转晶剂对脱硫石膏制备α-半水石膏形貌及强度的影响

目的探讨脱硫石膏浆体制备α-半水石膏时转晶剂对其形貌及强度的影响.方法采用高温蒸压法,在升温时间为75 m in、蒸压温度为120℃的条件下水热处理掺有转晶剂的脱硫石膏浆体制得α-半水石膏晶体,采用体视显微镜观测晶体的形貌特征、wΑ-Y300电子液压机测试抗压强度.结果脱硫石膏浆体采用单一转晶剂质量分数0.075%～1%硫酸铝钾效果较好,制得α-半水石膏晶体呈长柱状,抗压强度16.8 MPa;复合转晶剂硫酸铝钾掺量1.8%左右,柠檬酸钠掺量0.08%左右时效果最佳,α-半水石膏晶体呈短柱状,抗压强度30.2 MPa.结论单一转晶剂对α-半水石膏晶体抗压强度的影响并不显著,其中硫酸铝钾效果较为明显,而复合转晶剂对抗压强度提高影响显著,硫酸铝钾与柠檬酸钠作用下抗压强度最高.     

影响α半水石膏粒度、形貌及强度的因素

目的制备高纯度的医用α半水石膏并能进一步控制好晶体的粒度、形貌．方法采用加压水溶液法并在转晶剂作用下制备α半水石膏，在体视显微镜下分析转晶剂、蒸压时间对晶体粒度、形貌的影响及晶体粒度、形貌与强度之间的关系．结果试验结果表明，只有晶体粒度大小适当的、晶体形貌是六方短柱的、晶面完整的α半水石膏才具有较高的强度．制备了二轴平均径12．5μm、长径比2：1、单一粒径水膏比0．22、3d抗压强度达到61．1MPa的α半水石膏．结论复合转晶剂适当的比例和掺量、蒸压时间是控制α半水石膏晶体粒度、形貌及强度的关键因素．     

常压盐溶液法转化脱硫石膏制备α-半水石膏的相变机理

采用常压复合盐溶液水热法对钙基湿法烟气脱硫（FGD）工艺的副产品FGD石膏进行转化,以制备α-半水石膏。利用DSC/TG综合热分析、SEM和化学分析对转化后的石膏样品进行研究。结果表明,FGD石膏转化为α-半水石膏的过程遵循溶解-重结晶机理。在重结晶诱导期内,FGD石膏首先在热盐溶液中溶解,形成硫酸钙过饱和溶液,在一定的过饱和度区域内,α-半水石膏雏晶直接从溶液中析出,发生石膏晶体亚微观结构上的改变。随后石膏雏晶继续生长,形成了均匀粗大的棱柱状α-半水石膏晶体,实现结晶物质在各个晶体上的重新分布。     

利用磷石膏制β-半水石膏砌块的实验

研究了磷石膏制备β-半水石膏粉的工艺条件。采用常规分析、XRD和扫描电镜等方法对磷石膏原料、磷建筑石膏粉和石膏产品进行分析和表征。结果表明:磷石膏的最佳脱水温度为170℃、脱水时间为7h、陈化时间为4d,石膏砌块的抗压强度达到10.2 MPa。SEM分析表明,石膏砌块内部结构致密、晶体间的交织搭接较好,是抗压强度升高的主要原因。     

湿式脱硫石膏做水泥缓凝剂的实验研究

主要研究了电厂副产物——脱硫石膏做水泥缓凝剂的可能性,研究了脱硫石膏做水泥缓凝剂对水泥性能的影响以及作用机理.研究表明,加入脱硫石膏,水泥的凝结时间延长,强度也得到了提高,可以代替天然石膏用于水泥生产.针对脱硫石膏游离水含量高的特性,对脱硫石膏进行热处理,并在质量恒定条件下保持60min,凝结时间最长时石膏的热处理温度为50℃,掺量为6%,凝结时间为4.27h.掺有经过110℃处理的脱硫石膏的水泥抗压强度比20℃处理的水泥的抗压强度提高12.4%,抗折强度提高7.9%.此外,脱硫石膏给生产企业带来显著经济效益.     

以脱硫石膏制备α型半水石膏晶须的研究

以脱硫石膏为原料,利用水热法合成了α型半水石膏晶须.研究结果表明,以十二烷基磺酸钠为转晶剂,在120℃条件下反应10 h,可获得较优异的微米级的α型半水石膏产品,研究结果对脱硫石膏的综合利用以及微米级石膏晶须的工业化生产具有一定的指导意义.     

