硬硼钙石的湿法改性及表征

分别以硬脂酸和油酸为改性剂,无水乙醇为溶剂,采用湿化学法对硬硼钙石进行表面改性。考察了改性温度、改性时间、液固比及改性剂用量等因素对硬硼钙石改性效果的影响。采用红外光谱、XRD、热重分析、SEM等手段对改性前后的硬硼钙石进行分析表征。研究结果表明：在硬脂酸用量为5%（质量分数）、改性时间为75 min、改性温度为75 ℃、液固比（mL/g）为2∶1的条件下,改性产物性能最佳,活化指数达到99.45%;在油酸用量为5%（质量分数）、改性时间为50 min、改性温度为60 ℃、液固比（mL/g）为1∶1的条件下,改性硬硼钙石的活化指数达到68.30%。     

由偏硼酸钙生产过程中的废液制备过硼酸钠

以硼砂和消石灰为原料制备偏硼酸钙(CaO·B_2O_3·6H_2O),同时得到富含偏硼酸钠的母液.在一定温度下将母液蒸发结晶得固体偏硼酸钠,再与30%的过氧化氢在稳定剂存在下经反应、过滤及干燥制备出四水过硼酸钠(NABO_3·4H_2O),最后经减压脱水制得一水过硼酸钠(NaBO_3·H_2O).通过对物料配比、反应温度、反应时间、液固比及稳定剂的种类进行考察,确定了适宜的工艺条件,即配料摩尔比n(NaBO_2·4H_2O):n(H_2O_2)=1∶1.1,液固比3.3∶1(mL/g),反应温度25～30℃,反应时间60～75 min,稳定剂为聚丙烯酸.在此工艺条件下制得的四水过硼酸钠产品含B2_O_3 22%～24%、NAB0_3·4H_2O≥96%、活性氧含量在10%以上,Fe≤0.004%;脱水得到的一水过硼酸钠产品的活性氧为15%左右.     

由硼砂和消石灰制备偏硼酸钙

以硼砂和消石灰为原料,经反应、过滤、洗涤及干燥制备出偏硼酸钙(CaO*B2O3*6H2O)产品.经过实验研究确定了适宜的工艺条件:硼钙配料比(氧化硼与氧化钙质量比)在2.2∶ 1左右;液固体积质量比为2.76 mL/g左右;温度为35 ℃;反应时间为8～10 h.在此工艺条件下制得的偏硼酸钙产品含氧化硼质量分数为29%～31%、氧化钙质量分数为23%～25%、氧化钠质量分数≤0.5%.产物的X射线衍射分析和热重分析表明,合成的产品为六水合偏硼酸钙纯相,扫描电镜显示产物为白色的不规则六边形条状晶体.     

过硼酸钙的合成研究

以硼砂(或硼酸)和氢氧化钙为原料,在m(B2O3)∶m(CaO)=2.3∶1和35℃条件下,合成偏硼酸钙。自然风干的偏硼酸钙与质量分数为30%的过氧化氢在稳定剂存在下,经反应、过滤及干燥制备出过硼酸钙(CaO.B2O3.nH2O2.mH2O,n为1.5~2.5,m为2~3)。SEM分析表明,以硼砂为原料合成的偏硼酸钙晶型更有利于合成过硼酸钙。研究结果表明:在60℃及复合稳定剂Q存在的情况下,当液固比(mL/g)为3.5∶1、反应40 min时,获得的过硼酸钙中w(B2O3)为28%~29%、w(CaO)为22%~24%、活性氧质量分数大于13.5%、w(Fe)≤0.004%。     

硬脂酸钠改性白硼钙石的水热合成及表面改性

以硼酸和氢氧化钙为原料,在硼酸和氢氧化钙物质的量比为4:1和反应温度160℃的条件下,水热反应4 h合成出一种硼酸钙.对合成产物进行了化学成分、X射线衍射、粒度、热重、扫描电镜等表征,结果表明产物为单一物相的白硼钙石(4CaO·5B2O3·7H2O).以硬脂酸钠为改性剂对白硼钙石进行湿法改性,考察了硬脂酸钠的用量等因素...     

