真空制盐两碱净化过程成垢离子的脱除及控制

通过研究卤水两碱法净化过程成垢离子(Ca2+,Mg2+和CO32-)的行为,揭示卤水净化成垢离子脱除与控制的基本规律.研究了"NaOH-Na2CO3"两碱用量对卤水中钙镁离子净化效果及精卤中残留碳酸根离子浓度的影响.研究结果表明,通过优化两碱用量,调控卤水pH值,可以在脱除钙镁离子的同时,实现碳酸根离子的高效利用,控制...     

CO2碳化法制备微米级球霰石型食品碳酸钙的研究

采用CO2碳化法制备了微米级球霰石型食品级碳酸钙,探讨了碳化温度、Ca2+浓度、混合气中CO2浓度等制备工艺参数对碳酸钙晶型和形貌的影响,探讨了氨水用量、碳化时间对碳酸钙产率的影响,并采用FT-IR、XRD和SEM对制备的碳酸钙进行了表征。结果表明,碳化温度升高、混合气中CO2浓度降低,制备的碳酸钙晶型由球霰石型转变为方解石型;Ca2+浓度增加,制备的碳酸钙颗粒尺寸增大,碳化时间增加,产率先增加后减小。最佳制备条件为碳化温度20℃,Ca2+浓度0.3 mol/L,混合气中CO2浓度30%,[氨水]/2[Ca2+]摩尔比为1.1,碳化时间为24 min,制备的微米级球霰石型碳酸钙颗粒分布均匀,平均粒径为3.79μm,产率>99%,重金属含量低于国家标准《食品添加剂GB1898-2007轻质碳酸钙》的要求。     

聚环氧琥珀酸衍生物对CaCO_3垢的阻垢性能及缓蚀性能研究

使用静态阻垢、缓蚀和电导率法研究了聚环氧琥珀酸衍生物(LCY-PESA)对碳酸钙结晶过程及晶型的影响,发现经LCY-PESA处理后,碳酸钙结晶过程初期晶体生长速度缓慢,存在一个稳定期。在60和80℃时,稳定期可达3 h。碳酸钙垢的SEM和IR分析结果表明,经LCY-PESA处理后的水垢中球霰石的含量增加,方解石含量减少。晶体稳定期的存在和球霰石型碳酸钙的增多,主要是因为LCY-PESA使Ca CO3晶格发生扭曲和分散所致,当LCY-PESA的用量为6 mg?L-1时,阻垢率为96.9%。静态失重实验、电化学实验和SEM分析结果表明:当LCY-PESA的用量在120 mg?L-1时,缓蚀率为63.1%;作为一种以抑制阴极为主混合型缓蚀剂,LCY-PESA的缓蚀作用归因于在金属表面形成了保护膜。     

环境因素对克雷白氏杆菌诱导碳酸钙沉淀的影响

作为微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)反应的核心产物,碳酸钙的沉淀特性对其所处理材料的工程性能具有重要的影响。采用全因子实验、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征,研究了乙酸钙浓度、菌液浓度和初始溶液pH对克雷白氏杆菌诱导碳酸钙沉淀特性的影响。结果表明,乙酸钙浓度为0.5 mol/L、菌液浓度为OD_nature、初始溶液pH=10时,碳酸钙沉淀量最大。乙酸钙浓度为0.25～0.5 mol/L时,方解石和球霰石共存;乙酸钙浓度为1.0 mol/L时,碳酸钙晶体均为球霰石。乙酸钙浓度为0.25 mol/L时,菌液浓度和初始溶液pH对碳酸钙晶型的影响较大。碳酸钙晶体粒径为7.6～15.1 μm,方解石为菱面体状和片状,球霰石为球状及纺锤状。球霰石的平均弹性模量为15.9 GPa,方解石的平均弹性模量为22.7 GPa。三个主要环境因素对克雷白氏杆菌诱导生成的碳酸钙晶体沉淀量、晶体类型和晶体形貌具有调控作用;初始溶液pH对碳酸钙晶体粒径调控作用明显。这对于调控MICP过程及建立碳酸钙晶体的微观性能与其所处理材料的工程性能之间的关系提供...     

