硫酸钙晶须的研究进展

硫酸钙晶须是我国性能优良、具有很好市场竞争力且绿色环保的单晶体,可运用于多方面,但因其制备复杂,所以成品较少。为了能有更多成品得到使用,本文对硫酸钙晶须及其制备机理进行了简要的概述,同时针对不同的原料如天然石膏、卤渣、电石渣等及不同的制备方法如常压酸化法、水热法等对硫酸钙晶须的制备进行了表述,最后提出了硫酸钙晶须在制备、应用等方面发展的方向,为未来硫酸钙晶须的深化提供了一个参考。     

有机改性硫酸钙晶须在沥青改性中的应用

为了获得力学性能更好的改性沥青,从而改善传统基质沥青路面性能,采用以磷石膏为原料制备的有机改性硫酸钙晶须对沥青进行改性,通过材料制备、分析检测及混合料试验,研究了所制备的有机改性硫酸钙晶须对改性沥青三大指标、表观黏度和高温性能的影响,探究了所制备的不同沥青混合料的路用性能。结果表明：有机改性剂主要以化学吸附的形式作用在硫酸钙晶须表面,经组合有机改性剂改性处理的晶须材料与沥青更好地相容,有机改性硫酸钙晶须的添加,一定程度上增强了沥青与晶须黏结强度,提高了沥青的高温稳定性,但其低温性能有所下降;且马歇尔试验、冻融劈裂试验及车辙试验结果,进一步验证了有机改性硫酸钙晶须改性沥青混合料的水稳定性和高温稳定性均较好,因此以磷石膏为原料制备的有机改性硫酸钙晶须改性沥青的路用性能更佳。     

页岩提钒中和渣制备硫酸钙晶须填料的研究

以页岩提钒中和渣为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须,并进行稳定-改性处理,最终制备用于填充塑料的硫酸钙晶须填料。研究了反应温度、反应时间、料浆浓度及助晶剂用量对硫酸钙晶须长径比的影响以及改性剂用量、初始料浆浓度、改性温度及改性时间对硫酸钙晶须改性效果的影响。结果表明,在反应温度为130℃、反应时间为6 h、料浆质量分数为3%、助晶剂六水氯化镁用量为10%的条件下,制备出的硫酸钙晶须长径比达90,但晶须在空气中易水化变粗,长径比降至20以下。在硬脂酸用量为4%、初始料浆质量分数为8%、改性温度为90℃、改性时间为20 min的条件下,制备的硫酸钙晶须填料活性指数达0.72,吸油值为0.278 8 g/g,制得的硫酸钙晶须填料呈棒状或纤维状,表面光滑,结晶度较好,长径比稳定在40~50。结合XRD、SEM、FT-IR分析可知,硬脂酸能有效抑制晶须水化过程,保持晶须晶型及形貌稳定,硬脂酸通过与晶须表面发生化学键链接封闭其亲水活性点而抑制晶须水化。     

硫酸钙晶须改性沥青研究现状与趋势

重点介绍硫酸钙晶须物化特性及对沥青的改性机理,梳理硫酸钙晶须表面改性、制备工艺及性能方面的研究成果,提出硫酸钙晶须改性沥青存在的问题和未来研究方向,指出未来应重点关注硫酸钙晶须制备工艺、与复合材料增柔增韧研究。最后通过分析磷石膏制备硫酸钙晶须改性沥青的应用优势,对推动磷固废的高附加值利用具有广阔的应用前景。     

以中和渣为原料制备半水硫酸钙晶须实验研究

以某轧钢厂酸洗液中和反应渣为原料,采用水热法制备半水硫酸钙晶须。系统研究了反应温度、反应时间和镁离子对半水硫酸钙晶须形貌的影响,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段对晶须产品进行了表征。结果表明,利用中和渣可以制备半水硫酸钙晶须。最佳制备条件:料浆质量分数为5%,反应温度为120℃,反应时间为20 min,硫酸镁质量分数低于4%。以中和反应渣为原料制备半水硫酸钙晶须,实现了中和反应渣的综合利用,为轧钢厂酸性废水的综合治理提供了新思路。     

