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激发剂作用下的盐石膏废渣的水化过程

环境化学 2011年第10期30卷 1725-1730页

作者：陈侠李瑞宁陈丽芳袁青彬王利莎刘迪天津科技大学海洋科学与工程学院天津300457 天津市海洋资源与化学重点实验室天津300457

运用Kondo模型,研究了在激发剂硫酸钠作用下盐石膏废渣的水化过程.盐石膏废渣的水化过程分为3个阶段,第1、第3阶段受扩散作用控制;第2阶段受相边界反应控制.分别研究了激发剂溶液浓度和温度对相边界反应阶段水化速率的影响,结果表明,在0... 详细信息

运用Kondo模型,研究了在激发剂硫酸钠作用下盐石膏废渣的水化过程.盐石膏废渣的水化过程分为3个阶段,第1、第3阶段受扩散作用控制;第2阶段受相边界反应控制.分别研究了激发剂溶液浓度和温度对相边界反应阶段水化速率的影响,结果表明,在0—0.60 mol.L-1范围内,增大激发剂溶液浓度可使水化速率常数k增大,在12℃≤T≤34℃范围内,升高温度会使水化速率常数k减小.对盐石膏废渣水化产物的X射线衍射分析表明,水化过程中有复盐Na4Ca(SO4)3生成.复盐作为异质颗粒,降低了二水硫酸钙的成核表面能势垒,加速了水化.

关键词：盐石膏激发剂水化相边界反应

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盐石膏作硅酸盐水泥添加剂的研究

无机盐工业 2007年第6期39卷 44-46页

作者：王胜春周会珠田永淑王兴国河北理工大学河北唐山063009

将海盐废渣提纯后的盐石膏煅烧后作为硅酸盐水泥添加剂,考察了不同煅烧温度下的盐石膏对水泥凝结时间及强度和体积安定性等性能的影响,并与天然石膏对比。结果表明,用盐石膏作添加剂的水泥的凝结时间、3 d和28 d抗压和抗折强度、体积安... 详细信息

将海盐废渣提纯后的盐石膏煅烧后作为硅酸盐水泥添加剂,考察了不同煅烧温度下的盐石膏对水泥凝结时间及强度和体积安定性等性能的影响,并与天然石膏对比。结果表明,用盐石膏作添加剂的水泥的凝结时间、3 d和28 d抗压和抗折强度、体积安定性等性能指标均达到国标要求,海盐废渣作为硅酸盐水泥熟料添加剂可以替代天然石膏。海盐废渣用于水泥熟料既节约了资源又有利于环保,经济效益和社会效益显著。

关键词：海盐废渣盐石膏硅酸盐水泥凝结时间强度

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盐石膏制备硫酸钙晶须工艺研究

盐石膏制备硫酸钙晶须工艺研究

作者：陈柳扬天津科技大学

学位级别：硕士

晶须（Whisker）是指具有固定的横截面,均匀的外形以及完善内部结构的纤维状单晶体。自80年代以来,我国己先后研制成功了碳化硅、硼酸铝、氯化钾、钛酸钾、碳酸钙等多种晶须产品,小批量使用在各工业领域,但这些晶须大都由于价格偏高,未... 详细信息