半水石膏性能与微观结构的探讨

XRD、SEM分析表明对α型半水石膏晶体呈短柱状、结晶完好，β型半水石膏晶体呈片状、结晶较差；α型半水石膏水化物晶体呈板柱状，晶体交织形成致密硬化体结构，β型半水石膏水化物晶体呈针状、纤维状，晶体交织形成疏松的硬化体结构。晶体结构与形貌上的差异是导致α型半水石膏与β型半水石膏性能特别是力学强度差异的原因。     

高强石膏的生产工艺及其改性研究

采用蒸炼法生产出抗压强度４０ＭＰａ的α－半水石膏,基于α－半水石膏力学性能与其结晶形态的关系,探讨外加剂技术对α－半水石膏晶体形态的控制机理,认为掺加有机无机复合外加剂可以获得理想的短柱状α－半水石膏晶体,并对蒸炼法利用外加剂技术的可行性进行探索。     

磷酸盐对α半水脱硫石膏凝结硬化的作用机理

研究磷酸盐对α半水脱硫石膏水化反应进程、液相离子浓度与过饱和度以及水化产物形貌与硬化体强度的影响,结合X光电子能谱分析技术对磷酸盐缓凝机理进行分析.结果表明,磷酸盐抑制α半水脱硫石膏早期水化,使水化放热减缓,早期水化速率降低,凝结时间延长;磷酸盐改变了二水石膏晶体生长习性,晶形由长棒状转化为板状,并使晶体粗化,硬化体强度降低;磷酸盐通过化学作用吸附在二水石膏晶体表面,抑制离子扩散和晶面生长,这是二水石膏缓凝的内因,对晶面的选择性吸附改变了二水石膏晶体生长习性和形貌,是硬化体强度降低的原因所在.     

共晶磷对石膏性能的影响及其作用机理

共晶磷是磷石膏中仅次于可溶磷的有害杂质,影响了磷石膏的应用性能。采用分析纯模拟共晶磷的生成条件制取共晶磷含量较高的石膏样品,经煅烧成半水石膏后加入到天然建筑石膏中,进行物理力学性能试验,并利用扫描电镜、原子吸收光谱、红外吸收光谱结合化学分析的手段,研究了共晶磷对石膏性能的影响及其作用机理。结果表明:共晶磷明显降低了建筑石膏的水化率,使二水石膏析晶过饱和度降低,晶体粗化,结构疏松,硬化体强度降低。在二水石膏煅烧成半水石膏的过程中共晶磷并没有发生变化,仍存在于石膏晶格中;在建筑石膏水化过程中,共晶磷从晶格中溶出,变成可溶性磷HPO42-溶解在浆体中,HPO42-电离出H+和PO43-,其中PO43-又迅速与溶液中大量存在的Ca2+结合,转变为难溶性Ca3(PO4)2覆盖在晶体表面,阻碍了石膏的进一步水化,从而导致硬化体强度降低,而富余的H+则导致了浆体pH值的降低。     

α-半水石膏及其混合料的性能

为获得良好的石膏铸型及提高石膏产品质量,对α-半水石膏及其混合料的性能进行了研究。通过试验,确定了水膏质量比为0．5时,α-半水石膏的抗弯强度较好;α-半水石膏混合了莫来石粉、锆英石粉、增强纤维等成分后,使得整体综合性能大幅上升,最佳质量配比为1：0．25：0．2：0．021;焙烧温度对石膏抗弯强度有显著影响,随着焙烧温度升高,纯α-半水石膏抗弯强度下降较快,混合α-半水石膏强度下降缓慢,最佳焙烧温度为50～60℃。     

高强石膏的制备工艺研究

以天然石膏为原料采用加压水热法制备高强石膏,考察了水热温度、水热时间、膏水质量比和干燥温度对高强石膏力学性能的影响. 利用X射线衍射对不同条件下制备得到的高强石膏进行物相和结晶度分析,得出了天然石膏制备高强石膏最佳工艺. 结果表明:在水热温度为120℃~150℃时,高强石膏抗压强度随着水热温度的升高而减小;在水热温度120℃条件下,膏水质量比的增加使高强石膏抗压强度呈先增加后减小的变化趋势;水热时间、干燥温度对高强石膏的抗压强度影响较小;水热温度120℃、水热时间1h、膏水质量比50%、干燥温度110℃的条件下制备出的高强石膏抗压强度达到42.41MPa,符合高强石膏JC/T 2038-2010 强度标准.     

脱硫石膏蒸压法制α半水石膏的研究

为了扩大脱硫石膏的应用范围,满足α半水石膏日益增加的需求,本文试图通过蒸压法摸索脱硫石膏制备α半水石膏的合理生产工艺,并对影响其物理力学性能的一些因素进行了分析。     

脱硫石膏与天然石膏的应用研究

通过掺入脱硫石膏、天然石膏的水泥净浆、水泥砂浆的相关试验,得出掺入石膏后,试件的膨胀率增大幅度很大,且脱硫石膏在水中的膨胀率大于天然石膏;随着掺量的增加,脱硫石膏的抗折、抗压强度值明显高于天然石膏,脱硫石膏完全可以代替天然石膏,节约能源,节约资源,该试验成果为以后大量使用脱硫石膏提供了可靠的理论技术依据.     

