盐溶液和转晶剂对α-半水钛石膏晶体形貌的影响

采用常压盐溶液法制备α-半水钛石膏,研究CaCl2盐溶液质量分数对钛石膏生成α-半水石膏晶体形貌的影响,并考察乙二胺四乙酸(EDTA)掺量在0.05％～0.5％范围内时,α-半水钛石膏晶体形貌的改变.采用偏光显微镜观察石膏晶体形貌,X射线衍射仪对制得的半水石膏进行表征.结果表明,CaCl2溶液质量分数在15％～25％范围内,CaCl2溶液质量分数越大,形成的晶体尺度越小,长径比越小.控制EDTA掺量为0.2％,可以得到长径比接近1∶1的短柱状α-半水石膏.     

用山东某电厂脱硫石膏制备α-半水石膏

山东某电厂产生的脱硫石膏目前仅作为水泥及其制品的常规掺和料和普通石膏制品的生产原料直接出售,售价低廉。为提高该脱硫石膏的综合利用附加值,对其进行了常压NaCl盐溶液水热法制备α-半水石膏的试验研究。试验以制品结晶水含量和制品中结晶体的微观形貌为判据,对工艺条件进行了优化,最终确定的盐溶液浓度为20%,料浆浓度为20%,料浆pH为自然状态,反应温度为100℃,反应时间为3 h。在此条件下,所得制品的结晶水含量为8.74%,结晶为平均长径比=4∶1的柱状体。X射线衍射分析结果证明,制品中的主要物相确实为α-半水石膏。     

盐介质对磷石膏常压盐溶液法制备α半水石膏的影响研究

磷石膏是湿法磷酸生产过程中用硫酸分解磷矿石排放的固体废弃物,采用常压盐溶液法制备α半水石膏是磷石膏资源化的新途径,其中盐介质的选择是常压盐溶液法的关键。研究了NaCl、NaNO₃、MgCl₂、CaCl₂和Ca（NO₃）₂五种盐介质对磷石膏制备α半水石膏转化速率、物相组成和形貌的影响。研究结果表明:随着NaCl、NaNO₃和MgCl₂浓度的增加,磷石膏转化为α半水石膏的速率加快,结晶诱导时间和晶体生长时间缩短;反应产物中α半水石膏的含量在95%以上,显微形貌均为六方长柱状,但端面形貌不同。在NaCl和NaNO₃溶液中,α半水石膏存在多个锥面且晶面完整,长径比约为14:1;在MgCl₂溶液中端面呈空心层状包裹,长径比为11:1,粒度均匀,但晶体缺陷较大。NaCl与NaNO₃、MgCl₂相比,具有用量低、磷石膏转化速率快的优点,可作为常压盐溶液制备α半水石膏的盐介质;由于同离子效应的影响,磷石膏在CaCl₂和Ca（NO₃）₂溶液中未发生转变,不宜作为盐介质。      

耐水型石膏轻质制品的制备工艺及性能研究

以工业副产脱硫建筑石膏为主要原料,有机硅防水剂为添加剂,采用化学发泡和掺入EPS颗粒两种不同的工艺制备轻质石膏制品,研究了其对干密度和吸水率的影响。结果表明,随水膏比及发泡剂用量的增加,发泡石膏制品干密度降低,吸水率升高,最佳水膏比为0.55,发泡剂掺量在16%;加入适量甲基硅酸钠不但可改善发泡石膏制品的耐水性,还可催化发泡剂降低石膏制品干密度,改善石膏制品孔结构,其最佳掺量在4%;聚苯乙烯(EPS)颗粒的适量掺入能有效降低石膏制品干密度和吸水率。EPS颗粒掺量为3.5%时,石膏制品干密度比未掺EPS颗粒降低65%,比化学发泡法制得的石膏降低32%。EPS颗粒掺量为2.5%时,其吸水率仅达到4.3%,比化学发泡法制得的石膏降低85%。     

