微波辐照下丁二酸对磷石膏制备半水石膏的影响

微波辐照下使用磷石膏制备半水石膏,通过分析固相产物结晶水含量、化学成分及晶体微观形貌来研究半水石膏随转晶剂掺量及反应时间的变化规律.研究表明:微波辐照下以磷石膏为原料制备半水石膏,在无转晶剂及单掺丁二酸转晶剂两种情况下,磷石膏主要成分二水硫酸钙向半水硫酸钙晶体的转化率随时间均呈先增大后减小的趋势;无转晶剂时,转化率在60 min时达到96％,半水硫酸钙晶体长径比为21;掺入丁二酸(质量分数为0.02％)时,转化率在90 min时达到96％,半水硫酸钙晶体长径比减小至1.5,且随着丁二酸掺量的增加,对半水硫酸钙晶体微观形貌的调控作用不断增强,晶体的长径比不断减小;EDS能谱及傅里叶红外光谱分析表明,微波辐照下丁二酸应该是通过改变半水石膏晶体比表面自由能的方式调控半水石膏晶体的生长.     

湿法磷酸体系磷石膏结晶过程与机理研究

湿法磷酸生产过程中硫酸钙结晶制约着磷石膏的品质,良好的硫酸钙结晶不仅能提高磷收率,还有利于磷石膏资源化利用。针对硫酸钙结晶调控问题,系统考察了在添加正辛醇条件下硫酸钙物相形貌随反应时间的变化规律,综合研究了磷石膏晶体结构变化和生长规律。结果表明,反应时间为7 h时磷石膏内残余总磷为0.36%,其中水溶性磷为0.18%,磷收率达到98.79%;磷石膏以（002）为主要晶面生长,结晶过程分为磷矿酸解、硫酸钙晶体颗粒长大、晶体破碎与二次结晶3个阶段,均匀的二水硫酸钙板条状结晶有助于提高磷石膏洗滤性能和洗涤效果。通过磷石膏结晶调控和变化过程研究,为湿法磷酸生产工艺参数选择和硫酸钙结晶过程调控提供参考和基础支撑。     

醇水混合溶剂中沉淀无机晶体的研究

文章研究了醇水混合溶剂中无机物沉淀结晶的一些规律。研究结果表明,通过选择合适的实验条件,混合溶剂可以有效调控无机晶体的结晶行为,为控制无机晶体的晶型、形貌、尺寸等提供了可借鉴方法。     

硫酸浓度对烟气脱硫石膏制备α-半水石膏的影响

采用常压盐溶液法从烟气脱硫石膏中制备具有理想形态的高强α-半水石膏,并借助扫描电镜、DTA等测试手段分析硫酸浓度对α-半水石膏结晶形态转化的影响。研究表明：在温度、盐溶液种类、浓度、pH值、结晶习性改良剂和稳定剂的种类及掺量不变的前提下,硫酸浓度为15％时可加快α-半水石膏的生成且晶体形态为致密短柱状。     

以磷石膏为原料在反相微乳液体系中制备α型半水石膏及晶体调控

试验以磷石膏为原料,在以正己醇/十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/水构成的反相微乳液体系中制备α型半水石膏,并通过改变CTAB与水的比例(表水比)对晶体微观形貌进行调控,研究了反应温度、反应时间对磷石膏的脱水转化过程以及表水比对所得α型半水石膏晶体微观形貌的影响.结果表明,反相微乳液中磷石膏转化为α型半水石膏的过程需要一定的转化时间,且转晶速率与反应温度成正比.当反应温度为105℃、表水比为1.5时,磷石膏中的二水石膏5h即可完成向α型半水石膏的转化;α型半水石膏晶体尺寸随表水比的增大而减小,表水比从0.5增加到4.5的过程中,α型半水石膏的晶体平均长度由40μm降低至25μm,平均直径由6μm降低至500 nm.     

氨基酸调控无水碳酸镁晶体结晶试验研究

无水碳酸镁晶体作为一种新型无机功能材料引起了研究者们的广泛关注。以氯化镁为原料,碳酸钠为沉淀剂,合成了无水碳酸镁晶体,再以甘氨酸、组氨酸、丙氨酸及L-天门冬氨酸四种不同种类氨基酸作为添加剂,调控其结晶的粒度及形貌。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光粒度分析仪对合成产物进行表征,分析不同种类氨基酸对合成的无水碳酸镁晶体物相结构和形貌的影响。结果表明:在组氨酸调控下合成的无水碳酸镁结晶纯度高,生成的产物中n(Mg²⁺)∶n(CO^2-₃)为1∶0.94;L-天门冬氨酸调控合成的晶体纯度次之;甘氨酸和丙氨酸调控合成的晶体中掺杂大量碱式碳酸镁晶体。在组氨酸、L-天门冬氨酸、甘氨酸及丙氨酸四种氨基酸调控作用下,晶体结晶形貌依次呈凸面球三角形状、近球状、球状及不规则状,且无水碳酸镁晶体粒径分布均呈先上升后振荡下降最后小粒径拖尾的趋势。以上研究结果为无水碳酸镁晶体的仿生合成提供了参考。     

