矿物3CaO·3AI2O3·BaSO4高温稳定性研究

矿物3CaO·3Al2O3·BaSO4是一种新型胶凝矿物, 而关于其高温稳定性的研究却有多种结论.本工作综合运用IR, TG-DT A,EPMA,XRD和QXDA等多种测试方法, 系统研究了3CaO·3Al2O3·BaSO4 的高温稳定性问题.研究表明, 在温度低于1 350 ℃的条件下, 矿物3CaO·3Al2O3·BaSO4的晶相结构稳定; 而温度高于1 360 ℃时, 3CaO·3Al2O3·BaSO 4发生分解并形成新的晶相.3CaO·3Al2O3·BaSO4的分解方程式可表述为: 3CaO·3Al2O3·BaSO4→CaO·Al2O3+12CaO·7Al2O3+Ba O·Al2O3+SO2↑+O2↑鉴于矿物BaO·Al2O3的形成机理与该问题紧密相关, 本文也讨论了BaO·Al2 O3的形成机理.BaO·Al2O3的形成机理有两种:温度低于1 350 ℃时, BaO·Al2O 3由原料组分发生反应而形成的; 而温度大于1 360 ℃时, 该矿物是由3CaO·3Al2O 3·BaSO4分解形成的.     

聚乙烯醇与3(CaO·Al2O3)·CaSO4的界面作用机理初探

借助X射线光电子能谱和傅里叶红外光谱等进行了定量分析,结果表明,聚乙烯醇与3(CaO·Al2O3)·CaSO4矿物之间确实存在键合作用.     

硝酸铵腐蚀水泥混凝土设备的修复

化工系统中有很多用水泥混凝土制作的设备,如造粒塔、排水沟、地下贮槽以及用水泥砂浆抹面的厂房等。它们不象碳钢设备,局部受到腐蚀可以补焊钢板修复。特别是被硝酸铵腐蚀的水泥混凝土设备,如果不采取措施,只是简单地清理一下表面就用水泥砂浆或混凝土修补,肯定是不行的。1原因分析水泥熟料的主要矿物组成硅酸三钙(3CaO·SiO２)36%～３７%硅酸二钙(2CaO·SiO２)15%～３７%铝酸三钙(3CaO·Al２O３)7%～１５%铁铝酸四钙(4CaO·Al２O３·Fe２O３)10%～１８%石膏(CaSO４·2H２O)3%1．1水泥的凝结硬化水泥颗粒与水接触,在其表面…     

CaF2对硫铝酸钡钙矿物形成过程的影响

采用X射线衍射、扫描电镜和差热-热重分析等测试方法研究了CaF2对硫铝酸钡钙矿物2.75CaO·0.25BaO·3Al2O3·BaSO4(C2.75B1.25A3ˉS)形成过程的影响,并对高温固相反应过程中出现的物相进行了初步分析.结果表明CaF2加速了CaCO3的分解,降低了C2.75B1.25A3ˉS的形成温度.当温度低于1 300℃时,CaF2可能促进C2.75B1.25A3S的形成及结晶,并同时伴随着氟铝酸盐矿物11CaO·7A12O3·CaF2的生成.另外,CaF2对C275B1.25A3S的高温分解没有明显的影响.     

铝锆炭滑板在浇铸钙处理钢时的化学侵蚀

利用扫描电镜对抗钙处理钢液侵蚀试验后的铝锆炭残样进行了显微结构观察 ,并分析了铝锆炭滑板在钙处理钢液中的化学侵蚀机理。结果表明 :高温下 ,钙处理钢液中的Ca及CaO会与滑板中的Al2 O3 、SiO2 发生反应 ,生成低熔点的 12CaO·7SiO2 (1392℃ )和 2CaO·SiO2 ·Al2 O3 (15 39℃ )等物质 ,这些低熔物被钢水冲刷掉 ,使得滑板表层的Al2O3 和SiO2 含量迅速降低 ,从而导致了滑板的损毁。     

