【摘要】：氯化鈉晶習(xí)調(diào)控和多形態(tài)晶體研究是提高產(chǎn)品附加值、提高國內(nèi)鹽業(yè)企業(yè)市場競爭力的主要途徑。然而,目前工業(yè)生產(chǎn)中得到的氯化鈉晶習(xí)單一,用途和功能有限。氯化鈉產(chǎn)品常伴有嚴(yán)重的結(jié)塊問題,造成其品質(zhì)與鹽業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受損。針對(duì)這些問題,本文對(duì)氯化鈉晶體生長、溶解和聚結(jié)等過程進(jìn)行了系統(tǒng)研究,建立了不同晶習(xí)氯化鈉的制備方法,并探討了不同晶習(xí)氯化鈉的形成機(jī)理,研究并預(yù)測了氯化鈉的結(jié)塊行為,為抗結(jié)塊能力強(qiáng)和高效晶習(xí)的氯化鈉高品質(zhì)產(chǎn)品制備提供了研究基礎(chǔ)與思路。首先,采用減壓蒸發(fā)結(jié)晶裝置制備了類球形氯化鈉,考察了攪拌速率、蒸發(fā)強(qiáng)度和汽化分率的影響,優(yōu)化得到了最佳制備工藝,并探究了氯化鈉成球機(jī)理;通過對(duì)氯化鈉在甲醇-水混合溶劑中的溶解動(dòng)力學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)晶體可以通過溶解成球,考察了混合溶劑組成和晶體粒徑的影響,研究發(fā)現(xiàn)將氯化鈉溶解于甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5的甲醇-水混合溶劑中較易得到球形晶體,而且氯化鈉的粒徑越小,越容易成球;采用小規(guī)模液體蒸發(fā)結(jié)晶的方法制備了片狀氯化鈉晶體,考察了液體量、蒸發(fā)溫度等因素的影響,借助顯微鏡和掃描電鏡對(duì)晶體形態(tài)的觀測,發(fā)現(xiàn)該片狀氯化鈉晶體以螺旋生長模式結(jié)晶。然后,采用原子力顯微鏡分析比較了兩種立方氯化鈉晶體的表面結(jié)構(gòu),并探究了兩種晶體在甲醇-水混合溶劑中的溶解動(dòng)力學(xué)及機(jī)理�；跅钍戏匠�,利用毛細(xì)管上升法測得的接觸角計(jì)算出了水與不同粒徑的氯化鈉間的固-液表面能,并結(jié)合氯化鈉溶解度、無機(jī)鹽的溶解機(jī)理和動(dòng)力學(xué),得出了氯化鈉溶解成球的合理解釋。最后,利用DVS研究了濕度對(duì)氯化鈉樣品的吸濕影響,并分析探討了幾種抗結(jié)劑和球形氯化鈉抗結(jié)塊的機(jī)理。運(yùn)用PFC3D軟件模擬了球形氯化鈉和立方氯化鈉的堆積方式,并結(jié)合晶體的吸濕特性與臨界晶橋量,實(shí)現(xiàn)了對(duì)球形與立方晶習(xí)晶體結(jié)塊行為的預(yù)測模擬。從環(huán)境濕度、晶習(xí)、粒度分布等方面的調(diào)控,提出了預(yù)防氯化鈉結(jié)塊的方案。以上研究內(nèi)容尚未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。
【圖文】：

天津大學(xué)碩士學(xué)位論文成為了國內(nèi)外結(jié)晶領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。結(jié)晶是在非平衡的條件下發(fā)生的，且普遍存在于固體材料中，各種各樣的生物分子，[14]甚至是無機(jī)鹽等。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展制備球晶的技術(shù)方法，如高溫熔融結(jié)晶、溶液低溫結(jié)晶、乳化劑法等等。不同的物質(zhì)可能需要不同的方法來制備球晶，對(duì)于結(jié)晶法、噴霧熱解法和溶膠-凝膠法是常用制備手段。結(jié)晶法就是通過一定的控制手段來調(diào)節(jié)結(jié)晶過程中的可調(diào)參成核、生長、碰撞和磨損等過程，以獲得球形晶體的方法。張結(jié)晶法制備了球形的磷酸鐵，它是制備鋰離子電池正極材料磷體之一。他們利用固體九水硝酸鐵、濃磷酸和濃氨水在如圖應(yīng)以制得球形磷酸鐵，并探究了諸多因素與球形產(chǎn)品粒徑之

圖 2-2 噴霧熱解裝置示意圖[16]Fig.2-2 Schematic diagram of spray pyrolysis unit就是將原料分散在溶劑中，，混合均勻后經(jīng)過水進(jìn)一步發(fā)生縮合反應(yīng)，形成溶膠，之后膠粒聚合最后經(jīng)過干燥和熱處理制備出所需要的球形MARAJ[17]基于溶膠-凝膠法利用釔做穩(wěn)定劑制采用溶膠-凝膠法在丁醇里通過鈦酸四丁酯的水高比表面積的二氧化鈦微球。機(jī)理體的形成機(jī)理主要有兩大類：一種是晶體的生長成為球形又分為兩種類型[19,20]，類型Ⅰ：從晶成為球晶；類型Ⅱ：從絲狀纖維開始，后在纖維成為球晶。關(guān)于晶體聚結(jié)的過程一般包括碰撞
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ131.12

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本文編號(hào)：2666930