功能添加剂对石膏凝胶晶体生长习性影响的研究进展

二水石膏的结晶形态和晶粒大小从宏观上对石膏硬化体的凝结时间、稠度、吸水率、强度、耐水性等影响很大。缓凝剂能抑制石膏晶体晶核的形成和生长,导致晶粒变粗,延长石膏凝结硬化时间;煅烧会导致石膏晶体晶格发生畸变,化学激发剂可促进石膏晶体生长,提高硬石膏水化活性,形成的石膏晶体多呈柱状且晶体间搭接更紧密,使石膏强度增加;除有机硅防水剂外,其它防水剂均会在石膏晶体表面形成一层薄膜,使形成后的晶体细小、搭接紧密,从而提高防水性能;不同减水剂对石膏晶体生长的影响各不相同,但成形石膏晶体之间的搭接均变致密,降低了水膏比。     

生物矿化碳酸钙机理研究进展

生物矿化组织的微观分级结构主要取决于生物控制的分子过程,包括晶体生核、生长,以及矿物结构的堆积方式.生物分泌有机基质通过有机-无机界面处的晶格匹配、立体化学互补,电荷匹配等界面分子识别作用,调控着无机相的结晶过程,并最终形成了具有特定形态的晶体.本文综述了了国内外在模拟研究无机矿化作用机理方发展过程,研究现状.并指出要充分结合生物化学及基因工程来研究生物矿化的长期表达过程.     

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。     

可溶磷对常压水热法制备高强α-半水石膏的影响

研究了水热CaCl₂溶液中可溶磷对CaSO₄·2H₂O脱水形成α-半水石膏相以及晶形调控的影响,并从高强α-半水石膏相的晶体生长角度探讨了可溶磷的作用机理。结果表明:在98℃ 24%的水热CaCl₂溶液中,pH 的大小是决定二水石膏能否发生脱水相变反应形成α-半水石膏的主要因素;当pH不超过2.0时,可以得到针状的α-半水石膏,加入多元羧酸类媒晶剂NS后,可以得到长径比0.5～3.0的短柱状高强α-半水石膏,抗压强度超过20 MPa;可溶磷的存在可以降低体系的pH,增大α-半水石膏的过饱和度,降低晶体与液相界面的表面自由能,有利于α-HH相的形成;另一方面,酸根离子会影响到α-HH的结晶习性,减弱羧酸类媒晶剂的吸附效果。     

转晶剂对不同工业石膏制备α-半水石膏的影响

磷石膏和脱硫石膏是堆存量最大的工业固废石膏,将其转化为半水石膏作为建筑胶凝材料是最主要的资源化利用途径。采用蒸压法制备α-半水石膏,以磷石膏和脱硫石膏为原料,天然石膏作为对照组,探究了十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、硫酸铝[Al2(SO4)3]、复合转晶剂CM（硫酸铝、柠檬酸钠）对α-半水石膏晶体形貌的调控作用及其强度的影响。结果表明,于135℃下蒸压5 h,3种石膏均能稳定制备α-半水石膏,3种转晶剂对于半水石膏物相组成无影响,同时0.4%（质量分数）CM能够有效降低晶体的长径比;通过t检验法检测,转晶剂对脱硫石膏、天然石膏制备的α-半水石膏的抗压强度有显著性增强作用,α-半水石膏的抗压强度增加2倍以上,分别为13.59 MPa和17.45 MPa。而转晶剂对以磷石膏为原料制备的α-半水石膏的强度没有明显作用。脱硫石膏和天然石膏在0.4%CM的调控下晶体长径比降低,抗压、抗折强度显著提升,而磷石膏由于其杂质影响,转晶剂的作用效果不明显,研究结果可为工业石膏的工业化生产提供一定的理论指导。     

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。     

有机酸对α半水脱硫石膏晶体生长习性的影响与调晶机理

研究了有机酸的吸附特性、有机酸对α半水石膏晶体生长习性和形貌的影响,从Ⅱ半水脱硫石膏晶体生长角度对有机酸调晶机理进行了分析。结果表明：有机酸改变了u半水石膏晶体生长习性,长轴生长被抑制,晶形由长棒状转变为短柱状,且晶粒尺寸增大;控制pH值和有机酸掺量,可制备长径比1：l的短柱状α半水石膏晶体;有机酸通过与Ca＾2＋发生...     