有机酸结构对α半水脱硫石膏晶体形貌的影响及其调晶机理

研究了有机酸羧基数量、羧基间距、羟基等辅助基团、双键及其顺反构造对α半水脱硫石膏晶体形貌的影响,从吸附和晶体生长角度分析了有机酸调晶机理。结果表明,一元有机酸没有调晶效果;羧基间距3个C原子的二元或多元有机酸是高效调晶剂,如丁二酸、柠檬酸等;邻位羟基有助调作用,使有机酸调节效果更好;顺式结构有机酸调晶作用略有增强,反式结构破坏羧基的协同作用,调晶能力基本丧失。有机酸2个羧基同时与Ca2+络合,选择吸附在α半水脱硫石膏(111)面,形成环状络合物,阻碍Ca2+扩散和晶面生长,削弱(111)面c轴生长速率的比较优势,改变α半水石膏晶体生长习性和形貌。     

从FGD残渣制备α型半水石膏过程晶形的控制

对从烟气脱硫残渣制备α型半水石膏的结晶形态进行了研究 .研究结果表明 :pH值、温度和盐溶液是影响α型半水石膏产品性能的最重要的因素 ,当 pH值从 3～ 6变化时 ,晶体的长径比从 10∶1～ 1∶1,在适当浓度的盐溶液中 ,加入结晶习性改良剂、结晶稳定剂和表面活性剂可以使α型半水石膏的晶体向粗大、短柱状的方向发展 ,同时 ,碱土金属盐离子的种类不同 ,对晶形的影响也不同 .     

从FGD残渣制备α型半水石膏过程晶形的控制

对从烟气脱硫残渣制备α型半水石膏的结晶形态进行了研究。研究结果表明 :pH值、温度和盐溶液是影响α型半水石膏产品性能的最重要的因素 ,当 pH值从 3～ 6变化时 ,晶体的长径比从 1 0∶1～ 1∶1 ,在适当浓度的盐溶液中 ,加入结晶习性改良剂、结晶稳定剂和表面活性剂可以使α型半水石膏的晶体向粗大、短柱状的方向发展 ,同时 ,碱土金属盐离子的种类不同 ,对晶形的影响也不同     

石膏的形态对C2S浆体强度的影响

研究了二水石膏、600℃、800℃、1000℃煅烧石膏对C2S浆体强度的影响，结果表明：石膏的掺入，能提高C2S浆体的强度；煅烧石膏比二水石膏更能提高C2S浆体的强度。证明了石膏不仅对硅酸盐水泥中C3A的水化产生影响，同时亦对硅酸盐矿物的水化有促进作用。     

磷石膏制建筑石膏的试验研究

磷石膏的无控排放已对环境造成了严重污染,也形成了大量的资源浪费,资源化利用是解决其问题的根本途径。作者分别探讨了煅烧温度、煅烧时间、粉磨时间及生石灰添加量对磷石膏制备建筑石膏性能的影响,结果表明:随着煅烧温度的升高及煅烧时间的延长,由磷石膏制得的建筑石膏力学性能出现先增后降的趋势,在150℃条件下煅烧1.5h得到的建筑石膏性能最好,2h抗折强度1.90 MPa,2h抗压强度3.98 MPa,初凝时间为9 min,终凝时间为13min;将磷石膏粉磨3min,比表面积为306.3m2/kg,经煅烧制得的建筑石膏标准稠度为68%,2h抗折和抗压强度分别可达到2.39 MPa和5.47 MPa。使用0.4%生石灰对磷石膏进行改性后制得的建筑石膏的pH值为4.26,各项技术指标均达到GB/T 9776—2008《建筑石膏》中优等品的要求。     

保水剂对脱硫石膏基喷涂石膏性能的影响

以脱硫石膏为主要原料,制备喷涂石膏,探讨了保水剂纤维素醚对脱硫石膏基喷涂石膏性能的影响。通过标准稠度用水量、凝结时间、料浆粘度研究了保水剂对喷涂石膏浆体流动性能的影响;通过抗压、抗折强度、7d膨胀率研究了保水剂对喷涂石膏水化特性的影响;通过XRD、SEM分析了保水剂对喷涂石膏微观结构的影响。结果表明:保水剂纤维素醚的加入可以增加喷涂石膏的保水性能,增加石膏料浆的粘度,当其掺量为0.1%时,可提高喷涂石膏的拉伸粘结强度,减小喷涂石膏的膨胀率。其作用机理主要是通过与水分子结合形成聚合物膜影响喷涂石膏的水化,改变喷涂石膏微观结构,优化喷涂石膏力学性能,防止石膏膨胀开裂。