关于大颗粒瓷质砖等问题的答疑

1、目前市场上大颗粒瓷质砖很流行，为了提高装饰效果，厂家都在努力提高坯体的白度，请问有那些方法可提高坯体的白度？ 答：提高陶瓷坯体的白度首先要搞清楚，影响坯体白度最主要的因素是坯体中的氧化铁含量。据此可从以下几方面着手： （1）在选择坯体原料时选用氧化铁含量低的原料。 （2）选用其中CaO、MgO含量高一点的原料，或者在坯体中特意加入一些含Ca、Mg的原料，如镁质粘土、滑石等。因为CaO、MgO可以与氧化铁发生如下反应： CaO+Fe2O3 CaO·Fe2O3 CaO·Fe2O3是黄褐色的晶体，发色淡很多，起到褪色效果，MgO也有类似作用。 （3）外加硅酸锆3%左右即能起到坯体增白效果。这是目前大多数厂家使用的方法，效果显著，但成本高昂。 （4）在坯体中加入莹石（CaF2）。CaF2在坯体中会发生一系列的化学反应： SiO2+2CaF2 2CaO+SiF4 3SiO2+2Fe2O3+SiF4 4FeO·SiO2+2F2 反应产物SiF4气体在熔体中快速扩散，且范围广，把Fe2O3快速还原成FeO，呈淡青色（白里泛青），既使坯体增白，又促进坯体烧结。     

硫铁铝酸钡钙系列矿物

以含钡硫铝酸盐水泥的主要矿物C2.75B1.25A3(?)(1.75CaO·1.25BaO·3Al2O3·CaSO4)为基础,用分析纯化学试剂Fe2O3中的Fe离子对C2.75B1.25A3(?)中的Al离子进行取代,合成了一种新的水泥矿物——硫铁铝酸钡钙系列矿物。通过差热-热重分析研究其最佳烧成。利用X射线衍射仪和扫描电镜对熟料矿物组成及结构进行分析。结果表明:硫铁铝酸钡钙矿物的晶粒尺寸在2μm左右。Fe的摩尔组成可在0-1.25之间,最佳取代值为0.25,此时水泥的1,3d强度均提高。28d强度达到90.0MPa。     

钛酸酯偶联剂NDZ-3与3（CaO·A12O3）·CaSO4界面的XPS研究

借助X射线光电子能谱(XPS)定量地研究了钛酸酯偶联剂NDZ-3和3(CaO*Al2O3)*CaSO4 界面结合情况.结果表明:钛酸酯偶联剂NDZ-3的烷氧基与3(CaO*Al2O3)*CaSO4表面羟基产生化学反应,生成(Ti-O-M)[M=Al, Ca]化学键,这样钛酸酯偶联剂NDZ-3在3(CaO*Al2O3)*CaSO4表面形成偶联剂单分子层,使3(CaO*Al2O3)*CaSO4得到改性,因而改善了它与有机聚合物亲和性.     

Q相贝利特水泥的烧成条件及抗压强度

研究了6CaO·4Al2O3·MgO·SiO2(C6A4MS,Q相)与贝利特(2CaO·Sio2,C2S)的烧成条件,制备了Q相-C2S-七铝酸十二钙(12CaO·7Al2O3,C12A7) 水泥,探讨了水泥形成条件并检测了抗压强度。研究表明:Q相与C2S能够共存,并组成Q相-C2S-C12A7水泥系统。在Q相-C2S-C12A7水泥系统中, Q相在1270℃开始生成,随着温度的升高,Q相的生成量逐渐增大,1320℃时开始融化,微量的BaO对β-C2S具有较好的稳定作用;Q相-C2S-C12A7 系统水泥的早期强度高,中后期强度有一定的提高。     