硫酸钙晶须表面改性研究进展

硫酸钙晶须作为一种新型的非金属纤维材料,由于其性价比高、环保等优势不断被应用到各大工业领域。从硫酸钙晶须的制备、表面改性以及表面改性后的应用3个方面对硫酸钙晶须进行全面的概述,并在表面改性中详细介绍表面改性的机制、方法以及改性结果测评方式。     

二氧化硅溶胶包覆改性硫酸钙晶须材料的研究

通过水热法用石膏原料制备出长径较高的半水硫酸钙晶须材料,并利用将正硅酸乙酯酸化水解所得的二氧化硅溶胶对所制得的晶须进行直接包覆,对改性硫酸钙晶须进行了初步的尝试。通过对包覆前后的晶须进行X射线衍射分析、电镜表征、能谱分析等实验,证实本实验中二氧化硅溶胶在硫酸钙晶须表面形成致密的涂层。另外也发现了诸多由于受条件限制所造成的问题,如晶须长度下降,少量涂层剥离脱离等,在后续将通过对实验工艺改进而取得更加良好的材料防水效果。     

磷石膏制备硫酸钙晶须及晶须造纸应用的研究进展

简述了硫酸钙晶须的性质及晶须生长机理,介绍了硫酸钙晶须的两种常用制备方法——水热法和常压酸化法,分析了水热法工艺条件对晶须生长的影响。重点探讨了磷石膏预处理方式及其对晶须形貌的影响,对硫酸钙晶须制备与改性添加剂及其作用机理做了全面阐述。详细介绍了硫酸钙晶须应用于造纸的研究情况,并对晶须溶解、与纸纤维相容性、白度和强度的提高等硫酸钙晶须应用于造纸工业的突出问题做了重点分析。最后,指出磷石膏的选择性预处理、晶须制备与改性添加剂、工艺条件对晶须性能的影响以及晶须性能与纸张性能的定量关系是今后的主要研究方向。     

无水硫酸钙晶须的制备及表征

以某稀土厂生产过程中产生的硫酸铵废水为原料,用氯化钙作为钙源,采用水热法制备高长径比的硫酸钙晶须。首先采用正交实验研究反应时间、反应温度和陈化时间对硫酸钙晶须长径比的影响,确定最佳工艺条件。在正交实验最佳工艺条件的基础上,研究了pH对制备硫酸钙晶须形貌的影响。使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）,红外分析仪（FT-IR）和热重-差热分析仪（TG-DSC）对制得的硫酸钙晶须的表面形貌和物相进行了表征和分析。研究结果表明:在制备硫酸钙晶须的最佳工艺条件下（即反应时间为5 h、反应温度为140 ℃、陈化时间为4.5 h）,溶液体系pH为1时,制备得到纯态无水硫酸钙晶须,其形貌最佳、长径比最大,平均长度达到117.44 μm、平均长径比为40.2。     

混合脂肪酸钠辅助制备硫酸钙晶须

硫酸钙晶须应用范围广、综合性能优异、性价比高,具有良好的应用前景。以氯化钙为主要原料,添加油酸钠、硬脂酸钠以及油酸钠与硬脂酸钠的混合物作为改性剂,采用常压酸化法制备了长径比高、疏水性能好的硫酸钙晶须。探究了氯化钙浓度、反应时间、反应温度、油酸钠和硬脂酸钠及其混合物的用量等因素对制备的硫酸钙晶须长径比及疏水性的影响,确定了最佳制备条件。采用扫描电镜（SEM）、接触角测量仪、X射线衍射仪（XRD）、红外光谱（FT-IR）及Zeta电位分析等对产品进行了表征。通过实验得到制备硫酸钙晶须的最佳工艺条件：氯化钙溶液质量浓度为0.11 g/mL时,添加与氯化钙等物质的量的浓硫酸4.8 mL,加入4%油酸钠和6%硬脂酸钠混合物（以质量分数计）作为改性剂,在140 ℃油浴锅中加热搅拌1 h。在此工艺条件下,制备的硫酸钙晶须长径比为32~106,接触角可达120.2°。XRD结果表明,所得硫酸钙晶须为半水硫酸钙晶须和二水硫酸钙晶须的混合物。红外光谱和Zeta电位分析表明,油酸钠和硬脂酸钠以化学吸附的形式吸附在晶须表面。当加入油酸钠和硬脂酸钠混合物时,油酸钠和硬脂酸钠共吸附于晶须表面,使得晶须表面吸附的脂肪酸更多,晶须疏水性更强。     

