,3d抗压强度达20.5MPa,28d为48.7MPa;而以8%钢渣激发,分别达15.8MPa和50.7MPa。XRD和SEM分析表明,脱硫石膏-矿渣-激发剂体系的水化产物主要是钙矾石和C-S-H凝胶。脱硫石膏在水化过程中一部分参与水化形成水化产物钙矾石,其余部分被水化产物所包裹起集料骨架作用。     

α半水石膏晶形转化剂作用机理的探讨

采用常压盐水溶液法制得具有较高强度的α半水石膏．借助于ＳＥＭ、ＤＴＡ、ＸＰＳ、ＥＰＭＡ着重研究了α半水石膏结晶形态的转化问题。结果表明，复合晶形转化剂效果较好，其作用机理是在Ｃ轴方向的晶面上形成网络状吸附层，阻碍了结晶基元在该方向上的结合和生长，使结晶呈六方短柱状。     

α半水石膏晶形转化剂作用机理的探讨

采用常压盐水溶液法是具有较高强度的α半水石膏，借助于ＳＥＭ，ＤＴＡ，ＸＰＳ，ＥＰＭＡ着重研究了α半水石膏结晶形态的转化问题，结果表明，复合晶形转化剂结果较好，其作用机理是在Ｃ轴方向的晶面上形成网络状吸附层，阻碍了结晶基元在该方向上的结合和生长，使结晶呈六方短柱状。     

α半水石膏晶体生长习性的探讨

目的 探讨α半水石膏晶体在纯水、硫酸(盐)、有机酸盐介质水溶液中的生长习性.方法 采用加压水溶液法,在0.18MPa压力下水热处理制得α半水石膏晶体,采用激光粒度分析仪、体视显微镜观测晶体的粒度、形貌特征.结果 α半水石膏在纯水介质中沿C轴的生长速度最快,SO42-离子加速晶体粗化,晶体沿C轴的生长速度被抑制,[RCOO-]对晶体沿C轴有良好的压缩作用.结论 α半水石膏晶体在纯水介质中自由生长成针状产物,在硫酸(盐)介质中宽度生长被加速而长度生长被延缓,在有机酸盐介质中生长速度延缓、其"结晶中心"是以二水石膏转变为半水石膏后的晶体为主.     

脱硫石膏与天然石膏的应用研究

通过掺入脱硫石膏、天然石膏的水泥净浆、水泥砂浆的相关试验,得出掺入石膏后,试件的膨胀率增大幅度很大,且脱硫石膏在水中的膨胀率大于天然石膏;随着掺量的增加,脱硫石膏的抗折、抗压强度值明显高于天然石膏,脱硫石膏完全可以代替天然石膏,节约能源,节约资源,该试验成果为以后大量使用脱硫石膏提供了可靠的理论技术依据.     

从FGD残渣制备α型半水石膏过程晶形的控制

对从烟气脱硫残渣制备α型半水石膏的结晶形态进行了研究 .研究结果表明 :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的因素 ,当 pH值从 3～ 6变化时 ,晶体的长径比从 10∶1～ 1∶1,在适当浓度的盐溶液中 ,加入结晶习性改良剂、结晶稳定剂和表面活性剂可以使α型半水石膏的晶体向粗大、短柱状的方向发展 ,同时 ,碱土金属盐离子的种类不同 ,对晶形的影响也不同 .     

半水磷石膏充填强度影响因素试验

为充分利用半水磷石膏的胶凝活性,将半水磷石膏作为矿山充填胶凝材料,采用XRD、XRF和SEM分析半水磷石膏的物化性质和微观形貌;通过正交试验,确定半水磷石膏充填材料的最优配比为生石灰掺量1.5%、尾砂掺量0%、结晶水质量分数5%;单因素试验结果表明,半水磷石膏强度性能与生石灰掺量、搅拌时间正相关,与半水磷石膏结晶水质量分数、水溶磷质量分数、尾砂掺量负相关,为使半水磷石膏充填材料3 d强度达到3 MPa,充填材料中生石灰掺量应不少于1.5%,搅拌时间不少于10 min,同时,半水磷石膏原材料水溶磷质量分数应小于4%、结晶水质量分数应小于10.3%,尾砂掺量不大于60%.微观分析表明,各影响因素主要通过影响半水磷石膏水化产物晶体形貌、晶体结合触点的强度和水化产物体积率对半水磷石膏充填体强度产生影响.     