晶须（Whisker）是指具有固定的横截面,均匀的外形以及完善内部结构的纤维状单晶体。自80年代以来,我国己先后研制成功了碳化硅、硼酸铝、氯化钾、钛酸钾、碳酸钙等多种晶须产品,小批量使用在各工业领域,但这些晶须大都由于价格偏高,未能扩大市场,硫酸钙晶须以其优良的性能,低廉的造价使得晶须产品的大规模生产应用成为可能。硫酸钙晶须（Calcium Sulfate Whisker简称CSW）又叫石膏晶须,它是硫酸钙的纤维状单晶体,与石膏一样具有无水、半水和二水之分,它无毒无害,具有强度高、韧性好、耐高温、抗化学腐蚀、易进行表面处理、和橡胶塑料等聚合物的亲和力强等优点,可用作中等强度的填充剂。虽然硫酸钙晶须性能优良,但由于在制备工艺和表面处理上存在的问题较多,其大规模开发利用受到极大限制。我国含有丰富的石膏型岩盐矿产资源。石膏型卤水真空制盐过程中,随着卤水的蒸发浓缩,硫酸钙和氯化钠共同析出,将这部分硫酸钙与氯化钠分离并处理后,便成为一种废渣——盐石膏。盐石膏具有粒度小、含盐量高、分离困难等特点,难以利用,已成为一种污染环境的固体废弃物。盐石膏的主要成分是无水硫酸钙,无水硫酸钙是一种胶凝型物质,在水中会发生水化反应。通过水化,无水硫酸钙可转晶成为二水硫酸钙,二水硫酸钙颗粒粒度大、易于分离,可应用于制备建筑石膏与水泥缓凝剂。本文研究以盐石膏为原料,先将盐石膏水化,再用水热合成法将水化后的二水硫酸钙制备了性能优良,形貌均一的硫酸钙晶须（CSW）产品。水化过程：在25℃下确定的转晶最佳操作条件为：激发剂溶液浓度0.20mo1/L,转晶时间54h,搅拌速率200r/min,水膏比10：1,转晶后晶体的平均粒径为76.49μm,水化程度可达70%左右;水热合成法制备硫酸钙晶须过程：本研究过程详细分析了料浆质量分数、反应温度、反应时间、等对硫酸钙晶须制备及其形态的影响。以电镜分析作为分析硫酸钙晶须长径比的手段,得出硫酸钙晶须的最优化工艺条件为：反应温度为130℃、料浆质量分数为5%、搅拌速率120r/min、反应时间为2h。在此条件下,制备出了平均直径为2.3μm、长径比为70-100的硫酸钙晶须产品。

关键词：硫酸钙品须盐石膏水热合成法

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复合外加剂改性盐石膏的研究

无机盐工业 2020年第11期52卷 75-78页

作者：李志新徐开东周浩王继娜张建武郭高巍河南城建学院材料与化工学院河南省城市固废综合处置与生态利用协同创新中心河南平顶山467036 浙江红狮控股集团有限公司

盐石膏的主要成分为无水硫酸钙,其活性差、凝结硬化慢、强度低,需要添加活性剂来激发盐石膏的活性。通过复合外加剂对盐石膏加以改性,并通过XRD和SEM对其作用机理做了分析。结果表明,单掺脱硫石膏和建筑石膏均能缩短盐石膏的凝结时间,... 详细信息

盐石膏的主要成分为无水硫酸钙,其活性差、凝结硬化慢、强度低,需要添加活性剂来激发盐石膏的活性。通过复合外加剂对盐石膏加以改性,并通过XRD和SEM对其作用机理做了分析。结果表明,单掺脱硫石膏和建筑石膏均能缩短盐石膏的凝结时间,建筑石膏的效果较好,但掺量不宜过高。复掺建筑石膏和缓凝剂时,两者比例要控制得当,适宜的建筑石膏和缓凝剂掺量分别为50%和0.10%~0.12%(质量分数)。分析可知,大掺量建筑石膏会增加盐石膏硬化体中二水相和针棒状晶体的含量;缓凝剂掺量的增加,会降低盐石膏硬化体中二水相的含量,棱形晶体增多,从而降低了盐石膏的强度。

关键词：盐石膏建筑石膏脱硫石膏缓凝剂复合外加剂

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盐石膏净化及高强石膏制备工艺研究

盐石膏净化及高强石膏制备工艺研究

作者：王宏四川轻化工大学

学位级别：硕士

高强石膏制品具有高强度、高硬度、耐磨性良好、轮廓清晰、仿真性强等优点,广泛应用于陶瓷、医疗、精密铸造和工艺美术等领域。高强石膏原料以天然石膏为主,为扩展高强石膏制备原料,本文以芒硝卤水和工业钙液为原料,探究了高效洗涤盐石... 详细信息