球霰石碳酸钙宏量制备的研究进展

球霰石(Vaterite)是碳酸钙晶体的晶型之一,具有独特的机械、物理和化学性能,应用前景广阔,近年来对其宏量制备的研究越来越受到重视。本文综述了碳化法和复分解法宏量制备球霰石相碳酸钙的方法及其晶型调控工艺,为球霰石相碳酸钙的工业化生产提供指导。     

球霰石型碳酸钙的调控制备研究进展

球霰石型碳酸钙具有独特的物理、化学、生物和机械特性,在日用、生物医药和新材料等领域极具应用前景。然而,球霰石型碳酸钙是碳酸钙三种无水晶体中热力学性能最不稳定的一种,极易转换为文石型或方解石型碳酸钙,尤其是在潮湿环境或者水溶液中,这就导致球霰石型碳酸钙在生产、加工和应用方面存在诸多困难。因此,球霰石型碳酸钙的稳定制备一直是碳酸钙领域的热点之一。本文综述了近些年来有关球霰石型碳酸钙的稳定调控制备方法,包括碳化法、复分解法、生物矿化法、模板法等,并将这些方法按照制备原理和实施工艺进行了分类归纳,阐述了它们的优缺点及应用前景,分析了在调控制备过程中各项因素的影响规律,旨在为实现工业上球霰石型碳酸钙的稳定制备提供理论参考。     

成垢离子对油田采出水水质稳定程度影响研究

HCO3-、Ca2+、Mg2+是油田采出水中成垢的主要离子,通过考察水中HCO3-、Ca2+、Mg2+与水中悬浮物含量变化的关系来研究HCO3-、Ca2+、Mg2+三种离子的成垢规律及结垢对水中悬浮物的影响。结果表明HCO3-和Ca2+、Mg2+反应生成Ca CO3和Mg CO3是成垢的主要原因,其中起主要作用的是Ca2+;水质改性技术可以降低采出水中的HCO3-或Ca2+、Mg2+含量,达到防腐、阻垢、净化水质的效果。     

二水硫酸钙间接矿化二氧化碳CTAB对碳酸钙晶型的影响

提升产品附加值对改善二氧化碳矿化过程的经济性具有重要意义。在二水硫酸钙与碳酸铵溶液进行间接矿化反应过程中,采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为晶型调节剂,可以获得球霰石晶型的碳酸钙。系统研究了反应时间、反应温度、CTAB加入量对碳酸钙晶型和形貌的影响,通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和红外光谱（FT-IR）对碳酸钙的晶型、形貌进行了表征。结果表明：反应过程为先形成亚稳定相的球霰石,再向热力学最稳定的方解石相转化;添加CTAB能够明显地增强球霰石的稳定性;较低温度有利于球霰石的形成;在反应温度为30 ℃、二水硫酸钙和碳酸铵加入量均为0.1 mol/L、CTAB加入量为0.54 mmol/L条件下,碳酸钙中球霰石占比高达80%以上;CTAB在球霰石表面上的吸附降低了其表面能,从而抑制了球霰石向方解石的转化。     

多孔碳酸钙微粒的简易制备及其形貌控制

以Na2CO3和Ca(NO3)2为反应物,聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为表面活性剂,在室温水溶液中制备了多孔碳酸钙微粒。用FE-SEM对其微观形貌进行观察,发现通过改变PSS用量以及反应物浓度,可以控制微粒的粒径及形貌。在PSS用量为0.5 g?L?1、反应物浓度为0.025 mol?L?1时,合成的Ca CO3为多孔微球,且粒径均一,约为1.2μm。相应的XRD和BET测试显示,多孔Ca CO3微球为球霰石和方解石型的混合晶体。多孔Ca CO3微球表面的纳米孔孔径随反应物浓度增加而减小,比表面积则随之增大。     