有机晶体多晶型调控研究进展

近些年涌现出许多新型的多晶型调控方法,其中利用添加剂和界面组装对有机晶体多晶型进行调控已成为研究热点。分子模拟可以在分子水平上研究晶体结构形貌及异相成核中的界面作用机理,因此被广泛应用于揭示晶体成核和生长过程中的关键问题。文中综述了近些年来国内外利用添加剂和界面组装技术调控有机晶体多晶型的实验研究进展,以及利用分子模拟方法预测晶体形貌进而探索界面分子作用调控多晶型机理的研究进展。最后,对多晶型实验和模拟方面的研究手段进行了总结和展望。     

湿法磷酸生产过程中控制硫酸钙结晶的研究

采用河北矾山磷矿为原料在间歇实验装置中进行二水物湿法礴酸模拟生产,研究了湿法磷酸生产工艺条件及活性添加剂对硫酸钙晶体平均尺寸和结晶形态的影响.研究结果表明,较高的体系温度及低的磷酸质量分数均有利于硫酸钙晶体的长大;控制合适的SO4 2-质量分数有利于硫酸钙晶体的生长,在硫酸化学计量比为1.1时可形成易于洗涤和过滤的类球状聚晶;添加不同活性添加剂时,可得到不同形态的硫酸钙结晶.     

三聚磷酸钠对二水石膏晶体生长习性与晶体形貌的影响

三聚磷酸钠是建筑石膏高效缓凝剂.用扫描电镜和X射线光电子能谱研究了三聚磷酸钠对建筑石膏凝结硬化、液相离子浓度与过饱和度、二水石膏晶体生长习性与形貌的影响.从晶体生长的角度分析了三聚磷酸钠对二水石膏的作用机理.结果表明:三聚磷酸钠显著改变了二水石膏晶体的生长习性,使其由针状变为短柱状或板状,且晶体尺度增加;三聚磷酸钠通过化学作用选择吸附在二水石膏晶体(111)面,抑制其在c轴方向的生长;改变了晶面在不同轴向的相对生长速率,使二水石膏晶体生长习性和形貌发生了改变;三聚磷酸钠使石膏液相离子浓度和过饱和度降低,晶体成核几率和成核速率降低,导致二水石膏晶体粗化.     

脱硫添加剂在石灰石-石膏法中的应用研究进展

当前湿法烟气脱硫技术中以石灰石-石膏法为主。介绍了无机、有机、复合脱硫添加剂在石灰石-石膏法烟气脱硫工艺中的应用。详述不同的无机添加剂、有机添加剂、复合添加剂的研究进展,分析了添加剂在脱硫系统中的作用,并对该领域未来的研究方向进行了展望。     

溶液结晶中晶体形态与结构调控

综述了化学因素(溶剂和添加剂等)和工程因素(过饱和度,晶种和搅拌等)对溶液结晶中晶体形态与结构的影响,分析了这些因素会影响溶质分子在溶液主体中的聚集形式及其在晶体界面的扩散和吸附过程,进而影响晶体的成核和生长机理及速率,并由此改变最终产品的形貌和结构。调控结晶工艺参数和优化操作条件可得到目标结晶产物。     

磷石膏制备α半水石膏的研究现状

磷石膏是磷化工企业湿法生产磷酸时排出的工业废渣,因含有大量磷、氟及碱金属盐等杂质,简单堆放填埋处理会带来占用耕地及污染环境等问题。目前最有前景和效益的处理方式是将磷石膏转为α半水石膏(α-HH),但磷石膏的可溶磷、共晶磷及可溶氟等有害杂质是影响磷石膏制备α-HH的主要障碍。因此磷石膏中有害杂质的预处理及α-HH晶体微观形貌调控措施是以磷石膏为原料制备α-HH的研究重点。本文全面综述了磷石膏的理化特性、有害杂质对石膏性能的影响及预处理措施、α-HH制备方法及晶体微观形貌调控等方面的研究现状,探讨了不同预处理措施及α-HH制备方法的优缺点,并对转晶剂调控α-HH晶体微观形貌的机理进行了总结,最后提出了下一步有待解决的问题。     

柠檬酸和pH值对α-半水脱硫石膏晶体形貌的调控及影响

采用常压盐溶液法制备α-半水脱硫石膏,研究转晶剂柠檬酸在不同pH值条件下对α-半水脱硫石膏晶体形貌的影响.从产物晶体形貌、脱水速率、液相离子浓度等角度,研究了溶液pH值对柠檬酸调晶效果的影响规律.结果表明:柠檬酸调晶效果非常显著,在0.01%的低掺量下,α-半水脱硫石膏由棒状转变为长径比接近1∶ 1的短柱状晶体.pH值是影响其调晶效果最敏感的因素之一,在pH=3.5～4.8之间的酸性范围内,有利于结晶习性改良.