濕法磷酸副產(chǎn)的白石膏的主要成分為二水硫酸鈣(CaSO4-2H20)。以白石膏為原料生產(chǎn)高值化的半水硫酸鈣晶須(CaSO4·0.5H2O,簡稱CSHW),對實現(xiàn)廢棄石膏的資源化利用,減少環(huán)境污染具有重要意義。本文利用常壓酸化法將濕法磷酸副產(chǎn)的白石膏轉化為CSHW,考察工藝條件對制備過程的影響,并對轉晶過程進行研究。為克服CSHW易水化、易團聚的缺點,以拓寬其應用,本文采用不同改性劑對其進行表面改性處理,研究了不同工藝條件下的改性效果,并通過X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、熱重(TG)、X射線光電子能譜(XPS)等多種手段對樣品進行表征分析。論文的主要研究內(nèi)容和結論如下:(1)考察了CSHW的制備工藝,結果表明,以硫酸和磷酸的混合酸溶液為轉晶介質,在S03濃度為4.1%、P205濃度為28.0%、反應溫度為90 ℃、液固比為4.2:1,晶型控制劑MgCl2·6H20的用量為1.0%時,能夠得到平均長徑比為48.81的產(chǎn)物,且XRD和TG分析結果表明所得產(chǎn)物為CSHW。(2)研究了白石膏轉CSHW轉晶過程,探索了P205濃度、溫度對轉晶速率的...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 概論
    1.1 研究背景
    1.2 研究思路
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 創(chuàng)新點
第2章 文獻綜述
    2.1 硫酸鈣晶須
    2.2 硫酸鈣晶須的制備方法
        2.2.1 水熱法
        2.2.2 常壓酸化法
        2.2.3 其他方法
    2.3 石膏晶型轉化動力學
    2.4 硫酸鈣晶須的表面改性
        2.4.1 粉體的表面改性方法
        2.4.2 表面改性劑種類
        2.4.3 表面改性效果的表征
        2.4.4 硫酸鈣晶須的表面改性
第3章 實驗及分析檢測方法
    3.1 實驗試劑
    3.2 實驗設備及儀器
    3.3 分析及檢測方法
        3.3.1 CaO含量測定
        3.3.2 SO₃含量測定
        3.3.3 硫酸鈣結晶水含量測定
        3.3.4 活化指數(shù)測定
        3.3.5 溶解度測定
        3.3.6 接觸角測量
        3.3.7 形貌分析
        3.3.8 長徑比統(tǒng)計
        3.3.9 X射線衍射
        3.3.10 紅外光譜分析
        3.3.11 熱重分析
        3.3.12 X射線光電子能譜分析
        3.3.13 動態(tài)力學分析
        3.3.14 力學性能分析
第4章 常壓酸化法制備半水硫酸鈣晶須
    4.1 引言
    4.2 實驗原料和實驗方法
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 實驗方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 P₂O₅濃度的影響
        4.3.2 反應溫度的影響
        4.3.3 液固比的影響
        4.3.4 晶型控制劑種類的影響
        4.3.5 晶型控制劑用量的影響
    4.4 晶型表征
    4.5 熱重-差熱分析
    4.6 本章小結
第5章 白石膏轉半水硫酸鈣晶須轉晶過程研究
    5.1 引言
    5.2 實驗方法
    5.3 常壓酸化法制備半水硫酸鈣晶須過程研究
        5.3.1 轉晶過程晶型變化
        5.3.2 轉晶過程形貌變化
        5.3.3 轉晶過程溶液性質
    5.4 P₂O₅濃度和溫度對轉晶速率的影響
    5.5 轉晶機制研究
    5.6 本章小結
第6章 硅酸鈉/硬脂酸雙重表面改性半水硫酸鈣晶須
    6.1 引言
    6.2 實驗方法
    6.3 結果與討論
        6.3.1 硅酸鈉溶液濃度對改性效果的影響
        6.3.2 硬脂酸改性劑用量對改性效果的影響
        6.3.3 改性時間對改性效果的影響
        6.3.4 改性溫度對改性效果的影響
    6.4 產(chǎn)品表征
        6.4.1 形貌(SEM)分析
        6.4.2 晶型(XRD)分析
        6.4.3 紅外光譜(FT-IR)分析
        6.4.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
        6.4.5 熱重(TG)分析
    6.5 改性效果評價
        6.5.1 聚氨酯復合材料力學性能分析
        6.5.2 聚氨酯復合材料動態(tài)力學性能分析
    6.6 本章小結
第7章 蜜胺樹脂改性半水硫酸鈣晶須
    7.1 引言
    7.2 實驗方法
    7.3 結果與討論
        7.3.1 水醇比對包覆效果的影響
        7.3.2 改性pH對包覆效果的影響
        7.3.3 半水硫酸鈣晶須紅外光譜分析
        7.3.4 半水硫酸鈣晶須熱重分析
        7.3.5 改性效果評價
    7.4 本章小結
第8章 結論與展望
    8.1 結論
    8.2 展望
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表論文



本文編號：3789750