真空制盐中碳酸根离子的转化与阻垢防垢

针对盐硝联产工艺中成垢阴离子CO32–浓缩富集导致蒸发系统结垢问题，研究采用盐酸多段调节卤水pH值，使CO32–转化为HCO3–，有效地缓解了系统结垢延长生产周期。通过热力学计算、XRD、SEM-EDS等技术探究了加酸过程中CO32–与HCO3–的转化行为，得出以下结论。盐硝蒸发系统垢泥主要由CaCO3垢和Mg(OH)2垢组成，但结垢机理有所区别。盐系统结垢的诱因是逐效富集的Ca2 随着温度的升高而形成低溶解度的CaCO3达到过饱和状态沉积析出形成垢层，硝系统结垢的主要原因是卤水中CO32–和OH–的成倍富集；理论计算和实验结果指出，调节母液的pH至9.0 ~ 9.5，可使局部的CO32–转化为HCO3–；垢层的浸出实验表明，调节卤水pH至9.08，Mg2 能有效的溶解浸出，而仅有少部分的Ca2 溶解浸出。SEM-EDS结果表明，未被浸出的钙形成致密的垢层可抑制换热管表面结垢，实现了在防止系统腐蚀的同时，可使CO32–转化为HCO3–，有效地缓解了系统结垢。     

Polymorph and morphology of CaCO3 in relation to precipitation conditions in a bubbling system

Simulating the typical carbonation step in a mineral CO2 sequestration,precipitated calcium carbonate (PCC) was prepared by bubbling CO2 gas into a rich Ca solution.These carbonation reactions were conducted at three pH ranges,namely 10.0-9.0,9.0-8.0,and 8.0-7.0,in which temperature and CO2 flow rate are additional experimental variables.The PCC obtained in experiments was examined by Fourier transform infrared spectroscopy (FrIR) and X-ray diffraction (XRD).It was found that supersaturation determined by pH value and flow rate of CO2 has significant influence on polymorph of PCC.Vaterite was preferably formed at high supersaturation,while dissolution of metastable vaterite and crystallization of calcite occurred at low supersaturation.High temperature is a critical factor for the formation of aragonite.At 70 ℃,vaterite,calcite and aragonite were observed to coexist in PCC because transformation from vaterite to aragonite via calcite occurred at this temperature.Scanning electron microscopy (SEM) technology was performed on prepared PCC,and various morphologies consistent with polymorphs were observed.     

渤海莱州湾地下卤水纳滤过程的结垢趋势研究

针对莱州湾地下卤水纳滤过程中纳滤膜表面无机物结垢的问题,利用饱和度法系统研究了碳酸钙、硫酸钙在卤水体系和纳滤过程中的结垢趋势和影响因素。结果表明,在常温下原料卤水中的碳酸钙处于饱和状态,而其中的硫酸钙处于不饱和状态,因此在外部因素诱导下,碳酸钙更容易发生沉淀;降低卤水的pH可以有效抑制碳酸钙结垢;当逐步提高卤水的产水回收率时,纳滤浓水侧卤水中硫酸钙结垢的风险增大,在纳滤精制卤水过程中选择合适的产水回收率可以降低硫酸钙结垢的风险。     

电石渣合成高纯碳酸钙的研究

采用氯化铵水溶液浸出电石渣中的钙,并对溶液进行净化,通入二氧化碳制备高纯的碳酸钙。考察了氯化铵水溶液浓度、过量程度和反应温度等对钙提取和净化的影响规律。在氯化铵溶液浓度为3%~27.11%(质量分数)和过量程度为0~25%时,杂质镁的去除率随氯化铵溶液浓度的增加而增加,随过量程度的增加而稍有增加,对钙的提取率影响不大。在15~70℃,浸出温度对钙的提取率影响不大,但镁的去除率随温度的升高略有下降。浸出和净化电石渣中钙的适宜工艺条件为:氯化铵溶液浓度为10%(质量分数),氯化铵过量10%,室温下反应60 m in。用浓氨水调节氯化钙溶液的pH至12.0,与二氧化碳反应制备碳酸钙的纯度为99.44%,白度为97.8%,杂质镁质量分数为0.015%,颗粒粒度为500 nm。     

Ca2+和Mg2+对辉钼矿可浮性的影响对比

通过辉钼矿单矿物浮选试验,Ca2+,Mg2+的溶液化学计算及辉钼矿表面Zeta电位和XPS检测,对比研究了Ca2+,Mg2+对辉钼矿可浮性影响的差异性.结果表明,Ca2+,Mg2+均会吸附于辉钼矿表面,改变辉钼矿表面Zeta电位并对辉钼矿的可浮性产生抑制作用,且随pH值增大,抑制作用增强;碱性条件下Mg2+对辉钼矿可浮...     

