硫铁矿和磷石膏反应过程的熔融特性研究

为探讨硫铁矿还原磷石膏制酸生产中回转窑内结圈和粘结堵塞等问题的主要因素,以硫铁矿和CaSO_4为原料,采用微机灰熔融性测定仪研究了不同添加剂对FeS_2与CaSO_4固-固反应中熔融特性温度的影响。结果表明,要提高硫铁矿与磷石膏反应的熔触特性温度,应降低原料中SiO_2、AiPO_4、FePO_4·2H_2O、K_2SiF_6的含量。     

不同气氛对硫化钙和磷石膏反应的影响研究*

硫化钙与磷石膏之间的固-固反应,以生成氧化钙和二氧化硫的反应为优势反应,同时反应中存在许多副反应。考虑到实际工业生产情况,在高温管式炉中,控制硫化钙与硫酸钙物质的量比为1.2∶3,在氮气、二氧化硫混合气氛基础上,逐步引入二氧化碳、一氧化碳、氧气等气氛,研究外加气氛对磷石膏分解率的影响。结果表明,不同的气氛对固-固反应有不同的影响。高物质的量分数的二氧化硫和氧气会抑制反应,使得磷石膏分解率大幅度降低;一氧化碳可以促进磷石膏的分解;二氧化碳的存在对反应几乎没有影响。     

不同气氛对硫铁矿和硫酸亚铁反应的影响研究

研究了硫铁矿分解硫酸亚铁的固-固反应,通过HSC热力学软件模拟和实际实验研究考察了含二氧化硫气氛和含氧气氛对硫铁矿分解硫酸亚铁的影响。热力学研究结果表明,二氧化硫对反应无明显影响,氧会增加硫酸亚铁的完全分解温度。实验研究表明,二氧化硫会降低原料脱硫率,但进一步增大二氧化硫浓度不会进一步影响原料脱硫率,这与热力学研究结果有差异,是因为HSC软件未考虑反应平衡;氧气浓度越高,原料脱硫率越低,主要因为氧气消耗掉部分还原剂硫铁矿。     

硫铁矿还原磷石膏反应热力学分析

采用HSC Chemistry热力学软件对硫铁矿还原磷石膏工艺进行了相关计算,探索了反应分解温度、不同温度下物相组成,并与相同条件下的硫铁矿还原磷石膏实验结果进行了比较。XRD分析结果表明,硫铁矿还原分解磷石膏的主要产物为Ca2Fe2O5和CaO,热力学计算结果与实验结果一致,表明采用化学热力学平衡分析方法可作为硫铁矿还原磷石膏反应特性研究的指导性方法。     

不同气氛下磷石膏热脱水特性及动力学比较研究

为研究不同气氛对磷石膏热脱水特性及动力学影响,分别测定了动态空气气氛和N2气氛下,不同升温速率时磷石膏热脱水反应的TG-DTG-DTA同步热分析数据.采用Kissinger法、FWO峰值转化率近似相等法和FWO等转化率法分别计算了磷石膏的热脱水动力学参数.结果表明,两种气氛下,磷石膏的热脱水温度都随升温速率的加快而升高...     

不同纤维对磷建筑石膏性能的影响研究

磷石膏中掺入聚乙烯醇（PVA）纤维、玄武岩（BF）纤维、聚丙烯腈（PAN）纤维等材料,形成磷建筑石膏。研究纤维在不同掺量下对其凝结时间、抗压、抗折强度的影响,探究纤维对磷石膏的影响趋势和作用机理。结果表明：随着纤维掺入量的增加,会使磷建筑石膏产生逐渐加速凝结的现象,使其凝结时间呈现缩短的趋势,其中BF纤维使其凝结时间下降趋势最为缓慢。同时,三种纤维对磷建筑石膏力学性能的影响趋势几乎一致,随着掺量的增加,磷建筑石膏绝干抗折、抗压强度均呈现先上升后下降的趋势。     

磷石膏和硫化钙反应过程的熔融特性研究

为探讨影响磷石膏分解制硫酸生产过程中回转窑内结皮、结圈和粘结堵塞等问题的主导因素,以磷石膏和硫化钙为原料,采用微机灰熔融性测定仪研究了不同添加剂和反应气氛对CaSO4和CaS固-固反应中熔融软化温度(ST)的影响。结果表明,提高磷石膏制硫酸反应中熔融软化温度的有效添加剂是高岭土和SO2、CO2、N2的混合气氛,而起助熔作用的添加剂是SiO2、AlPO4、FePO4.2H2 O、Na2 SiF6等。     

