提高再生石膏性能的研究

探讨了掺加外加剂对再生石膏性能的影响，利用扫描电镜(SEM)研究了再生石膏的结晶形态、孔结构与再生石膏性能的关系，结果表明采用合适的生产工艺和掺加外加剂综合利用再生石膏是可能的。     

有机物对聚酰胺复合纳滤膜硫酸钙结垢的影响

为揭示不同有机物形成的污染层对硫酸钙在纳滤膜面结垢行为的影响,选用牛血清蛋白(BSA)、腐殖酸(HA)、海藻酸(SA)作为典型有机污染物对聚酰胺复合纳滤膜进行污染,之后进行硫酸钙结垢实验.利用扫描电镜(SEM)观察不同污染条件下的硫酸钙形态,采用原子力显微镜(AFM)结合自制的硫酸钙探针测定不同污染条件下膜-硫酸钙及硫酸钙-硫酸钙之间的作用力.结果表明:与新膜结垢相比,有机物吸附在纳滤膜上改变了膜面性质,影响硫酸钙晶体成核机理.3种有机污染条件下硫酸钙结垢污染程度为SAHABSA.这是因为SA与Ca~(2+)的相互作用可缩短硫酸钙晶体成核时间,增大晶体尺寸,导致纳滤膜通量迅速下降;HA与Ca~(2+)络合增大了结垢层的厚度和密实度,导致纳滤膜通量衰减较大;而BSA与Ca~(2+)的结合能力较弱,加上其特殊的心形分子结构,导致该情况下硫酸钙结垢程度弱于其他两种有机物条件.     

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。     

Na2C2O4对硬石膏水化硬化的影响及作用机理

研究了草酸钠对硬石膏水化进程、硬化体显微结构与强度、液相离子浓度与二水石膏析晶过饱和度的影响,从二水石膏晶体成核与生长的角度探讨了草酸钠的作用机理.草酸钠使硬石膏水化率提高,水化热集中,水化潜伏期缩短,水化进程加快;草酸钠使二水石膏晶体细化,硬化体结构致密,强度提高,是硬石膏水化活性的高效激发剂.草酸钠作用机理归纳为：草酸钠与硬石膏反应形成草酸钙沉淀与可溶硫酸盐,使液相SO2-4浓度大幅提高;提高二水石膏析晶过饱和度,使二水石膏临界晶核半径减小,晶体成核与生长速率加快;草酸钠促进硬石膏溶解.     

柠檬酸对石膏析晶过饱和度和微结构的影响

利用SEM扫描电镜、MIP压汞测孔技术和原子吸收光谱等测试手段，系统研究了柠檬酸对建筑石膏水化进程、液相离子浓度与过饱和度、二水石膏晶体形貌、硬化体结构的影响。结果表明：柠檬酸是建筑石膏的高效缓凝剂，它使建筑石膏水化进程减慢，水化诱导期延长，早期水化率降低；柠檬酸使早期液相离子浓度和过饱和度降低，使二水石膏晶体尺度增大，并改变二水石膏晶体生长习性，使晶形由针状转变为短柱状；柠檬酸使石膏硬化体大孔增加，孔径分布粗化。     

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。     

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。     

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.     

缓凝剂对建筑石膏结构与强度的负面影响

利用SEM扫描电镜、MIP压汞测孔技术等测试手段．系统深入地研究了柠檬酸、多聚磷酸钠、骨胶3类常用典型缓凝剂对建筑石膏水化早期液相过饱和度、晶体形貌以及硬化体孔结构的影响,研究了石膏强度损失的内在原因和机制．结果表明：缓凝剂降低了胶凝材水化早期液相过饱和度,改变了二水石膏结晶习性和晶体形貌,晶体明显粗化,晶形也由针状转变为短柱状,大大削弱了晶体间的搭接,硬化体孔径增大,大孔比例明显增加,孔结构劣化,并最终导致建筑石膏强度的大幅度降低．强度损失与其缓凝效果基本成正比,掺量越高,缓凝时间越长,强度损失越大．     