苹果酸和甘油作用下α-半水石膏晶体形貌和粒度的协同调控研究

利用脱硫石膏制备高附加值的高强度α-半水石膏是拓展其利用途径的重要策略,而晶体形貌和粒度又是影响α-半水石膏品质的重要因素。以甘油水溶液为反应介质,苹果酸为媒晶剂,深入考察了苹果酸添加量和甘油浓度对晶体形貌和粒度影响,结果发现苹果酸通过与α-半水石膏晶体表面的钙质点发生络合吸附的方式主要实现对晶体形貌的调控,甘油的主要作用在于对晶体粒度的控制,其影响不是通过甘油直接在晶体表面吸附或者影响苹果酸吸附实现的。最终通过调控苹果酸添加量和甘油浓度实现了对α-半水石膏晶体形貌和粒度的协同调控并制备出具有相似形貌不同粒度的晶体。当甘油浓度为45%、苹果酸加入量为37.09×10-4 mol·kg-1时,可以生成平均粒度为18 μm左右的晶体;当甘油浓度为75%、苹果酸加入量为18.54×10-4 mol·kg-1时,可以生成平均粒度为5 μm左右的晶体。      

磷石膏制备高强石膏工艺研究

采用"半液相法"以磷石膏为原料制备α高强石膏。考察了蒸压温度、蒸压时间、料浆质量分数以及转晶剂的种类、掺量对抗折强度和抗压强度的影响,得出了磷石膏制备α高强石膏的最佳工艺。结果表明:蒸压温度为140℃,蒸压时间3 h,制样质量分数66.7%,硫酸铝用量为0.1%,三元羧酸用量为0.05%(以磷石膏质量计算)时可制备出抗压强度为34.7 MPa的高强石膏,符合α高强石膏JC/T 2008-2010强度标准。     

有机转晶剂对常压盐溶液法制备的α-半水石膏晶体形态的影响

以山东华能电厂烟气脱硫石膏为原料,采用常压盐溶液法制备α-半水石膏(α-HH)。分别以己二酸、柠檬酸、EDTA、丁二酸、草酸为转晶剂,考察其对合成α-HH晶体形态的影响。结果表明,当盐溶液浓度为20%、料浆浓度为20%、p H值为自然p H、反应温度为95℃、反应时间为3 h时,5种有机酸转晶剂对α-HH晶体形态均有影响;但以己二酸、柠檬酸、草酸为转晶剂时,获得的α-HH晶体形态均不理想;添加0.04%的丁二酸或0.07%的EDTA时,获得的产品较佳。XRD分析结果验证了获得的产品为α-HH,TEM分析表明,添加0.04%的丁二酸时获得的α-HH晶体质量较添加0.07%的EDTA时的晶体质量好。     

常压微波醇水法制备α半水硫酸钙晶须的研究

以微波辐照代替常规热源,以磷石膏为原料,采用醇水法制备α-半水硫酸钙(α-HH)晶须.通过分析固相产物结晶水含量、物相组成和晶体微观形貌变化,探究醇液比、固液比及pH值等因素对α-HH晶须的影响规律.结果表明,随着醇液比增大,磷石膏主要成分二水硫酸钙(DH)向α-HH脱水转化速率加快,反应时间缩短,但过高的醇液比会造成...     

化学发泡对石膏基泡沫混凝土性能的影响

采用化学发泡法对石膏进行发泡,制备石膏基泡沫混凝土.结果表明:化学发泡法制备的泡沫混凝土水化产物并没有发生变化,仍为二水石膏.随发泡剂量的增加泡沫混凝土强度下降,孔隙率增大,密度下降,但耐水性未有明显下降.缓凝剂的掺入对凝结时间和强度都有一定影响.纤维量的少量增加,对泡沫混凝土的抗折增大不明显.微观分析显示:未掺发泡剂时生成的二水石膏结构要比掺发泡剂的结构致密.     