纳米碳酸钙的湿法表面改性

向纳米碳酸钙悬浮液中直接加入硬脂酸钠,制得改性纳米碳酸钙粉体,确定了改性剂硬脂酸钠的最佳用量为3 g／100 g CaCO3、最佳改性时间(20-30 min)、最佳改性温度(70-80℃)。用红外光谱、扫描电镜等分析手段进行了验证,实验表明,每100 g改性纳米碳酸钙的吸油值降至35．2 g,而活化度增至90．2％,大大提高了碳酸钙的活性。     

碱式碳酸镁的表面有机改性及性能表征

利用湿法工艺改性碱式碳酸镁,研究了改性剂种类及用量、料浆浓度、改性温度和时间对接触角和活化指数的影响。借助接触角测量仪、X射线衍射仪、红外光谱、热重分析和扫描电子显微镜表征改性前后碱式碳酸镁的性能。结果表明:适宜的改性剂为硬脂酸钠,最佳改性工艺为料浆浓度50 g/L,改性剂用量4%(占碱式碳酸镁粉末的质量),改性温度75℃,改性时间50 min。在最佳条件下,改性粉体的接触角为130.9°,活化指数为99.97%。表面改性过程对碱式碳酸镁的物相组成、化学结构、热分解和形貌没有明显影响。硬脂酸钠改性碱式碳酸镁的实质主要是硬脂酸钠中亲固基与碱式碳酸镁表面发生物理吸附,其疏水基朝外,从而使得碱式碳酸镁表面由亲水性变为疏水性。     

水滑石的表面改性研究

采用阴离子表面活性剂硬脂酸钠对水滑石进行表面改性,研究了温度、时间和改性剂用量等各种因素对水滑石改性效果的影响。并用红外和X衍射等仪器对改性前后的水滑石进行了表征。用活化指数表征的水滑石的表面处理效果非常理想,为新型阻燃剂水滑石在工业方面的应用奠定了良好的基础。     

镁铝水滑石和镁铝铈水滑石的表面改性研究

将硬脂酸钠对LDHs表面进行湿法改性,探索了各改性条件对改性效果的影响。实验表明,当控制硬脂酸钠的改性时间为120rain,改性温度为80℃,改性剂的用量为水滑石质量的6％时,水滑石活化度最大,即改性效果最好。采用XRD、FT—IR等对改性前后的LDHs进行表征。结果表明,硬脂酸钠能与水滑石发生吸附作用,但水滑石的层状结构没有被破坏,层间距也不发生变化,证明硬脂酸钠仅改性水滑石表面,而没有插入到水滑石层间。     

水热法解聚钠硼解石制备硼酸钙

以钠硼解石天然矿粉为原料，经水热解聚和相转化制备出硼酸钙产品。通过化学分析、XRD及TG—DTG分析表明：产品中的物相主要是白硼钙石（4CaO·5B2O3-7H2O）、硬硼钙石（2CaO·3B2O3·5H2O）和羟硼钙石（3CaO·2B2O3·9H2O）。实验确定了适宜的工艺条件，即：反应体系液固体积质量比为2．5mL／g左右；解聚温度120℃；解聚时间8h左右；干燥温度在200℃左右。在此工艺条件下制得的硼酸钙产品的氧化钠质量分数在0．5％以下，很好地满足了无碱玻璃纤维工业对含硼原料的要求。     

纳米碳酸钙表面改性的初步研究

应用几种脂肪酸对纳米碳酸钙进行表面处理，对它们的改性效果进行了比较，透视电镜（TEM）分析结果表明：改性纳米碳酸钙粒子在乙醇中的分散性得到了提高；图像分析显示；改性碳酸钙颗粒的粒径分布有所改善；润湿性测定结果预示：改性粒子与聚合物将具有较好的相容性和亲和性。     

Thermodynamic Models and Central Composite Design for Calcium Sulfate Dihydrate Solubility

The solubility of calcium sulfate dihydrate (gypsum) was measured in HCl solutions in the presence of Cr³⁺ and Fe³⁺ ions at various temperatures. The results indicate that the solubility of gypsum is fairly dependent on the concentrations of HCl and impurities, i.e., Cr³⁺ and Fe³⁺ ions. The experimental data were analyzed by applying the Buchowski-Kiazczak (λh) model and the modified Apelblat model. Some thermodynamic parameters, such as the standard molar dissolution enthalpy, the standard molar Gibbs energy, and the entropy of solutions, were calculated by Van't Hoff analysis and Gibbs equation. The influences of the concentrations of both HCl and impurities, i.e., Cr³⁺ and Fe³⁺ ions, and temperature on the gypsum solubility were examined by applying the central composite design.     