Al~（3＋）对二水硫酸钙结晶动力学影响的研究

本实验采用化学纯磷酸二氢钙和硫酸为原料，模拟湿法磷酸生产中二水硫酸钙的结晶过程，应用粒数平衡技术，改进的实验数据分析方法，在ＭＳＭＰＲ结晶器中研究了酸中杂质Ａｌ３＋对二水硫酸钙的结晶动力学及结晶习性的影响、结果表明Ａｌ３＋对二水硫酸钙的结晶动力学有很大影响，且使二水硫酸钙晶体变小变短。并发现存在－Ａｌ３＋浓度极值，低于此浓度，二水硫酸钙成核速随Ａｌ３＋浓度的增加而增大，成长速率则随Ａｌ３＋浓度的增大而减小，高于这个浓度，则情况相反．     

缓凝剂对石膏作用效果的影响

缓凝剂在石膏中作用效果如何,取决于石膏pH值、石膏细度、石膏品种、石膏水灰比及水化温度等诸多因素,主要考察了石膏pH值、石膏细度和石膏品种对缓凝剂作用效果的影响.结果表明:石膏pH值、石膏细度和石膏品种不同,缓凝剂对石膏凝结时间和强度的作用效果不同.     

Forming mechanism and morphology of CaSO<Subscript>4</Subscript> · H<Subscript>2</Subscript>O by SEM-EDS and ICP

To promote the development of 3D printing materials, gypsum powders used in 3D printing were analyzed in detail through SEM-EDS and ICP. The forming mechanism and morphology of CaSO₄? χH₂O powders were analyzed and confirmed. Furthermore, the printing mechanism of gypsum powders was analyzed and discussed. According to the results of SME-EDS analysis and ICP detection, the factors affecting the forming accuracy, strength, surface quality and reliability of CaSO₄? χH₂O crystal were found in this paper. Adding a variety of additives to change the performance of calcium sulfate would be the further research.     

新型缓凝剂对建筑石膏性能的影响及机理研究

研究了一种新型缓凝剂—羟基羧酸化合物(KH-PT),对建筑石膏的凝结时间2、8 d强度等性能的影响,并通过无极电阻率测定仪、扫描电镜等测试手段进行了水化进程、晶体形貌变化的研究。结果表明,建筑石膏的凝结时间随着改性剂掺量的增加而延长,在改性剂掺量为0.05%时,不但对建筑石膏具有一定的缓凝效果,而且可使建筑石膏的强度有一定量的增加,在参量为0.10%时,即可使建筑石膏的初凝时间达到近1 h,并随改性剂掺量的增加,建筑石膏水化电阻率的突变段会向后延迟,水化稳定电阻率值也随着减小,而晶体的形貌则随之变粗大,长径比减小。     

Cl~- induced synthesis of submicron cubic copper particles in solution

Submicron copper microcrystal was synthesized by reducing Cu2O with hydrazine hydrate as reducer in aqueous solution,and was characterized by X-ray diffraction （XRD） and scanning electron microscopy （SEM）. The shapes of copper microcrystal depend on additives. Cubic copper particles were observed when the inorganic salt containing Cl^-,such as NH4Cl,NaCl,or KCl,was added into the reaction system. By combined use of NH4Cl and polyvinylpyrrolidone （PVP）,the proportion of cubic copper particle number exceeded 90%,and the particle size is 0.1-0.5μrn. While other inorganic salt without Cl^-,such as Na2SO4 or （NH4）2SO4,had little effect on the shapes of the copper particles. The growth mechanism of metallic copper crystal in aqueous solution was analyzed. It is suggested that the formation of cubic copper crystals is ascribed to the selective adsorption of Cl^-on copper crystal （100） faces.     

胶溶法合成CeO2纳米晶

用胶溶法合成了不同粒径的CeO2纳米晶,XRD分析表明,所合成的CeO2纳米晶属立方晶系,空间群为O5H-FM3M.计算表明,随着焙烧温度的升高,CeO2晶粒度增大,而平均晶格畸变率则随晶粒度的增大而减小,表明粒子越小,晶格畸变越大,晶粒发育越不完整.TEM分析表明,所合成的CeO2纳米晶呈球形,随焙烧温度的升高,粒子的粒径增大.     