磷石膏基胶凝材料的试验研究

以未经处理的原状磷石膏为主要原料制备磷石膏基胶凝材料,通过微观分析及测试其力学性能,考察石灰掺量,水泥、粉煤灰比例及养护制度对磷石膏基胶凝材料力学性能的影响。结果表明:(1)该体系最优配比为磷石膏60%,水泥与粉煤灰比例为1∶4,生石灰4%,水料比0.25,减水剂0.2%;(2)该胶凝体系中磷石膏掺量超过60%后,抗压、抗折强度急剧下降;(3)蒸养制度对磷石膏基胶凝材料性能影响较大,在75℃下蒸汽养护10 h,基体强度增长较快且耐水性较高,28 d抗压强度为30.1 MPa,吸水率为8.5%,软化系数达到0.82。     

改性磷石膏抹灰砂浆性能研究

为了解决磷石膏抹灰砂浆耐水性差的问题,促进磷石膏抹灰砂浆在建筑行业的应用,采用预处理的改性磷石膏,研究了水胶比和减水剂掺量对改性磷石基抹灰砂浆物理性能、力学性能和耐水性能的影响,并通过在体系中引入有机硅防水剂来进一步改善磷石膏抹灰砂浆耐水性能。研究结果表明:减水剂掺量和水胶比是影响磷石膏抹灰砂浆性能的主要因素,低水胶比和低减水剂掺量有利于其力学性能和耐水性能的提升,且减水剂掺量不宜高于0.9%;有机硅防水剂虽然能有效改善磷石膏抹灰砂浆耐水性能,但会对其强度造成不利影响,实际应用时其掺量不宜高于0.6%;水化产物中的凝胶和钙矾石可以填充二水硫酸钙晶体间空隙,有利于试件密实度、强度和软化系数的提高,且有机硅防水剂会在水化产物表面和间隙中形成防水膜,可以进一步改善试件耐水性能。     

新型脱硫石膏砌块的制备及其性能研究

为获得轻质且强度高的新型脱硫石膏砌块材料,以脱硫石膏为原料,通过添加膨胀珍珠岩、玻璃纤维和防水剂制备新型脱硫石膏砌块,研究新型石膏砌块表观密度、断裂荷载、抗压强度、软化系数、吸水率等变化情况。结果表明,当膨胀珍珠岩掺量为1.25%、玻璃纤维饱和掺量为1.4%、防水剂掺量为2%时,石膏砌块的表观密度及力学性能最优,此条件下制备砌块砖的表观密度为959kg/m~3,断裂荷载为2.72kN,抗压强度为10.7MPa。     

硫酸-无机盐中脱硫石膏水热合成硫酸钙晶须

以脱硫石膏为原料,利用水热法在硫酸-无机盐-水体系中成功制备出硫酸钙晶须。借助SEM、图像粒度分析等方法,考察反应温度、时间、硫酸浓度、晶型控制剂等条件对晶须形貌及长径比的影响,并初步讨论硫酸-无机盐-水体系对晶须成核和生长过程的影响。结果表明:在硫酸-无机盐-水体系中,反应温度、反应时间、硫酸浓度和晶型控制剂的类型,都会改变硫酸钙晶须的平均长径比。制备硫酸钙晶须的最优工艺条件为:脱硫石膏质量分数5%,反应温度135℃,反应时间150 min,硫酸浓度10-3 mol/L,使用的晶型控制剂为氯化铜(质量分数为0.17%)。在此条件下制备的半水硫酸钙晶须平均长径比可达到74.38。     

钛石膏-脱硫石膏复合胶凝材料力学性能研究

将钛石膏和脱硫石膏两种工业固体废弃物综合利用,制备钛石膏-脱硫石膏(简称:TG-FGD)复合胶凝材料。利用Origin软件对TG-FGD复合胶凝材料抗折强度与抗压强度数据进行非线性拟合,得到相关度较高的拟合曲线与强度关系式。结合XRD、SEM等测试方法分析TG-FGD复合胶凝材料反应物相和微观形貌。结果表明:随着脱硫石膏掺量的增加,TG-FGD复合胶凝材料2 h抗折与抗压强度均增大;钛石膏与脱硫石膏按质量3∶2制作TG-FGD复合胶凝材料,石膏增强剂(主成分为聚羧酸醚)的适宜掺量为0.05%,达到GB/T 9776-2008《建筑石膏》1.6等级,复合胶凝材料的强度提高10%左右;掺加石膏增强剂降低了水膏比,且水化产生的二水石膏晶体排列较为紧凑,有利于TG-FGD复合胶凝材料形成较高强度。     