10℃下K^＋，Ca^2＋//Cl^-，SO4^2-，36%NH3-H2O体系相图的研究

为了探讨CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4的工艺及最佳生产条件,特用恒温法研究了10℃K+,Ca2+∥Cl-,SO42-,36%NH3-H2O体系相图.溶剂NH3-H2O中氨的浓度之所以选为36%,目的在于扩大K2SO4及CaSO4·K2SO4·H2O的结晶区;反应温度选为10℃,可降低氨的蒸气压.研究结果表明在上述条件下,体系中存在K2SO4和CaSO4·K2SO4·H2O、CaSO4·K2SO4·H2O和CaSO4·2H2O的共饱线;存在K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl以及CaSO4·2H2O-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点;K2SO4结晶区要比25℃,溶剂NH3-H2O中氨的浓度为25%的同体系相图大得多K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点更偏向氯化钙一角,因此有利于CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4最佳工艺条件为2KCl(mol)CaSO4(mol)36%NH3-H2O(kg)=10.90230.5740,KCl的理论转化率可达90.22%;若想进一步提高KCl的理论转化率,必须加大氨的浓度.     

高苛性化系数铝酸钠溶液深度脱硅

研究了高苛性化系数铝酸钠溶液的深度脱硅．对加入CaO和C3AH6（3CaO·Al2O3·6H2O）的脱硅反应进行了热力学计算,并对NawO浓度、脱硅反应温度对脱硅精制液中SiO2浓度、脱硅率、硅量指数的影响进行了研究。结果表明,添加C3AH6一步脱硅,精制液硅量指数可达10000以上．     

弱还原气氛下不同化学成分对煤灰熔融性的影响

以宁煤煤灰为研究对象,研究了高岭土、Ca2SiO3、Fe2O3、CaO、Al2O3、SiO2等添加剂在弱还原气氛中对煤灰熔融性的影响.实验结果表明:SiO2,Al2O3,Fe2O3,CaO对煤灰熔融温度的影响基本都是随氧化物含量增加先降低后升高;酸性矿物高岭土可以显著提高煤灰的熔融温度;碱性矿物Ca2SiO3可以降低煤灰的熔融温度.在一定的含量范围内,高岭土、Al2O3、SiO2均可提高煤灰熔融温度,但高岭土效果较好;Ca2 SiO3、Fe2O3、CaO均可降低煤灰熔融温度,Ca2SiO3下降效果较为明显.     

球团脱硫灰中主要杂质组分对脱硫性能影响研究

球团脱硫灰因其碱性物质质量分数高可用作湿法脱硫剂,但其中所含杂质对脱硫活性有一定影响.采用间歇式硫酸消溶的方法,通过智能电位滴定仪控制浆液pH,分析球团脱硫灰常含杂质SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaSO3对其脱硫活性的影响,并用拟合曲线的方法探究各种杂质成分的影响规律,比较杂质对石灰石脱硫性能影响.结果表...     

组成对MgO-Al2O3-SiO2系统分相析晶的影响

对MgO-Al2O3-SiO2系统的分相与析晶进行了探讨,通过对不同组成点在热处理各阶段的试样进行XRD、TEM及DTA分析,研究了玻璃组成对玻璃的分相和析晶的影响.结果表明:当组成中MgO/Al2O3越大且同时SiO2含量越高,越利于该系统产生分相.当MgO/Al2O3大于3且SiO2含量大于68mol％时,水淬试样产生分相.SiO2含量较高时,分相液滴很容易聚集在一起,形成连通的蠕虫状分相粒子.随着SiO2含量的降低,玻璃的析晶放热峰温度逐渐降低,而且析晶放热峰变得尖锐,玻璃析晶趋势增强.当SiO2含量越低且MgO/Al2O3越大时,越利于该系统析晶.     

10℃下K~+,Ca~(2+)//Cl~-,SO_4~(2-),36%NH_3-H_2O体系相图的研究

为了探讨CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4的工艺及最佳生产条件,特用恒温法研究了10℃K+,Ca2+//Cl?,SO42?,36%NH3-H2O体系相图。溶剂NH3-H2O中氨的浓度之所以选为36%,目的在于扩大K2SO4及CaSO4·K2SO4·H2O的结晶区;反应温度选为10℃,可降低氨的蒸气压。研究结果表明:在上述条件下,体系中存在K2SO4和CaSO4·K2SO4·H2O、CaSO4·K2SO4·H2O和CaSO4?2H2O的共饱线;存在K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl以及CaSO4·2H2O-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点;K2SO4结晶区要比25℃,溶剂NH3-H2O中氨的浓度为25%的同体系相图大得多;K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点更偏向氯化钙一角,因此有利于CaSO4?2H2O和KCl复分解生产K2SO4;最佳工艺条件为2KCl(mol):CaSO4(mol):36%NH3-H2O(kg)=1:0.9023:0.5740,KCl的理论转化率可达90.22%;若想进一步提高KCl的理论转化率,必须加大氨的浓度。     

