常压水热法制备半水脱硫石膏的工艺因素研究

以脱硫石膏为原料,采用常压水热法制备α-半水石膏,分别研究盐溶液浓度、反应温度、固液比和pH值等单因素对半水石膏晶貌及转化率的影响,并进行各因素的敏感性分析.结果表明,盐溶液浓度是最关键的因素,各因素的敏感性高低为:浓度＞pH值＞温度＞固液比.     

用山东某电厂脱硫石膏制备α-半水石膏

山东某电厂产生的脱硫石膏目前仅作为水泥及其制品的常规掺和料和普通石膏制品的生产原料直接出售,售价低廉。为提高该脱硫石膏的综合利用附加值,对其进行了常压NaCl盐溶液水热法制备α-半水石膏的试验研究。试验以制品结晶水含量和制品中结晶体的微观形貌为判据,对工艺条件进行了优化,最终确定的盐溶液浓度为20%,料浆浓度为20%,料浆pH为自然状态,反应温度为100℃,反应时间为3 h。在此条件下,所得制品的结晶水含量为8.74%,结晶为平均长径比=4∶1的柱状体。X射线衍射分析结果证明,制品中的主要物相确实为α-半水石膏。     

盐溶液和转晶剂对α-半水钛石膏晶体形貌的影响

采用常压盐溶液法制备α-半水钛石膏,研究CaCl2盐溶液质量分数对钛石膏生成α-半水石膏晶体形貌的影响,并考察乙二胺四乙酸(EDTA)掺量在0.05％～0.5％范围内时,α-半水钛石膏晶体形貌的改变.采用偏光显微镜观察石膏晶体形貌,X射线衍射仪对制得的半水石膏进行表征.结果表明,CaCl2溶液质量分数在15％～25％范围内,CaCl2溶液质量分数越大,形成的晶体尺度越小,长径比越小.控制EDTA掺量为0.2％,可以得到长径比接近1∶1的短柱状α-半水石膏.     

磷石膏渣水热合成硫酸钙晶须的试验研究

利用工业废渣磷石膏作为主要原料,通过外掺少量纯天然石膏晶种形成复合体系,在聚四氟乙烯高压反应罐中采用水热压法合成硫酸钙晶须.运用控制变量法,研究了该复合体系在不同反应温度、反应时间、料浆质量分数、原料粒度条件下对合成的硫酸钙晶须形貌的影响.分别采用激光粒度分布仪(LSPSDA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的粒度分布、物相和形貌进行分析.结果表明:磷石膏水热合成硫酸钙晶须的最佳工艺条件为:反应温度135℃、反应时间4h、料浆质量分数2.5％、原料粒度为45～ 80 μm.采用氯化镁为晶型助长剂,在此条件下可制备出晶型均匀、平均长径比75、平均直径0.5 μm半水硫酸钙晶须产品.     

磷石膏制备高强石膏工艺研究

采用"半液相法"以磷石膏为原料制备α高强石膏。考察了蒸压温度、蒸压时间、料浆质量分数以及转晶剂的种类、掺量对抗折强度和抗压强度的影响,得出了磷石膏制备α高强石膏的最佳工艺。结果表明:蒸压温度为140℃,蒸压时间3 h,制样质量分数66.7%,硫酸铝用量为0.1%,三元羧酸用量为0.05%(以磷石膏质量计算)时可制备出抗压强度为34.7 MPa的高强石膏,符合α高强石膏JC/T 2008-2010强度标准。     

大长径比硫酸钙晶须的制备及形貌研究

以天然石膏为原料采用水热法制备半水硫酸钙晶须,SEM观察晶须形貌及分析长径比。考察了外加剂、原料粒度、水热温度、pH值、初始料浆浓度、水热时间对硫酸钙晶须形貌影响。结果表明:外加剂提高了天然石膏在水中的溶解度;原料粒度会影响天然石膏的溶解速率,粒度越小溶液越容易达到过饱和状态;水热温度在 < 100 ℃时较难生成硫酸钙晶须;溶液pH值可改变溶液离子质量分数,随着pH值升高晶须平均直径逐渐减小,同时会导致外加剂失效;料浆浓度越高,晶须生长空间越小,溶液体系离子迁移速度降低。在原料粒度4 μm、料浆浓度5%、CuCl₂ 1.5%（相对于天然石膏质量）、水热温度120 ℃、pH=5.3、水热时间140 min的条件下,制备出平均直径1~2 μm、长径比达160的半水硫酸钙晶须。      