高强石膏的制备及性能影响因素研究

使用蒸压法和水热合成法制备高强石膏材料，通过正交试验确定了蒸压法制备高强石膏的工艺，探讨了不同石膏品种、不同制备工艺、转晶剂的加入量对高强石膏性能的影响。制得了2h抗压强度超过14MPa的高强石膏材料。     

鄂尔多斯盆地宜川—黄龙地区马家沟组古岩溶储层特征及形成机理

鄂尔多斯盆地宜川—黄龙地区具备良好勘探潜力,研究其储层主控因素及形成机理对黄龙气田勘探工作具有重要指导意义。以岩芯观察、铸体薄片鉴定、阴极发光及地球化学测试分析为基础,结合钻井、测井资料,研究宜川—黄龙地区马家沟组古岩溶储层基础特征、储层主控因素及形成机理。结果表明:研究区主要发育含膏粉晶云岩、粉晶砂屑云岩及粉—细晶云岩;石膏铸模孔、晶间孔(溶孔)、溶孔及溶缝是最主要的储集空间;储层孔隙度以0.1%～5.0%为主,渗透率以(0.002～0.100)×10^-3 μm²为主,具有低孔低渗—特低孔特低渗特点;有利储层分布受多种地质作用共同影响,含硬石膏结核云坪、白云岩坪及颗粒滩是优质储层发育的物质基础,储层平面分布受控于古岩溶地貌,而垂向分布受控于岩溶旋回,有利储层分布于表生期岩溶垂直渗流带,晚成岩期次生灰化及3期不同组合类型充填作用使有效孔隙锐减,是该区储层物性较差的直接原因。     

Study on activity evaluation of activated coal-gangue and the hydration process

Chemical compositions,mineral compositions and the activated mechanism of the coal-gangue were analyzed. And pozzolana activities of the coal-gangue were evaluated after activated. Moreover,hydration heat and hydration compositions of activated coal-gangue-calcium oxide system,as well as hydration degree and hardened paste microstructures of activated coal-gangue-cement system were studied. Results show that pozzolana activities of the activated coal-gangue root in amorphous SiO2 and activated Al2O3. With the exciting of gypsum,the reaction of activated coal-gangue and Ca(OH)2 would produce hydration products as ettringite,calcium silicate hydrate,and calcium aluminate. The relationship between the curing age and the content of Ca(OH)2 in coal-gangue-cement system was ascertained. Unhydrated particles in the coal-gangue-cement paste were more than that in the neat cement paste at the same hydration periods,and even existed at the later stage of hydration. Furthermore,the activated coal-gangue could inhibit growth and gathering of the calcium oxide crystal,and improve the structure of hardened cement paste.     

Properties and mechanism of mine tailings solidified and filled with fluorgypsum-based binder material

The properties and microscopic structure of tailings solidification bodies, the hardening mechanism of the fluorgypsum-based binder material (FBBM) and tailings solidification mechanism were investigated. FBBM consisted of 40% fluorgypsum,25%-50% blast furnace slag,10%-35% ordinary Portland cement clinker(OPCC) and 1% activator, which was good material in binding iron ore tailings.XRD analysis showed that the properties of tailings solidification bodies was related to its ettringite content.SEM and XRD analyses of tailings solidification bodies showed that the chemical reaction was produced between FBBM and tailings in the whole hydration process. The hydration of the resulting gel material covered the surface of the tailings particles and formed a gel structure. A large number of ettringite crystals and the remaining board-like gypsum crystals took each end and constituted the structural skeleton. The filamentous network-like calcium-silicate-hydrate(C-S-H) gel bonded firmly together with ettringite crystals, dehydrated gypsum crystals and granular tailings, and formed an extremely dense whole.     

压蒸溶液法脱硫石膏制备α-半水装饰石膏实验研究

通过采用蒸压水溶液法,在升温时间为90 min、蒸压温度为130℃的条件下水热处理掺有转晶剂的脱硫石膏浆体制得α-半水装饰石膏晶体,采用体视显微镜观测晶体的形貌特征,利用WA-Y300电子液压机测试抗压强度发现,升温时间过短或过长都不利于强度的提高,只有在α-半水装饰石膏晶体析出的饱和度与生长速率达到动态平衡时最佳;蒸压时间以转晶最充分时为宜,此时强度最高;浇注时间应控制在α-半水装饰石膏水化之前,浇注温度可略低于蒸压温度.因此脱硫石膏浆体采用高温法制取α-半水装饰石膏浆体的工艺是可行的,升温时间应控制在90 min,6 h蒸压抗压强度最高可达到34.8 MPa,α-半水装饰石膏浆体浇注时间应在2 min左右,浇注温度在120℃时最为合适.