CaCl2-HCl-H2O体系中由CaSO4·2H2O制备CaSQ4·0.5H2O的相转变过程研究

为了合理利用低浓度氯化钙废液,以浓硫酸与氯化钙废液反应制备的二水硫酸钙为原料,再以CaCl2-HCl-H2O混合电解质溶液为相转变介质,制备应用价值高的半水硫酸钙.文中研究了该体系中温度和HCl,CaCl2,Mg2质量分数对CaSO4·2H2O脱水转变为CaSO4·0.5H2O所需的相转变时间、晶体形态变化的影响.以结晶水质量分数确定相转变时间,以晶体图片表征晶体形态的变化.结果表明:相转变时间随着温度以及HCl,CaCl2,Mg2+质量分数的增加而逐渐缩短;单因素实验研究中,温度高于343.15 K,HCl,CaCl2,Mg2+质量分数分别超过3.65％,38.85％,0.001％时,相转变时间缩短趋势减缓;晶体形态逐渐由片状转变为针状.该方法可作为HCl法湿法磷酸工艺中低浓度氯化钙废液利用的有效途径.     

CaCl_2-HCl-H_2O体系中由CaSO_4·2H_2O制备CaSO_4·0.5H_2O的相转变过程研究

为了合理利用低浓度氯化钙废液,以浓硫酸与氯化钙废液反应制备的二水硫酸钙为原料,再以CaCl2-HClH2O混合电解质溶液为相转变介质,制备应用价值高的半水硫酸钙。文中研究了该体系中温度和HCl,CaCl2,Mg2+质量分数对CaSO4·2H2O脱水转变为CaSO4·0.5H2O所需的相转变时间、晶体形态变化的影响。以结晶水质量分数确定相转变时间,以晶体图片表征晶体形态的变化。结果表明:相转变时间随着温度以及HCl,CaCl2,Mg2+质量分数的增加而逐渐缩短;单因素实验研究中,温度高于343.15K,HCl,CaCl2,Mg2+质量分数分别超过3.65%,38.85%,0.001%时,相转变时间缩短趋势减缓;晶体形态逐渐由片状转变为针状。该方法可作为HCl法湿法磷酸工艺中低浓度氯化钙废液利用的有效途径。     

镁、铝、铁杂质对硫酸钙结晶的影响

系统考察湿法磷酸体系中Mg、Al、Fe杂质对硫酸钙结晶过程的影响规律.结果表明,Mg含量较高时会抑制硫酸钙晶体生长,湿法磷酸实际生产中Mg浓度在0.85～3.40 mol/L时对硫酸钙晶体生长产生抑制作用;硫酸钙晶体随AlPO4浓度的升高而长大,且粒径分布均匀;低浓度的Fe可以促进硫酸钙晶体生长.     

二水硫酸钙结晶过程及活化疏松剂对其影响的研究

以碳酸钙、磷酸和硫酸为原料。在MSMPR结晶器中研究二水硫酸钙的结晶过程。分别讨论了结晶温度、平均停留时间、硫酸质量分数等因素对结晶成核速率、晶体成长速率以及晶体形状、大小的影响。另外还研究了添加不同类型的活化疏松剂对二水硫酸钙结晶过程的影响。     

pH值对反应结晶制备二水硫酸钙的影响

在Na_2SO_4-CaCl_2-H_2O反应结晶体系中以酒石酸为有机添加剂,调节体系pH值分别为3.2,6.6,9.4和11.2,温度70℃,搅拌速率100 r/min条件下,制备不同形貌的二水硫酸钙。结果表明,二水硫酸钙晶体在pH值为3.2,6.6和9.4时呈棒状,长径比分别为30∶1～20∶1,15∶1～8∶1和4∶1～2∶1,在pH值为11.2时呈六棱柱状,长径比为1∶1;随着pH值增大和结晶时间延长,二水硫酸钙结晶度逐渐增大、热稳定性逐渐提高。     