用天然石膏制备硫酸钙晶须的研究

以天然石膏为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须。以电镜作为分析硫酸钙晶须直径的手段,得出硫酸钙晶须的最优化工艺条件为:反应温度为130℃、料浆初始pH为10.0、料浆质量分数为5%、原料粒度小于122μm、反应时间为1.5 h。在此条件下,制备出了平均直径为1.32μm、长径比为76~90的硫酸钙晶须产品。中试试验结果显示,以天然石膏为原料制备硫酸钙晶须的长径比和直径与以纯石膏为原料制备的硫酸钙晶须相当。得出的结论对硫酸钙晶须的工业化生产具有重要的指导意义。     

工业废渣磷石膏水热合成硫酸钙晶须的研究

以磷石膏为主要原料,采用水热法制备硫酸钙晶须。应用正交设计对磷石膏生产硫酸钙晶须中各参数进行优化。研究反应时间、反应温度、晶种及晶型助长剂用量等对硫酸钙晶须制备的影响。结果表明：在原料粒径小于 175 μm,初始pH为4的情况下,反应温度为130 ℃,反应时间为4 h,晶种和晶型助长剂用量分别为磷石膏质量的10%和30%时,制备出了长径比为70~100的硫酸钙晶须。经XRD和TG-DTG分析可知,合成的产物为半水硫酸钙晶须。     

开放醇水体系制备磷石膏基无水石膏晶须及在丁腈橡胶中的应用探索

以磷石膏(PG)为原料,通过开放体系醇水热法制备半水硫酸钙(HH)晶须,研究了晶形控制剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对晶须形貌和物相的影响。结果表明,加入0.05 wt%CTAB时,得到的HH晶须呈纤维状,表面光滑,长径比高达43。将HH进行通过煅烧制备无水硫酸钙(AH)晶须,研究了煅烧温度对晶须物相和形貌的影响。研究发现HH晶须在600℃下煅烧2 h后,晶须由HH完全转化为AH,且晶须形貌未发生改变。研究了不同表面改性剂对晶须表面疏水性能的影响,研究发现用硅酸钠-硬脂酸(无机-有机)双重改性AH晶须,晶须表面由亲水性转变为疏水性。研究了改性后的AH晶须对丁腈橡胶密封衬垫性能的影响,研究发现密封衬垫横向拉伸强度略低于标准值,AH晶须不能替代RS4021矿物纤维。     

利用工业废渣制备硫酸钙晶须的研究进展

硫酸钙晶须是一种性能优良,价格低廉的无机晶须,在复合物材料制造中具有广阔的市场和应用前景。目前生产硫酸钙晶须的原料主要以天然石膏为主,而工业副产石膏的性能和天然石膏相差不大,同样可以用来制备硫酸钙晶须,这不仅可以提高资源利用效率,还可以缓解环境污染问题。介绍了硫酸钙晶须的制备方法,并对利用工业废渣为原料制备硫酸钙晶须的现状进行了综述。     

工业废渣制备硫酸钙晶须及其应用研究进展

通过对硫酸钙晶须生长机理的分析,介绍了目前以工业废渣为原料,采用水热合成技术制备硫酸钙晶须的方法,重点探讨磷石膏制备硫酸钙晶须的研究进展;对硫酸钙晶须在复合材料等领域的应用进行阐述,从而提出硫酸钙晶须在制备、应用等方面的未来发展方向。     