反应气氛和添加剂对磷石膏制酸反应的影响

在TG-DTA热分析仪上研究了反应气氛和添加剂对磷石膏制酸反应的影响。结果表明,用氢气还原硫酸钙的反应温区比用焦炭还原时低,反应起始温度和终结温度分别降低90℃和184℃。氢气浓度会影响硫被还原的程度,10%氢气气氛更有利于生成CaO和SO2。在用焦炭或氢气还原硫酸钙的反应过程中加入添加剂均可以明显降低反应温度。因此,采用氢气和添加剂处理磷石膏制酸联产水泥新工艺比传统工艺具有较明显的能耗优势。     

不同预处理工艺对磷石膏性能的影响

为研究不同预处理工艺对磷石膏性能的影响,通过X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电子显微镜、热重分析等手段表征磷石膏化学组分、微观形貌、晶型等特征,然后分别用普通煅烧法、微波煅烧法、水洗法、球磨法工艺对原状磷石膏进行力学性能、工作性能、凝结时间及需水量等指标的对比研究。结果表明：普通煅烧法、水洗法对可溶性五氧化二磷、氟类和有机质等杂质去除效果明显;微波煅烧法时间短,只需20 min左右;球磨法能细化颗粒,处理时间在20 min左右最佳。通过预处理制备的磷石膏物理化学特性都得到很大改善,抗压、抗折强度均优于GB/T 9776—2008《建筑石膏》指标,具有巨大的应用前景。     

CO_2气氛下褐煤还原磷石膏的TG-FTIR研究

为了实现磷石膏的资源化利用,采用热重-傅里叶红外光谱联用技术(TG-FTIR),在CO_2气氛下对曲靖褐煤还原磷石膏的反应特性进行了研究。通过热重-红外联用技术分别对固体产物和气体产物的生成规律进行分析。结果表明,CO_2气氛下褐煤的加入可以明显降低磷石膏的还原分解温度,褐煤还原磷石膏主要经过三个过程:水分析出过程、褐煤热解过程、褐煤和CO与磷石膏的还原过程,且第三个过程的反应产物随Ca/C摩尔比的不同而变化。当Ca/C=0.5时,主要固体产物为CaS,气体中SO_2的释放较少;当Ca/C=2时,褐煤与磷石膏反应生成CaS,此后生成的CaS又可与磷石膏发生固-固反应生成CaO,气体中SO_2释放量较高,为分解磷石膏制硫酸联产水泥提供一定的可能。     

对磷石膏不同处理方法脱磷效果的实验研究

在实验室采用水洗法、石灰中和法及煅烧法处理磷石膏。实验结果表明：经过3次循环水洗涤、石灰中和及800℃煅烧处理后,均可使磷石膏中水溶性P2O5降到0.1％以下,满足磷石膏综合利用要求。     

改性磷石膏对石膏矿渣水泥水化过程的影响研究

采用质量分数为5％～25％的改性磷石膏、15％的硅酸盐水泥熟料、60％～80％的矿渣混合磨细制成石膏矿渣水泥,研究了改性磷石膏掺量对石膏矿渣水泥浆体的抗压强度、水化热、孔溶液pH值及水化产物的影响情况.结果表明,掺入改性磷石膏使得石膏矿渣水泥的3 d、7 d抗压强度降低,其掺量为10％、15％时,水泥的28 d、90 d抗压强度超过普通硅酸盐水泥.在3 d至90 d龄期内,水泥孔溶液pH值随龄期增长而逐渐增大.在相同龄期时,随着改性磷石膏掺量的增大,水泥孔溶液pH值减小,水化放热峰出现时间延缓.微观分析表明,掺入改性磷石膏后,28 d龄期时的水泥水化产物主要为钙矾石和C-S-H凝胶,水化产物的生成量在改性磷石膏掺量为15％时最多.     

