常压下脱硫石膏的转晶、改性及溶解度解读
转晶剂对不同工业石膏制备α-半水石膏的影响
转晶剂对不同工业石膏制备α-半水石膏的影响王培雄;龚小梅;丁家琪;曹宏【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2024(56)4【摘要】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[Al_(2)(SO_(4))_(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。
【总页数】6页(P112-117)【作者】王培雄;龚小梅;丁家琪;曹宏【作者单位】生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心;湖北省长江新材研究设计院有限公司;武汉工程大学材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ177.3【相关文献】1.转晶剂对脱硫石膏制备α-半水石膏形貌及强度的影响2.有机转晶剂对常压盐溶液法制备的α-半水石膏晶体形态的影响3.转晶剂对磷石膏制备α半水石膏影响的研究4.转晶剂对Na_(2)SO_(4)-乙二醇水体系中磷石膏制备的α-半水石膏晶体形貌的影响5.转晶剂与蒸压参数对磷石膏制备α半水石膏的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
常压下脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究
脱硫石膏是钙基湿法烟气脱硫过程中,通过烟气脱硫装置经石灰(石)浆液吸收SO2产生的一种工业副产品。
实现脱硫石膏的资源化应用,是根本解决钙基湿法烟气脱硫工艺(FGD)中脱硫渣二次污染问题的有效途径。
本研究重点探索常压下利用脱硫石膏制备α-半水石膏过程中,脱硫石膏的转晶和改性的最佳条件。
同时对该转化过程中试剂级二水硫酸钙和脱硫石膏的溶解度变化规律进行研究,并比较二者在单种盐溶液和复合盐溶液中溶解度变化的规律。
本实验以常压盐溶液水热法改性脱硫石膏(对脱硫石膏进行改性),并利用间歇反应装置(三口烧瓶)模拟结晶反应器。
本实验中主要探讨了不同温度及盐溶液种类和浓度对脱硫石膏晶体转化过程的影响,结合实验过程中样品的定性和定量分析,研究脱硫石膏转化生成α-半水石膏的过程,从而筛选出脱硫石膏常压盐溶液法晶体转化过程的最佳工艺条件。
实验结果表明,温度、盐溶液种类和浓度是脱硫石膏转晶过程中最敏感的因素,得到结晶形态良好的α-半水石膏的最佳控制条件为温度95℃~98℃,盐溶液浓度25%~31%。
硫酸钙溶解度的研究结果显示,二水硫酸钙(AR)和脱硫石膏在单种盐溶液中的溶解规律性是一致的:在CaCl2溶液中由于Ca2+同离子效应的影响,盐溶液浓度越高,二水硫酸钙的溶解度越低;MgCl2溶液中,因Mg2+可与SO42-生成稳定的硫酸镁离子对,从而促进二水硫酸钙的溶解,促溶作用明显;KCl溶液中,KCl溶解产生的盐效应也具有促进二水硫酸钙溶解的作用,但KCl盐效应所产生的促溶效果低于MgCl2;在Ca-Mg-K的混合氯化盐溶液中,硫酸钙溶解度受到同离子效应的影响最为显著。
关键词:脱硫石膏;α-半水石膏;转晶控制;溶解度Gypsum is an industrial by-products produced from the calcium-based wet flue gas desulfurization process (FGD). The practical utilization of FGD gypsum is an effective way and a fundamental solution to secondary pollution of the desulfurization residue of calcium-based wet FGD process.This study focuses on the optimum conditio ns of FGD gypsum conversion into α-calcium sulfite hemihydrate in salty solution at atmospheric pressure. At the same time, the change of solubility of reagent-grade calcium sulfate dihydrate and FGD gypsum are discussed and contrasted.The experiment is carried out in a batch reactor by using the method of hydrothermal mixed salt solution at atmospheric pressure. A 3-neck flask is used as the crystal reactor. In the experiment, the temperature and the concentration of salt solution which influence the transformation process are mainly discussed. With the samples analyzed by qualitatively and quantitatively, the progress of FGD Gypsum conversion into α-calcium sulfate hemihydrate is studied. Sequentially to select the optimum condition of FGD Gypsum conversion. The experimental results show that the temperature, species and concentration of salt solution are the most sensitive factors in the process of FGD Gypsum transformation. In order to get the α-calcium sulfate hemihydrates crystals