脱硫石膏砌块的性能研究

为获得轻质且强度高的新型脱硫石膏砌块材料,以脱硫石膏为原料通过添加膨胀珍珠岩、玻璃纤维和防水剂来研究新型石膏砌块表观密度、断裂荷载、抗压强度、软化系数、吸水率等变化情况。研究结果表明,当膨胀珍珠岩掺量为1.25％、玻璃纤维的饱和掺量为1.4%、防水剂的掺量为2%时石膏的表观密度及力学性能最优,在此条件下制备砌块砖表观密度为959kg/m₃,断裂荷载为2720N,抗压强度为10.7MPa。     

磷石膏悬浮态分解条件的优化试验研究

在模拟悬浮态试验装置上,对磷石膏的分解条件进行了优化,研究了温度、气氛、反应时间、炭粉掺量等影响因素对磷石膏分解的作用规律.得出磷石膏分解的最佳条件为反应温度1150～1180℃,反应时间15～20min,炭粉掺量4%～5%,反应气氛CO%=5%～7%,分压比Pco/PCO2=0.18～0.22.并得到了最优试验结果为分解率97.73%,脱硫率97.20%.     

氯化钡和铝酸盐水泥改性石膏正交试验研究

采用正交试验研究了氯化钡和铝酸盐水泥复掺改性石膏复合胶凝材料的力学性能、吸水率和耐水性,并分析了改性机理。结果表明,水膏比为0.53,氯化钡掺量为10%,铝酸盐水泥掺量为20%时,石膏复合胶凝材料28 d抗折软化系数最高;水膏比为0.53,氯化钡掺量为10%,铝酸盐水泥掺量为25%时,石膏复合胶凝材料28 d抗压软化系数最高。通过XRD和SEM分析可知,复掺改性剂可以改变其微观形貌,并没有使晶体结构密实。     

脱硫石膏常压盐溶液法制备半水石膏的试验研究

利用脱硫石膏呈湿态粉体、品位较高的特点,采用常压水热法制备半水石膏.研究了盐溶液质量分数、反应温度与时间、料浆质量分数、pH值等因素对脱水反应动力学过程及半水脱硫石膏晶体形态的影响,确定了脱硫石膏制备半水石膏的适宜工艺条件为:盐溶液质量分数15％,反应温度不低于95℃,反应时间2h,pH值5～7,料浆质量分数20％.     

α-半水石膏制备(上)

本文探讨了α-半水石膏制备的机理和影响α-半水石膏强度的各种因素,介绍了陈化法、加压水蒸汽法、加压水溶液法、折衷法制备α-半水石膏的技术工艺。     

微波醇水体系下制备α-半水石膏晶须的研究

以微波辐照取代常规热源,常压下以磷石膏为原料,在Na_2SO_4-醇水反应体系中制备α-半水石膏晶须。研究了反应温度、时间及Na_2SO_4掺量等因素对α-半水石膏晶须组分、微观形貌及转化速率的影响规律,分析了相关机理。结果表明,随反应温度升高及Na_2SO_4掺量增加,磷石膏中主要成分二水硫酸钙向α-半水石膏晶须的转化速率加快,但α-半水石膏晶须长径比随Na_2SO_4掺量增加呈现先增大后减小的趋势,Na_2SO_4加入后Na元素参与了二水硫酸钙向α-半水石膏晶须的转变过程,且α-半水石膏晶须表面上Na元素含量随Na_2SO_4掺量的增加而增加;当反应温度为100 ℃,Na_2SO_4掺量4%时,40 min即可完成二水硫酸钙向α-半水石膏晶须的完全转化,制备出的α-半水石膏晶须长径比约为39。