磷石膏可溶磷水洗影响因素研究

磷石膏中可溶磷是生产硫酸铵的原料,也是影响硫酸钙晶须性能的重要因素,研究了磷石膏水洗的工艺条件,将影响磷石膏可溶磷水洗的液固比、次数、温度、时间四个因素通过正交试验进行安排,运用SPSS软件对结果进行分析。结果表明:水洗液固比、次数、时间对磷石膏中可溶磷水洗效果影响显著,温度对其影响不显著;方案6、8、9脱磷效果好,脱磷效率达到97%以上,均达到磷石膏中可溶磷质量分数低于0.1%的标准,为最优工艺组合。     

减水剂对磷石膏基建筑石膏性能的影响

以云南安宁某磷肥厂的磷石膏为原料,制备了磷石膏基建筑石膏.采用四种不同类型的减水剂,即木质素磺酸钙(MG)、萘系减水剂(FDN)、三聚氰胺减水剂(SMF)、聚羧酸减水剂(PS)四种物质,考察了不同减水剂的掺量对磷石膏基建筑石膏的标准稠度用水量、减水率、凝结时间与抗折、抗压强度的影响.结果表明,MG不适合作石膏减水剂,改性效果较好的是SMF减水剂,掺入量为0.3wt％.通过对掺杂减水剂后石膏试件的SEM表征,初步对石膏减水改性过程进行了机理分析.发现减水剂主要是通过物理方法进行改性,当其加入建筑石膏水化体系中时,会使石膏内部结构变得更为致密,从而降低标准稠度用水量,最终增加石膏试件的强度.     

不同温度下煅烧的石膏对水泥强度影响的试验研究

对经250℃、600℃、800℃、1000℃不同温度下煅烧后的二水石膏在CaO溶液中的溶解特性及对硅酸盐水泥强度的影响的研究和分析。试验得出：石膏煅烧温度不同，其溶解特性亦不同，对水泥强度的影响亦不同。     

磷石膏对土壤的性能影响研究综述

磷石膏作为湿法磷酸生产的副产物,因利用率较低大量被堆存处置,既污染环境又浪费资源。磷石膏在农业方面的利用一方面是通过调理酸、碱性土壤理化性能和结构功能来改良土壤,另一方面是制造肥料,向土壤提供营养元素并促进作物吸收。但重金属及放射性核素仍是其在土壤中使用时需要考虑的主要问题。因此大力开发磷石膏在农业方面的应用技术将会对推动乡村生态振兴,对土壤改善将具有重大的意义。     

不同粒径磷石膏的形貌与性质特征研究

研究分析了不同粒径磷石膏的晶体形貌与性质特征,为探究磷石膏的高效处理方法提供理论依据。研究表明:由于磷石膏粒径的不同,其晶形呈现多样性,随着粒径的增加,其晶形由柱状晶变为片状晶,再成为簇状晶;晶形不同其理化性质不同,随磷石膏粒径的减小其表观密度、活化指数逐渐增大;X射线能谱分析与红外光谱分析证实,磷石膏的疏水性与其含碳量有一定关系,含碳量高则疏水性较强,在磷石膏粒径很小时,其疏水性还受其表面张力等其他因素的影响。     

磷石膏品质对过硫磷石膏矿渣水泥浆性能影响研究

研究了磷石膏中可溶磷、共晶磷和可溶氟对过硫磷石膏矿渣水泥浆物理性能的影响规律,通过添加钢渣粉对磷石膏进行改性,并对钢渣粉的改善机理进行了初步探讨。结果表明,磷石膏中可溶磷、共晶磷和可溶氟含量对过硫磷石膏矿渣水泥浆的凝结时间和胶砂强度影响显著。磷石膏经过适量的钢渣粉预处理可以缩短水泥浆凝结时间并提高其早期强度。因此,合理控制磷石膏中可溶磷、共晶磷和可溶氟含量并采用钢渣粉进行预处理,可以制备凝结时间较短,早期强度较高的过硫磷石膏矿渣水泥浆。     

温度对环己烯水合反应过程影响探讨

在环己烯水合反应过程中,温度是反应结果的重要影响因素。实验表明,提高反应温度,有利于环己烯水合生产环己醇,提高环己烯转化率,但同时也促进了环己烯副反应的速率,产生更多的MCPE和DCHE杂质。     

利用不同磷石膏制备α型半水石膏的研究

在对磷石膏的化学组成、晶体形貌等分析比较的基础上,研究了不同磷石膏制备的α型半水石膏物化性能及晶体形貌的差异。结果表明,以云南、贵州磷石膏为原料,用水热法制备的α型半水石膏在晶体长径比和凝结时间、标稠、强度等性能上存在较大差异;用贵州磷石膏制备的α型半水石膏强度高,满足JC/T 2038-2010《α型高强石膏》中等级α_(40)的性能要求;而云南磷石膏晶体较小、含杂多、颗粒级配差,所制备的α型半水石膏强度偏低。