有机转晶剂对常压盐溶液法制备的α-半水石膏晶体形态的影响

以山东华能电厂烟气脱硫石膏为原料,采用常压盐溶液法制备α-半水石膏(α-HH)。分别以己二酸、柠檬酸、EDTA、丁二酸、草酸为转晶剂,考察其对合成α-HH晶体形态的影响。结果表明,当盐溶液浓度为20%、料浆浓度为20%、p H值为自然p H、反应温度为95℃、反应时间为3 h时,5种有机酸转晶剂对α-HH晶体形态均有影响;但以己二酸、柠檬酸、草酸为转晶剂时,获得的α-HH晶体形态均不理想;添加0.04%的丁二酸或0.07%的EDTA时,获得的产品较佳。XRD分析结果验证了获得的产品为α-HH,TEM分析表明,添加0.04%的丁二酸时获得的α-HH晶体质量较添加0.07%的EDTA时的晶体质量好。     

硫酸-无机盐中脱硫石膏水热合成硫酸钙晶须

以脱硫石膏为原料,利用水热法在硫酸-无机盐-水体系中成功制备出硫酸钙晶须。借助SEM、图像粒度分析等方法,考察反应温度、时间、硫酸浓度、晶型控制剂等条件对晶须形貌及长径比的影响,并初步讨论硫酸-无机盐-水体系对晶须成核和生长过程的影响。结果表明:在硫酸-无机盐-水体系中,反应温度、反应时间、硫酸浓度和晶型控制剂的类型,都会改变硫酸钙晶须的平均长径比。制备硫酸钙晶须的最优工艺条件为:脱硫石膏质量分数5%,反应温度135℃,反应时间150 min,硫酸浓度10-3 mol/L,使用的晶型控制剂为氯化铜(质量分数为0.17%)。在此条件下制备的半水硫酸钙晶须平均长径比可达到74.38。     

料浆浓度和pH值对磷石膏制备α-半水石膏的影响

以水洗磷石膏为原料,采用半液相蒸压法制备 α-半水石膏。 从脱 水反应、晶体形貌、物相组成、强度等 角度,研究料浆浓度和 pH 值对 α-半水石膏性能的影响。 XRD 分析结果 表明,料浆浓度在 55% ~ 80%和 pH 值为 2. 0、 4. 4、6. 7 时磷石膏全部转化为半水石膏。 结晶水含量、SEM、强度测 试结果表明:当料浆浓度从 55%增至 70%,α-半水 石膏生成的诱导期从 1 h 减至 0. 5 h,晶体生长期从 5 h 增至 5. 5 h, 料浆浓度继续增至 80%,诱导期从 0. 5 h 增至 1. 5 h,晶体生长期从 5. 5 h 减至 4. 5 h;发育较好的 α-半水石膏晶体形貌 均为柱状;当料浆浓度从 55%增至 65%,长径比从 3. 0 减至 2. 8,标准稠度用水量从 44%降至 40%,绝干抗压强度从 40 MPa 增至 43. 8 MPa,料浆浓度继续增至 80%,长 径比从 2. 4 增至 3. 0,标准稠度用水量从 40%增至 42%,绝干抗压强度 从 43. 8 MPa 降至 38. 2 MPa,在料浆浓度为 65% 时,绝干抗压强度最高达到 43. 8 MPa。 pH 值从 2. 0 增至 6. 7,诱导 期均为 1 h,晶体生长期从 3 h 增至 5 h;发育较好的 α-半水石膏晶体形貌均为柱状,长径比从 3. 2 减为 2. 7 后增至 2. 9, 标准稠度用水量从 43%降至 40%,绝干抗压强度 从 37 MPa 增至 43. 4 MPa。 在料浆浓度为 65%,pH 值为 6. 7 时,α- 半水石膏晶体形貌呈柱状,长径比为 2. 9,标准稠度 用水量为 40%,2 h 抗折强度为 5. 9 MPa,绝干抗压强度为 43. 4 MPa。     

磷石膏常压无氯盐溶液法制备硫酸钙晶须

以Ca(NO_3)_2溶液为反应介质,在常压无氯盐溶液条件下克服了氯离子腐蚀工业设备、污染自然环境等弊端,研究了Ca(NO_3)_2质量分数、磷石膏质量分数、pH值、反应温度对硫酸钙晶须生成的影响,分析影响机理。结果表明,在Ca(NO_3)_2质量分数为30%,磷石膏质量分数为12%,pH值为3,反应温度为103℃,反应时间为4 h的条件下,制备出平均长度400μm左右、平均长径比为53,形貌均一的硫酸钙晶须。     