高强石膏制品具有高强度、高硬度、耐磨性良好、轮廓清晰、仿真性强等优点,广泛应用于陶瓷、医疗、精密铸造和工艺美术等领域。高强石膏原料以天然石膏为主,为扩展高强石膏制备原料,本文以芒硝卤水和工业钙液为原料,探究了高效洗涤盐石膏的方法以及高强石膏制备的工艺参数,主要研究工作内容如下:(1)以芒硝卤水(主要成分是NaSO和Na Cl)与钙液(主要成分是Ca Cl和Na Cl)为原料,在常温常压下探究影响合成石膏粒径的诸多因素以及石膏粒径对超声洗涤石膏内Na Cl的影响。实验结果表明:当芒硝卤水缓慢加入到以800 r/min速度搅拌的钙液中,10 min后能够获得粒径D=15.3μm石膏微粒。三段逆向超声洗涤实验显示,石膏粒径与洗涤石膏中Na Cl在一定范围内成反比关系,中和10min后的石膏经沉化24 h后,粒径可达到D=25.23μm,在超声波作用下,用5倍于石膏质量的水逆向洗涤效果最佳,可将原石膏中Na Cl从含量36300 mg/kg洗涤至75.7mg/kg,洗涤液中Na Cl浓度为7244.86 mg/L,在同样用水量的条件下,经非超声、非逆向洗涤后,洗涤石膏中Na Cl含量为927 mg/kg,洗涤液中Na Cl浓度仅为2358.2 mg/L,超声后的石膏粒径为14.08μm,说明超声使晶体发生破碎,所以,超声逆向洗涤具有洗涤效率高、节约用水和易于在水相富集Na Cl等特点。(2)以净化洗涤后的盐石膏为原材料,采用水热反应法制备高强石膏,通过正交实验与单因素实验讨论高强石膏制备的工艺条件;再基于最佳工艺参数,考察不同类型转晶剂如EDTA-2Na、硫酸铝等不同转晶剂制备高强石膏的抗折强度,利用XRD、SEM和力学性能的表征方法,探究不同转晶剂对晶体形貌、结晶度和石膏力学性能的影响。实验结果表明:高强石膏制备的最佳工艺参数为水热反应温度140℃、水热反应时间3h、固液比5%,溶液p H=5。最佳工艺条件下制备的高强石膏抗折强度为5.31MPa,抗压强度为24.51MPa;在最佳工艺参数的条件下,未添加转晶剂制备的高强石膏长径比较大,无胶凝性;加入转晶剂后的高强石膏晶体呈短柱状,以无机盐为主要添加量的转晶剂制备的高强石膏初凝、终凝时间短,不利于高强石膏利用;最佳转晶剂用量为EDTA-2Na为1.5%,酒石酸钾钠为1.5%,柠檬酸钠与硫酸铝为0%,该条件制备的高强石膏抗折强度为5.98MPa,抗压强度为25.73MPa。采用SEM观察高强石膏胶凝后的微观形貌,用EDS能谱分析晶体截面和侧面的元素组成,并用FT-IR分析晶面官能团组成,研究发现:转晶剂的作用机理是通过[RCOO]与Al附着在沿c轴方向生长的晶面上,抑制结晶基元向c轴晶面的迁移。高强石膏胶凝性体现在石膏晶体的水化过程,该过程半水硫酸钙向二水硫酸钙的转化,生成产物为半水石膏。

关键词：芒硝卤水工业钙液盐石膏逆向超声洗涤高强石膏转晶剂

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玻璃纤维和硅酸钠复合对盐石膏性能的影响

硅酸盐通报 2020年第4期39卷 1243-1247页

作者：李志新徐开东冯浩强王继娜张建武马先伟牛季收河南城建学院材料与化工学院河南省城市固废综合处置与生态利用协同创新中心平顶山467036

盐石膏的水化强度极低,需通过添加外加剂来改善盐石膏的强度,本文通过在盐石膏中单掺玻璃纤维、硅酸钠及两者复合来改善盐石膏的性能。结果表明,单掺玻璃纤维提高了盐石膏的强度,在纤维掺量为0.20%时,盐石膏的性能较佳;单掺硅酸钠缩短... 详细信息

盐石膏的水化强度极低,需通过添加外加剂来改善盐石膏的强度,本文通过在盐石膏中单掺玻璃纤维、硅酸钠及两者复合来改善盐石膏的性能。结果表明,单掺玻璃纤维提高了盐石膏的强度,在纤维掺量为0.20%时,盐石膏的性能较佳;单掺硅酸钠缩短了盐石膏的凝结时间,提高了它的强度,在硅酸钠掺量为3%时,它的抗折强度和抗压强度较高;两者复合可显著改善盐石膏的强度等综合性能。分析表明,玻璃纤维像微钢筋一样穿插于石膏晶体中间,增加了晶体间的搭接;硅酸钠通过在石膏表面形成致密的硅酸钙层,使其硬化体结构变得致密,从而提高了盐石膏的强度。

关键词：盐石膏玻璃纤维硅酸钠复合