碳酸钙晶须结晶过程的研究

对碳酸钙晶须的成核生长机理进行了理论分析,通过反应过程中pH值和电导率变化的监测及不同的时间点所取样品的扫描电镜观察,对碳酸钙晶须的结晶过程进行了初步探讨。     

利用活性石灰制备碳酸钙晶须的工艺研究

以工业活性石灰为原料,采用碳酸化法合成碳酸钙晶须。分别研究了镁钙比、反应温度、搅拌速度和二氧化碳通气量四个因素对合成碳酸钙晶须的影响。研究结果表明:反应温度对碳酸钙晶须的合成影响最大,其次为镁钙比和二氧化碳的通气量,搅拌速度的影响最小;当镁钙比为2,反应温度80℃,搅拌速度100~130 r/m in,二氧化碳的通气量70~100mL/m in,可以获得长度25~30μm,长径比28左右,大小均匀的文石型碳酸钙。      

鼓泡法制备文石型碳酸钙晶须的实验研究

本文利用鼓泡法在MgCl2—Ca(OH)2-CO2体系中合成了文石型碳酸钙晶须。用X-射线衍射分析(XRD)表明制备的碳酸钙晶须绝大部分是文石相含有少量的方解石相，显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对晶须的进行了形貌分析，结果表明所制备的碳酸钙晶须表面光滑、均匀性好、长径比大。     

含钙矿物及固废制备碳酸钙晶须的研究进展与思考

碳酸钙作为最广泛的工业原料之一,被广泛应用在塑料、橡胶、造纸、涂料、食品、医药、电子等行业。而具有特殊纤维状形貌的碳酸钙晶须,成本低廉,来源广泛,产品本身及生产工艺绿色环保,并且具有高强度、高模量、高拉伸率等优良性能,开始逐渐取代其他成本高昂的纤维材料用作复合材料的增强剂、增韧剂及填充剂。本文在研究团队多年从事钙基材料制备及产业化的基础上,从碳酸钙晶须的制备方法和原料两个角度对碳酸钙晶须材料研究进行了详细论述,分析目前各种碳酸钙晶须制备方法的优缺点,并对工业废弃物、生活废弃物等多样性原料制备碳酸钙晶须的方向进行了展望。      

碳酸钙晶须对碱激发高炉矿渣保温材料性能的影响

以高炉矿渣为主要原料,氢氧化钠为碱激发剂,双氧水为发泡剂,碳酸钙晶须为改性剂制备新型无机保温材料。探讨了碳酸钙晶须掺量对所制取保温材料物理性能的影响。试验结果表明：以高炉矿渣质量为基准,在碱激发剂氢氧化钠和发泡剂双氧水添加量分别为6%和2%、水固比为0.5 g/mL的情况下,添加3%的碳酸钙晶须的试件（养护时间为28 d）体积密度为0.52 g/m3,抗压强度为1.15 MPa,导热系数为0.081 W/m·K,该材料的物理性能达到保温材料的标准。     

以可溶性磷酸盐为控制剂制备碳酸钙晶须

采用气液碳化法,以可溶性磷酸盐为控制剂,在普通重力场中一步法制备出结晶程度良好、文石相含量高的碳酸钙晶须。研究了可溶性磷酸盐添加量、碳化反应温度、CO₂充气速度、料浆Ca(OH)₂初始质量分数对产品的影响,分析了制备过程中不同阶段产物的XRD图谱,结果表明：作为文石相碳酸钙晶须结晶中心的是Ca₅(PO₄)₃(OH)而非Ca(HPO₄)·2H₂O或Ca₃(PO₄₎₂,适宜碳酸钙晶须生长的条件为n(Ca/P)=1: 0.25、碳化反应温度75 ℃,CO₂通气速度16.2~ 32.4 L/(h·kg)、Ca(OH)₂初始质量分数1.5%~5.6 %。     

碳酸化工艺参数对纳米碳酸钙形貌和颗粒尺寸的影响

研究了石灰乳液饱和碳化法制备纳米碳酸钙中各工艺参数．包括碳化反应温度、CO2通入速度、搅拌速度以及晶形控制剂的加入．对碳酸钙产品颗粒形貌和大小的影响。在不添加任何添加剂的条件下，制备出了粒径为45nm左右的立方形纳米碳酸钙和500nm左右的纺锤形碳酸钙：以柠檬酸钠为晶形控制剂，制备出了长径比为9的链状纳米碳酸钙；另外．柠檬酸钠的存在，加速了碳酸化反应的进程。     

微米级三水碳酸镁晶须的合成研究

采用低温水溶液法合成三水碳酸镁晶须,考察了反应温度、反应时间及表面活性剂用量等因素对三水碳酸镁晶须的最大晶须长度及长径比的影响。结果表明,在反应温度为40～50℃、反应时间50～60min、表面活性剂添加量为1%的条件下,可以合成微米级的三水碳酸镁晶须产品。在此基础上,探讨了三水碳酸镁晶须的生长机理。     

碱式硫酸镁晶须的制备研究

以煅烧菱镁矿获得的氧化镁为原料，研究水热合成方法制取碱式硫酸镁晶须的适宜工艺条件。通过控制氧化镁活性、初始反应浓度和反应过程的搅拌强度等参数，可制取碱式硫酸镁晶须。晶须直径〈1．0μm，长度为20—100μm，表面光滑、形貌笔直、纤细，可作为优质增强阻燃材料使用。     