杂质离子对高温下C11A7·CaF2的形成与稳定性的影响

本文主要研究了Fe2O3、MgO、BaO和ZnO等杂质离子对C11A7·CaF2的形成和稳定性的影响.结果表明杂质离子对C11A7·CaF2的形成和稳定性的影响视杂质离子的种类和其掺量而异.铁或镁的氧化物的掺入,使得C11A7·CaF2熔融温度降低,产物中C11A7·CaF2生成量减少;掺入氧化钡后,由于钡会与样品中铝组分化合形成BaAl2O4,因而也使得C11A7·CaF2生成量减少;氧化锌可以有效地促进样品中CaO的吸收,且不影响C11A7·CaF2的最终生成数量,氧化锌除可少量固溶于C11A7·CaF2中外,其余大部分则是以游离ZnO(红锌矿)形式存在.     

碱法钛白清洁生产工艺中循环碱液的杂质分离

研究了碱法钛白清洁生产工艺循环碱液中关键组分锰、硅、铝的去除方法,考察了添加剂用量、反应温度等对去除杂质离子的影响. 结果表明,当反应温度为90℃、还原剂与碱液体积比为1:200时,Mn(VI)的去除率可达到99.7%;在70~90℃之间,添加适量CaO,可将碱液中铝含量(以Al2O3计)由10.03 g/L降至1 g/L,将硅含量(以SiO2计)由2.70 g/L降至0.2 g/L. 经XRD分析,无铝存在时脱硅产物为1.5CaO·SiO2·xH2O,有铝存在时脱硅铝产物为Ca2.93Al1.97Si0.64O2.56(OH)9.44.     

MgO—2MgO·SiO_2—CaO·MgO·SiO_2—MgO·Fe_2O_3—MgO·Al_2O_3系熔液最后结晶的固相

本工作用测定液限温度及熔液析晶方法,推测在MgO—2MgO·SiO_2—CaO·MgO·SiO_2—NgO·Fe_2O_3—MgO·Al_2O_8系内熔液冷却时,最后在1437℃结晶成为(MgO·Fe_2O_3,MgO·Al_2O_3,FeO·Al_2O_3,MgO)和(CaO·MgO·SiO_2,2MgO·SiO_2)二固溶体。     

Si-Al-Ca-N-O系统部分亚固相关系

本文研究了Si、Al、Ca/N、O系统中以Si_3N_4、SiO_2、CaSiO_3、2CaO·Al_2O_3·SiO_2、CaO-Al_2O_3、Al_2O_3和β′-Si_2Al_4O_4N_4(β_(60))为边界的区域的亚固相关系。在此区域中发现一个新相,其组成接近CaO·1.33Al_2O_3·0.67Si_2N_2O(称S相),且与CaO·2Al_2O_3形成连续固溶体。在此区域中有14个相容性四面体,其中5个含有S相。     

硫酸钙-硫酸钠-铬酸钙-铬酸钠-水体系中复盐的生成研究

为配合化工产品新工艺的开发,研究了25～70 ℃硫酸钙-硫酸钠-铬酸钙-铬酸钠-水体系中复盐的生成规律.摇床实验及X射线衍射分析发现,将固体铬酸钙加入不同浓度的硫酸钠和铬酸钠溶液中时,除生成CaSO4·2H2O外,还可能生成4种复盐沉淀,即CaSO4·Na2SO4,CaSO4·Na2SO4·4H2O,CaSO4·2Na2SO4·2H2O和5CaSO4·Na2SO4·3H2O.当温度和溶液浓度发生变化时,复盐的形式会相应变化,低温稀溶液中只有CaSO4·2H2O沉淀,没有复盐沉淀析出,而高温浓溶液中,4种复盐都会析出.