Ultrasonic Irradiation during the Calcium Sulfate Hemihydrate to Dihydrate Transformation Process

The ultrasound‐assisted transformation of calcium sulfate hemihydrate (CSH) to calcium sulfate dihydrate (CSD) was studied using three ultrasonic power settings. In addition to continuously measuring the variation in the conductivity value with time, the process was followed by X‐ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM) analysis. Thermogravimetric analysis, Fourier transform infrared, mass spectrometry, and filtration analyses helped to determine the physicochemical properties of the as‐obtained crystals. The morphological changes in the surface morphology were observed by SEM. The experimental results indicate that ultrasonic irradiation and its intensity have a significant effect on the crystal size, morphology, adsorption, and filtration characteristics. Mandelic acid in combination with ultrasonic irradiation can be used as an accelerator for the transformation process from CSH to CSD.     

二水硫酸钙结晶过程研究进展

目前世界上的磷酸工业都以湿法为主,而湿法磷酸生产的关键技术是硫酸钙的结晶.结晶的质量会影响到整个的生产工艺.本文综述了二水硫酸钙结晶过程的最新研究进展,从各个角度介绍了外部条件对硫酸钙结晶的影响,以达到对二水硫酸钙结晶的各种技术有一种比较客观综合的理解和认识,最后对未来二水硫酸钙结晶过程的研究方向作了探讨.     

碳酸钙粉体改性研究进展

碳酸钙粉体改性是提高碳酸钙复合材料整体性能的有效途径之一,国内外材料工作者做了大量的研究。综述了近年来碳酸钙粉体改性研究现状及其改性效果,展望了碳酸钙粉体改性研究领域的发展前景,提出了今后的主要研究任务。     

Multidimensional Population Balance Modeling for Pathological Calcium Pyrophosphate Dihydrate Crystals in the Presence of Amino Acids

A multidimensional population balance model was applied to elaborate the effects of amino acids on the crystallization mechanisms of calcium pyrophosphate dihydrate crystals. Breakage and growth terms defined in the model were expressed in two dimensions depending on the sizes. The exponential hyperbolic function based on the particle sizes was selected for expressing the growth. The model was resolved by using the finite differences method. It was detected that in the non-additive media, the growth along the length-1 is extremely dominant against both the growth along the length-2 and the breakage. However, it was discovered that the amino acids made the crystals more fragile, and the breakage at certain size ranges and certain concentrations of amino acids was the dominant mechanism. In any case, it was proven that both growth and breakage are suppressed considerably in the amino acid-containing media.     

石灰乳中和模拟酸性废水形成的二水硫酸钙的晶粒形貌与粒度分布

实验研究了各工艺参数及废水中Mg2+与Fe3+主要杂质离子对石灰乳中和模拟酸性废水形成的二水硫酸钙晶体形貌与大小的影响. 结果表明,反应温度是主要影响因素,当其从25℃提高至70℃时,硫酸钙晶体形貌从片状和针状向棒状转变;而搅拌转速、石灰乳浓度、石灰乳加入速度对结晶过程的影响较不明显. 废水中Mg2+和Fe3+离子对硫酸钙晶体生长有抑制作用,浓度越大,抑制作用越强,Mg2+浓度达1945 mg/L时晶体由片状转变为棒状. 石灰乳二段中和模拟工业酸性重金属废水,得到团聚的针状硫酸钙晶体,废水达标排放.     

二水硫酸钙晶体生长对附着水含量的研究

液相法酸碱反应生成石膏过程中,如果结晶过程控制不当,得到针状或小片状的较小不理想的晶体,会影响到石膏的过滤。结晶的质量会影响到整个的生产工艺。文章综述了二水硫酸钙结晶过程的研究进展,从硫酸浓度、搅拌强度、温度、添加剂等方面介绍了外部条件对硫酸钙结晶的影响,以达到对二水硫酸钙结晶的各种技术有一种比较客观综合的理解和认识。