反应条件对脱硫石膏晶须生长行为的影响

以脱硫石膏为原料,采用水热法工艺制备硫酸钙晶须。借助XRD、高分辨显微镜等分析方法,深入探讨了反应温度和反应时间对硫酸钙晶须生长过程的影响。结果表明:利用脱硫石膏可以制备出硫酸钙晶须;随着反应温度的升高和反应时间的延长,硫酸钙晶体的长径比呈先升高后降低的趋势;当反应温度为140℃、反应时间为120min时,长径比达到最大,其值为48.17。     

浆体膨胀材料充填体的碳化防护问题

对浆体膨胀材料碳化机理进行了简要论述,研究了粉煤灰质量浓度、辅助料添加量对浆体膨胀材料充填体抗碳化性能的影响。通过在浆体膨胀材料充填体表面采取不同的防护措施,得到了不同防护措施下浆体膨胀材料充填体的抗碳化性能。进而提出了提高浆体膨胀材料充填体抗碳化性能的措施。     

基于径向基网络的混凝土碳化深度预测

为了精确的预测混凝土的碳化深度,利用径向基网络良好的非线性逼近计算能力,建立了具有3个隐含层的混凝土碳化深度神经网络,通过对该神经网络的训练预测既有钢筋混凝土结构的碳化深度,结果表明:径向基网络的预测值完全满足精度要求,该方法可以应用于既有结构的混凝土碳化深度预测。     

超细碳酸钙的碳化机理研究

间歇鼓泡碳化法生产超细碳酸钙的碳化过程是一个四相浆态反应过程。在双膜理论基础上,首次提出用“四膜模型”的观点来探讨碳化各阶段的动力学区域和碳化机理;揭示了包裹返碱现象发生的规律,完善了碳化过程的化学理论基础。     

矿用喷射混凝土碳化深度研究及改善分析

在认知碳化规律的基础上,对矿用喷射混凝土进行了优化设计并进行实验,分析了主要环境因素对碳化深度的影响,利用实验数据拟合得到湿喷混凝土的碳化深度方程,最后设计了减水剂掺量实验寻求减小碳化深度的方法,结果表明减水剂使喷射混凝土的抗碳化能力有较明显提升。     

钠基负载型固体CO2吸收剂碳酸化反应特性

针对钠基固体吸收剂脱除燃煤烟气CO2技术存在的吸收剂活性成分碳酸钠与CO2的反应活性较低的问题,分别选取硅藻土、粗孔硅胶、ZrO2、TiO2和γ-氧化铝作为载体,Na2CO3作为活性成分,采用浸渍法制备成5种钠基吸收剂。利用热重分析装置、XRD、SEM和氮吸附仪研究各吸收剂的CO2捕捉性能。结果表明：分析纯Na2CO3与CO2的反应非常微弱;负载于硅藻土、粗孔硅胶和ZrO2后,Na2CO3主要发生水合反应,生成Na2CO3·1.5H2O,CO2吸收性能差;负载于TiO2后,碳酸化反应产物除了NaHCO3外,还有新产物Na5H3(CO3)4,CO2的吸收量低;负载于γ-氧化铝后,碳酸化反应产物仅为NaHCO3,反应速率快,CO2吸收量大,并从微观角度揭示了载体孔隙结构对碳酸化反应的影响机理。     

碳分法生产非冶金用氢氧化铝的研究

通过对碳酸化分解（简称碳分）法生产氢氧化铝的研究，利用连续碳分的生产方法生产出指标合格的多品种氢氧化铝，并申请了国家专利，实现了规模生产，取得了较好的经验效益和社会效益。     

钙镁碳酸盐碳化工艺设备选择及工艺条件控制

以石灰石、菱镁矿、白云石等非金属矿为原料,采用碳化法生产轻钙、轻质碳酸镁系列产品,对国内外碳化工艺及设备进行了比较,指出了某些操作中提高窑气CO2浓度、控制适宜反应温度及碳化终点的判断方法及特点等,进而说明碳化法具有生产成本低的优势,是国内外广泛采用此法的基础。     

白云石煅烧工艺对灰乳消化及碳化的影响

探讨了白云石煅烧过程中烧失率与颗粒大小、煅烧时间及煅烧温度间的关系,找到最佳的煅烧条件、消化条件并研究碳化机理.结果表明,不同粒度白云石最佳煅烧工艺为:粒度2～5mm,950℃煅烧2.0h;粒度5～10mm,950～1000℃煅烧2.0h;粒度10～15mm,1050℃左右煅烧1.5～2.0h.煅白消化温度为75℃,消化时间为40min,煅白灰乳浓度为30g/L时,消化活性最高可达1.34 min-1.碳化过程中,当浆液的pH值为6.8时碳化结束,测定热解产物碱式碳酸镁中氧化镁含量为49.20%,氧化钙含量为0.31%.     

白云石加压碳化法制备碱式碳酸镁新工艺

研究了白云石加压碳化法制备碱式碳酸镁新工艺,其中包括煅烧、消化、碳化及重镁水常温分解4个反应阶段,具体分析了二氧化碳分压的大小对产品质量的影响。通过研究得到的工艺条件可显著提高碱式碳酸镁产品的质量。     

三级连续碳化法生产纳米碳酸钙新工艺研究

采用有效容积依次递增的预塔、中塔、后塔三个碳化塔串联,塔内气液连续逆流操作、塔间气液连续并流或错流操作,严格控制氢氧化钙浆液的浓度、流量、温度和碳化气的浓度、流量,并通过pH计或电导仪进行跟踪检测碳化度,可实现纳米碳酸钙生产工艺连续化、产品质量稳定化、产量规模化.