一种多元共聚物的合成及其阻垢性能研究

以水为溶剂,次磷酸钠和过硫酸钾为引发体系,以丙烯酸(AA),马来酸酐(MA),2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS),甲基丙烯酸甲脂(MMA)和次磷酸钠(NaH2PO2)为单体,合成了一种淡黄色的粘稠状阻垢剂,并且对它的阻垢、分散性能进行了研究。结果表明,该阻垢剂对碳酸钙垢和磷酸钙垢都表现出良好的阻垢性能,在pH值小于9.5,Ca2+质量浓度(以CaCO3计)为250mg/L,HCO3-质量浓度为250mg/L或Ca2+质量浓度(以CaCO3计)为250mg/L,PO43-质量浓度为5mg/L,阻垢剂用量达到12mg/L时,阻碳酸钙垢和磷酸钙垢效果都达到97%。     

离子交换树脂法去除脱硫废水中氯离子的研究

在湿法烟气脱硫系统运行时,因吸收剂循环使用,吸收塔内浆液中的氯离子会随着脱硫系统的运行逐渐富集,对脱硫系统和周边环境产生很大的危害,所以对脱硫废水的脱氯处理进行了研究。采用丙烯酸强碱性阴离子交换树脂,对比了静态及动态吸附条件下树脂对氯离子的吸附容量,研究了动态吸附条件下钙、镁离子质量浓度的变化以及树脂的再生性能,重点研究了在静态吸附条件下螯合剂和软水剂的添加对吸附过程中溶液pH以及氯、钙、镁离子质量浓度的影响,考察了静态吸附条件下树脂的再生性能。结果表明：在动态吸附条件下,由于絮状沉淀的影响,树脂的再生性能大大降低;在静态吸附条件下,树脂对氯离子的吸附容量比动态吸附条件少约30%,螯合剂和软水剂的添加有助于提高树脂的吸附容量,有助于降低废水pH（添加软水剂条件）和氯离子含量,有助于减少游离钙、镁离子产生的絮状沉淀对树脂吸附性能的影响并提高树脂的再生性能。     

磷石膏脱硫钙渣浸取液中杂质对碳酸钙晶型的影响

磷石膏脱硫钙渣是磷石膏化学分解后产生的以氧化钙为主要成分的尾渣。以氯化铵溶液浸取磷石膏脱硫钙渣并碳化浸取液以制备轻质碳酸钙是一种有效利用磷石膏脱硫钙渣中钙资源的方法。本文分析了该方法在不同氯化铵浓度下浸取液的组成、钙浸出率及pH,同时为了研究浸取液中NH₄⁺、铁、铝、镁等对产品碳酸钙晶型的影响,配制了含有杂质离子的NH₄Cl-NH₃·H₂O溶液,比较了其碳化产品与相同条件下脱硫钙渣碳化产品的晶型差异。结果表明,随氯化铵浓度升高,浸取液pH降低,铝含量降低,铁、镁含量升高。在氯化铵浓度范围内,NH₄⁺对球霰石形成有促进作用,而铁、镁杂质对方解石形成有促进作用,由于铝离子存在形态不同,铝在1mol/L时对形成球霰石有促进作用,在大于1mol/L时对形成方解石有促进作用。当氯化铵浓度小于4mol/L时,各种杂质相互作用形成球霰石晶型,氯化铵浓度等于4mol/L时,各种杂质相互作用形成球霰石和方解石混合晶型。     

一种复合阻垢剂在玉米浆蒸发器上的应用研究

通过对某淀粉厂玉米浆蒸发器上的玉米浆、垢样进行分析,并结合外在控制指标对玉米浆质量的影响,研究了该玉米浆蒸发器的结垢问题。结果表明,该玉米浆蒸发器有明显的碳酸钙、硫酸钙结垢倾向。针对玉米浆蒸发器温度较高、玉米浆中有机质含量高、粘度高的特点,开发出一种适合该环境的复合型阻垢剂。现场应用研究表明,当加药浓度为100 ppm时,成垢离子Ca~(2+)、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)的保有率均有明显提高,玉米浆蒸发器的结垢倾向得到了有效控制。