pH值对反应结晶制备二水硫酸钙的影响

在Na_2SO_4-CaCl_2-H_2O反应结晶体系中以酒石酸为有机添加剂,调节体系pH值分别为3.2,6.6,9.4和11.2,温度70℃,搅拌速率100 r/min条件下,制备不同形貌的二水硫酸钙。结果表明,二水硫酸钙晶体在pH值为3.2,6.6和9.4时呈棒状,长径比分别为30∶1～20∶1,15∶1～8∶1和4∶1～2∶1,在pH值为11.2时呈六棱柱状,长径比为1∶1;随着pH值增大和结晶时间延长,二水硫酸钙结晶度逐渐增大、热稳定性逐渐提高。     

转晶剂对磷石膏制备无水硫酸钙影响的研究

磷石膏(PG)产生量大、资源化利用困难,严重影响磷化工行业的发展。为提高PG应用附加值,以除杂后的PG为原料,以NaCl和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为转晶剂,采用常压盐溶液法制备高白度无水CaSO₄。通过SEM、XRD、FT-IR、粒度分析仪等分析方法研究转晶剂对无水CaSO₄制备的影响。结果表明：当NaCl质量分数为15%、EDTA-2Na质量分数为0.5%时,PG结晶水脱水时间由120 min缩短至40 min,脱水效果显著;同时,无水CaSO₄晶体粒度分布均匀,颗粒表面完整,D₅₀为5.26μm,白度值为92.5%,P₂O₅质量分数仅为0.045%。这主要是因为非晶格Na⁺降低了体系中水的活度,促进PG脱水转晶及杂质脱除;EDTA-2Na中羧基基团与石膏晶体表面的Ca²⁺发生配位形成的配位离子层可调控无水CaSO₄晶体生长,修饰晶面。     

Al3+、Na+和Mg2+对二水硫酸钙结晶的影响

采用CaHPO₄·2H₂O-H₂SO₄-H₃PO₄-H₂O体系模拟湿法磷酸生产过程,以磷矿浆成分为依据,在单因素条件下分别研究Al³⁺、Na⁺和Mg²⁺对结晶和CaSO₄·2H₂O水洗速率的影响。研究发现：添加Al³⁺有利于CaSO₄·2H₂O晶体粒径增加;添加Na⁺使得0.9% Na₂O含量的Na⁺引起CaSO₄·2H₂O晶体团聚,有利于水洗;Mg²⁺增加溶液黏度,严重影响晶体生长和水洗速率。通过X射线衍射、扫描电子显微镜对CaSO₄·2H₂O进行表征,发现其晶体生长符合非完整光滑突变界面模型,杂质离子影响反应速率和晶面生长速度。     

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。     

镁离子对碳酸钙晶型影响研究

利用扫描电子显微镜( SEM)和X-射线衍射(XRD)技术对加入Mg2+后生成的CaCO3形貌和晶型进行了表征,探讨了Mg2+对CaCO3结晶过程和晶型的影响.结果表明,加入Mg2+后生成的CaCO3晶型主要为文石和方解石,且文石的含量高于方解石.随着加入Mg2+浓度的增加,文石含量逐渐增加,文石的针状晶须趋于细化.当Mg2+浓度高于0.50 mmol· L-1时对方解石有很强的抑制作用,溶液中Mg2+的存在有利于CaCO3晶型由方解石向文石转化.     

复合转晶剂对磷建筑石膏晶体转晶影响的叠加效应研究

为了研究复合转晶剂对磷建筑石膏晶体转晶效果的影响,选用酒石酸钾钠、醋酸镁、硫酸铝、硫酸铝钾4种转晶剂,通过单掺、复掺的方式与磷建筑石膏相互作用,从吸附能、失电子能力、表面能的角度,利用吸附模型分析了转晶作用机理.结果表明:酒石酸钾钠的调晶效果优于醋酸镁;硫酸铝钾的调晶效果优于硫酸铝;当硫酸铝掺0.15％、酒石酸钾钠掺0.03％二者协同作用于磷建筑石膏中时,试块抗压、抗折强度最大,分别为22.31 MPa和6.44 MPa.转晶剂复合作用时,硫酸铝较硫酸铝钾可以提供更多的Al3+,有助于羧基间距更大的酒石酸钾钠同时与Ca2+和Al3+吸附配位,形成网状络合有机大分子,使晶面的稳定性提高,减缓了晶体在C轴的生长速度.     