原状磷石膏基水硬性胶凝材料的制备与性能表征

以原状磷石膏(简称磷石膏)、水泥(P.O 42.5)、矿渣、粉煤灰为原料,将水泥、矿渣、粉煤灰粉体直接加入磷石膏浆体中进行浆粉搅拌,制备出磷石膏-矿渣-水泥基(PBC)和磷石膏-矿渣-水泥-粉煤灰(PBCF)基水硬性胶凝材料的净浆硬化试样,并对PBC和PBCF净浆硬化试样的性能进行表征。结果表明:PBC试样的3 d抗压强度较低,7,28 d龄期抗压强度随水泥掺量的增加先增加后降低,水泥掺量20%(质量分数)时,试样的7,28 d龄期抗压强度达到最大值,后者为26.4 MPa;PBCF试样的7,28 d抗压强度随粉煤灰掺量的增加先增加后降低,粉煤灰掺量为15%(质量分数)时,试样的7,28 d抗压强度均达到最大值,分别为17.0,28.7 MPa;PBCF试样软化系数均≥0.88。     

利用磷石膏制β-半水石膏砌块的实验

研究了磷石膏制备β-半水石膏粉的工艺条件。采用常规分析、XRD和扫描电镜等方法对磷石膏原料、磷建筑石膏粉和石膏产品进行分析和表征。结果表明:磷石膏的最佳脱水温度为170℃、脱水时间为7h、陈化时间为4d,石膏砌块的抗压强度达到10.2 MPa。SEM分析表明,石膏砌块内部结构致密、晶体间的交织搭接较好,是抗压强度升高的主要原因。     

从FGD残渣制备α型半水石膏过程晶形的控制

对从烟气脱硫残渣制备α型半水石膏的结晶形态进行了研究。研究结果表明 :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的因素 ,当 pH值从 3～ 6变化时 ,晶体的长径比从 1 0∶1～ 1∶1 ,在适当浓度的盐溶液中 ,加入结晶习性改良剂、结晶稳定剂和表面活性剂可以使α型半水石膏的晶体向粗大、短柱状的方向发展 ,同时 ,碱土金属盐离子的种类不同 ,对晶形的影响也不同     

磷酸盐对α半水脱硫石膏凝结硬化的作用机理

研究磷酸盐对α半水脱硫石膏水化反应进程、液相离子浓度与过饱和度以及水化产物形貌与硬化体强度的影响,结合X光电子能谱分析技术对磷酸盐缓凝机理进行分析.结果表明,磷酸盐抑制α半水脱硫石膏早期水化,使水化放热减缓,早期水化速率降低,凝结时间延长;磷酸盐改变了二水石膏晶体生长习性,晶形由长棒状转化为板状,并使晶体粗化,硬化体强度降低;磷酸盐通过化学作用吸附在二水石膏晶体表面,抑制离子扩散和晶面生长,这是二水石膏缓凝的内因,对晶面的选择性吸附改变了二水石膏晶体生长习性和形貌,是硬化体强度降低的原因所在.     

脱硫石膏蒸压法制α半水石膏的研究

为了扩大脱硫石膏的应用范围,满足α半水石膏日益增加的需求,本文试图通过蒸压法摸索脱硫石膏制备α半水石膏的合理生产工艺,并对影响其物理力学性能的一些因素进行了分析。     

湿式脱硫石膏做水泥缓凝剂的实验研究

主要研究了电厂副产物——脱硫石膏做水泥缓凝剂的可能性,研究了脱硫石膏做水泥缓凝剂对水泥性能的影响以及作用机理.研究表明,加入脱硫石膏,水泥的凝结时间延长,强度也得到了提高,可以代替天然石膏用于水泥生产.针对脱硫石膏游离水含量高的特性,对脱硫石膏进行热处理,并在质量恒定条件下保持60min,凝结时间最长时石膏的热处理温度为50℃,掺量为6%,凝结时间为4.27h.掺有经过110℃处理的脱硫石膏的水泥抗压强度比20℃处理的水泥的抗压强度提高12.4%,抗折强度提高7.9%.此外,脱硫石膏给生产企业带来显著经济效益.