氟离子在脱硫石膏表面的吸附转化行为及高浓度含氟废水净化技术

以烟气脱硫(FGD)石膏作为除氟剂,通过沉淀法去除高浓度含氟废水中的氟离子,并对FGD石膏除氟机理进行了探讨。单因素条件实验结果表明,在FGD石膏用量10.744 g/L、pH=7、反应时间30 min、反应温度25 ℃的最佳实验条件下,含氟废水的F^-浓度可从1500 mg/L降至89.13 mg/L,除氟率可达94.06%。溶液化学分析结果表明,当溶液pH=5~11时,溶液中Ca²⁺与F^-的浓度较高,而CaF₂的溶解度较小,FGD石膏在溶液中释放出的Ca²⁺与F^-结合生成难溶的CaF₂沉淀,从而将F^-从溶液中去除。XRD、SEM-EDS等结果表明,反应生成的难溶CaF₂以壳状形式均匀稳定地包裹在FGD石膏表面,从而实现高浓度含氟废水的净化。     

改性钢渣吸附重金属离子的研究现状

目前钢渣的改性方式主要有无机改性、高温活化改性和复合改性等,通过分析钢渣吸附废水中重金属离子的作用机理,得出钢渣的改性方式主要是通过增强钢渣的物理吸附和静电引力作用为主.文章对改性钢渣用于水处理领域的发展现状、存在问题及未来发展方向做出阐述.     

粒度组成对β-半水石膏性能的影响研究

针对湖北荆门某石膏矿生产的半水石膏进行了不同粒度组成对其性能影响的研究.将原石膏粉分为+0.12 mm、-0.12 +0.096 mm、-0.096+0.075 mm、-0.075 +0.061 mm、-0.061 mm5个级别,对不同粒级标准石膏模型的水膏比、抗折强度以及吸水率进行测试和比较,从而确定一个使模型石膏抗折强度和吸水率等性能最好的粒级分别是-0.061 mm、+0.12 mm,随粒度减小模型石膏水膏比增加,抗折强度提高,吸水率降低.     

脱硫石膏粉煤灰胶结材研究

原状脱硫石膏，不需高温加工成半水石膏，与粉煤灰混合后，在水泥、石灰等激发剂的作用下。可形成具有较高强度、较低表观密度、良好抗水性及保温隔热性能的胶结材。研究表明，激发剂、成型水料比是影响脱硫石膏、粉煤灰胶结材性能的主要因素。     

简易湿式脱硫石膏作水泥缓凝剂

研究用火电厂简易湿式脱硫产物 -脱硫石膏产品作为水泥缓凝剂。热电厂脱硫石膏与天然二水石膏相似 ,适合作水泥缓凝剂。脱硫石膏作水泥缓凝剂必须低温烘干。水泥产品的各项质量指标均符合国家有关标准。利用脱硫石膏作水泥缓凝剂 ,是火电厂脱硫石膏利用的有效途径。     

脱硫石膏的性能及其作为水泥缓凝剂的应用

脱硫石膏和天然石膏成分很接近,二水硫酸钙的含量比较高,通过对脱硫石膏去除杂质、改性,完全可以替代天然石膏作为水泥缓凝剂。本文主要阐述了脱硫石膏的性能、作为水泥缓凝剂的改性方法及对水泥性能的影响。脱硫石膏用作水泥缓凝剂,拓宽了脱硫石膏的利用途径,可产生明显的社会效益和经济效益。     

苹果酸和甘油作用下α-半水石膏晶体形貌和粒度的协同调控研究

利用脱硫石膏制备高附加值的高强度α-半水石膏是拓展其利用途径的重要策略,而晶体形貌和粒度又是影响α-半水石膏品质的重要因素。以甘油水溶液为反应介质,苹果酸为媒晶剂,深入考察了苹果酸添加量和甘油浓度对晶体形貌和粒度影响,结果发现苹果酸通过与α-半水石膏晶体表面的钙质点发生络合吸附的方式主要实现对晶体形貌的调控,甘油的主要作用在于对晶体粒度的控制,其影响不是通过甘油直接在晶体表面吸附或者影响苹果酸吸附实现的。最终通过调控苹果酸添加量和甘油浓度实现了对α-半水石膏晶体形貌和粒度的协同调控并制备出具有相似形貌不同粒度的晶体。当甘油浓度为45%、苹果酸加入量为37.09×10-4 mol·kg-1时,可以生成平均粒度为18 μm左右的晶体;当甘油浓度为75%、苹果酸加入量为18.54×10-4 mol·kg-1时,可以生成平均粒度为5 μm左右的晶体。