不同固液比和原料粒度对脱硫石膏制备硫酸钙晶须的影响

以脱硫石膏为原料。采用水热法工艺制备硫酸钙晶须。并借助XRD、高分辨显微镜等分析方法,深入探讨了不同固液比和原料粒度对硫酸钙晶须生长行为的影响。结果表明：随着固液比的不断减小,硫酸钙晶须的长径比呈先升高后降低的趋势;当固液比为1：10时,长径比达到最大,其值为68．65;随着原料粒度的减小．硫酸钙晶须的直径不断减小,硫酸钙晶须的长径比不断增加,当原料粒度为1．60μm时,长径比达到68.65。     

硫酸钙晶须的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

以磷石膏为原料,添加一定量的助晶剂,采用水热合成法制备了硫酸钙晶须,利用电子显微镜、SEM、XRD及FTIR对硫酸钙晶须的表面形貌、物相特征等进行了表征.制备出的晶须形貌较好,为直径1.56 μm、长径比24的纤维状结构.考察了硫酸钙晶须对亚甲基蓝的吸附性能,探讨了吸附时间、晶须投加量、pH值对亚甲基蓝吸附的影响.利用Langmuir吸附等温方程、Freundlich吸附等温方程和Temkin吸附等温方程对吸附行为进行了描述,结果表明硫酸钙晶须易于吸附亚甲基蓝,吸附过程主要是单分子层吸附.用颗粒内扩散方程和准二级吸附动力学方程对实验数据进行回归分析,结果表明后者能够反映硫酸钙晶须对亚甲基蓝的吸附机理.     

海水卤水制备硫酸钙晶须新工艺

以海水卤水为原料,采用水热法制备了硫酸钙晶须。考察了硫酸钙浓度、反应温度、搅拌速度和介质pH值等因素对半水硫酸钙含量的影响,确定了制备硫酸钙晶须的最适宜条件:在硫酸钙质量分数为8%,反应温度为130℃,搅拌速度为150r/min,介质pH值为7时,制备的硫酸钙晶须形貌好,纯度高。并用偏光显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪对硫酸钙晶须的结构进行了表征,结果表明制备的硫酸钙晶须形态良好。     

磷石膏制备的耐热半水硫酸钙晶须表面疏水改性研究

利用固体废弃物磷石膏以常压水热法制备半水硫酸钙晶须,使用不同用量的硬脂酸、硬脂酸钠、油酸钠为改性剂对晶须表面进行改性.通过疏水角、活性指数对晶须改性效果进行分析,取改性效果最佳的晶须采用SEM、FT-IR、XRD、TG-DSC等多种分析手段对样品进行表征分析.实验结果表明:钠离子在制备过程中会进入晶须,生成失水温度更高的水钠钙矾石,分别使用10％硬脂酸、8％油酸钠、8％硬脂酸钠对晶须的改性疏水效果最好.改性剂在晶须表面主要以化学吸附的形式存在,并伴有少量的物理吸附.结果 可作为利用磷石膏制备适用于聚合物热加工的石膏晶须的参考.     

以浓厚卤水为原料制备半水硫酸钙晶须的研究

以海盐行业生产过程中废弃的浓厚卤水为原料,用于制备高长径比的半水硫酸钙晶须。探究了水热制备法中物料浓度、晶型助长剂浓度、反应时间、反应温度和反应搅拌速率对制备半水硫酸钙晶须的影响。使用粉末X射线衍射仪、扫描电子显微镜对制得的半水硫酸钙晶须进行表征,确认为半水硫酸钙晶须。通过正交实验确认最佳的生产工艺条件为：物料质量分数为3%、晶型助长剂质量分数为3%、反应时间为7 h、反应温度为130 ℃、反应搅拌速率为30 r/min。在此工艺条件下可制得长径比约为400的半水硫酸钙晶须。该工艺生产成本低廉、环境友好、产品稳定且平均长径比达400,易于工业化生产。