二水硫酸钙晶形改变剂对结晶影响的研究

介绍了三种晶形改变剂对二水硫酸钙结晶的影响。实验研究表明，利用CR-01．CR-02．CR-03三种晶形改变剂均可改变二水硫酸钙的晶习。由对照条件下的针状分别改变为棱柱状、蝶结状和球状．其粒度也均有明显增大，比表面积仅为对照样的1／3。     

转晶剂对磷石膏制备α半水石膏影响的研究

转晶剂是磷石膏制备α半水石膏的重要影响因素.利用固体废弃物磷石膏制备高强α半水石膏,实验采用了半干法的工艺,研究了不同转晶剂单掺和复掺对高强α半水石膏晶粒的生长及其水化硬化后力学强度的影响,通过扫描电镜(SEM)分析了高强α半水石膏内部晶粒生长情况和水化后结晶情况.实验结果显示:单一转晶剂对α半水石膏的力学性能影响并不显著,相对来说柠檬酸钠的影响较为明显.而转晶剂复掺效果最好,当掺入的柠檬酸钠与硫酸铝的比例为1∶1,掺量各为0.06％时,得到的晶粒完整,水化硬化后试块的抗折强度为6.7 MPa,抗压强度为25.65 MPa.     

普通金红石型TiO2的转晶及声催化降解酸性红B的研究

利用过氧化氢结合超声波制备出普通金红石转晶的TiO2(含锐钛相4%),用该方法得到的TiO2为催化剂,进行声催化降解酸性红B的研究。结果表明,在转晶TiO2的作用下,酸性红B的超声降解效果明显优于单独使用普通金红石型TiO2和普通锐钛型TiO2。除此之外,还考察了各种因素对转晶TiO2催化超声降解酸性红B反应的影响。实验证明在超声波频率40kHz、输出功率50W、催化剂用量1000mg/L、pH为3.00、温度为60°C、酸性红B水溶液初始浓度30mg/L的条件下,100分钟时的降解率即可达到90%以上。而相同条件下,普通金红石型TiO2和普通锐钛型TiO2降解率分别只有64.18%和54.11%。     

磷矿中铁、铝、镁杂质对二水物湿法磷酸反应过程的影响

本文论述了磷矿中铁、铝、镁杂质对二水法磷酸在制取过程中的粘度、比重及浓缩后处理的影响     

晶核剂对Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响

采用差热分析(DTA)、X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析手段研究了TiO2和TiO2+ZrO2两种晶核剂对Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响.结果发现,与采用TiO2单一晶核剂相比,TiO2+ZrO2复合晶核剂后所得玻璃的析晶活化能E降低,晶化指数n加大,体积析晶趋势加大;当两种玻璃成核温度和时间相同,各自在最佳的晶化温度晶化后,均可得到纳米结构的β-锂辉石固溶体晶相,其中采用TiO2+ZrO2复合晶核剂样品的晶粒更细小,抗弯强度更高.     

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.     

转晶剂与蒸压参数对磷石膏制备α半水石膏的影响

以经盐溶液预处理的磷石膏为原料,以乙二胺四乙酸（EDTA）和顺丁烯二酸酐为复合转晶剂,采用蒸压法制备α半水石膏。借助扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）分析研究了复合转晶剂掺量、pH、蒸压温度对生成α半水石膏的晶体形貌、物相组成的影响。研究结果表明,复合转晶剂中EDTA的最佳掺量（质量分数）为0.4%、顺丁烯二酸酐的最佳掺量（质量分数）为0.3%,溶液最佳pH为7.5,最佳蒸压温度为140 ℃。在此条件下制得的α半水石膏结晶形态最好,呈短柱状,长径比接近1∶1。