with high quality, the best condition is keeping the temperature range among 95℃~98℃and ensure the mixed salt solution concentration range among 25% ~31%.The research results demonstrate that calcium sulfate dehydrate(AR) has the same rules with FGD gypsum in the single-salt solutions. In CaCl2 solution, as the co-ions effect of Ca2+, higher the concentrations , lower the solubility; In MgCl2 solution, for the stable bitter salt formed by Mg2 + and SO42-, it could enhance the dissolution of FGD gypsum and solubilization obviously; In KCl solution, the KCl promotes dissolution of FGD gypsum by salt effect, its solubilization is less than MgCl2solution. In the Ca-Mg-K mixed chloride salt solution, the solubility of calcium sulfate is affected most significant by co-ion effect.Key words:FGD Gypsum; α-calcium sulfite hemihydrate; conversion; solubility目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)第一章绪论 (2)第二章文献综述 (4)2.1石膏的简介 (4)2.2石膏的分类 (4)2.2.1 按结晶水含量分类 (4)2.2.1 按天然石膏和脱硫石膏分类 (5)2.3 型半水石膏生产工艺和应用前景 (6)2.3.1 α型半水石膏生产工艺 (6)2.3.2 α型半水石膏制备的新工艺 (8)2.3.3 α半水石膏的应用前景 (9)2.4脱硫石膏的定义、来源及特性 (9)2.4.1 烟气脱硫石膏的定义 (9)2.4.2 脱硫石膏的来源 (10)2.4.3 脱硫石膏的特性 (10)2.5脱硫石膏的综合应用 (10)2.5.1 国外脱硫石膏的利用现状 (10)2.5.2 我国脱硫石膏的利用现状 (13)2.5.3 我国脱硫石膏再利用的影响因素 (15)2.6关于硫酸钙溶解度的研究 (16)2.6.1 对硫酸钙溶解度研究的讨论 (16)2.6.2 影响物质溶解度的因素 (18)第三章实验装置及分析方法 (22)3.1实验原料 (22)3.2实验装置和实验方法 (22)3.2.1 实验装置 (22)3.2.2 石膏转晶和改性 (23)3.2.3 石膏溶解度测定 (23)3.3分析与检测 (24)第四章石膏转晶和改性研究 (26)4.1单种盐溶液中转晶和改性实验 (26)4.1.1 盐溶液浓度和温度的影响 (26)4.1.2 浆液浓度 (29)4.2复合盐溶液中转晶和改性实验 (29)4.2.1 盐溶液 (29)4.2.2 温度 (31)4.2.3 浆液浓度 (34)4.3二水石膏转化为半水石膏机理 (34)4.3.1 溶解析晶机理 (35)4.3.2 局部化学反应机理 (35)4.3.3 彼列捷尔机理 (35)4.3.4 β半水石膏过渡相机理 (35)4.4小结 (36)第五章硫酸钙在盐溶液体系中溶解度研究 (37)5.1FGD石膏溶解平衡时间的确定 (37)5.2FGD石膏在纯水相中的溶解度研究 (38)5.3二水硫酸钙(AR)和FGD石膏在钙镁钾盐酸盐体系中的溶解度 (39)5.3.1 单种盐溶液对CaSO4.2H2O和FGD石膏溶解度的影响 (39)5.3.2 单种盐溶解度预测 (42)5.3.3 混合盐溶液对FGD石膏溶解度的影响 (45)5.4小结 (46)第六章结论 (48)参考文献 (49)附录攻读硕士学位期间发表的论文 (53)致谢 (54)前言2006年底前我国已有400家老火力发电厂完成脱硫项目改造,约产生800万吨烟气脱硫石膏,加上其他行业的烟气脱硫石膏,到2010年,其产量将达到2000万吨。
常压下脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究的开题报告
常压下脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究的开题报告一、研究背景石膏被广泛应用于建筑材料、石膏制品、农业等领域。
其中,脱硫石膏(FGD石膏)是一种由烟气脱硫系统产生的废弃物。
脱硫石膏含有大量的CaSO4·2H2O,其含水量约为20%~30%。
在常温下,脱硫石膏易于吸湿、结块,造成管理和处理难度。
为了提高脱硫石膏的利用率和经济效益,学界和工业界开始关注脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究。
通过将脱硫石膏转化为新型石膏制品,并使其具有较好的性质和应用效果。
因此,常压下脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究具有重要的理论和应用价值。
二、研究目的本研究旨在通过常压下的研究技术,探索脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究,并制备具有一定性质和应用效果的新型石膏制品。
具体研究目标如下:1.研究不同条件下脱硫石膏的晶型特征以及其转晶规律;2.探究改性处理对脱硫石膏性质和应用效果的影响;3.研究脱硫石膏改性后的溶解度特征以及溶解度与改性条件的关系;4.制备新型石膏制品,并评价其性质和应用效果。
三、研究内容和方法1.常压下脱硫石膏的转晶研究方法利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段,对脱硫石膏不同晶型的特征进行测定,并研究不同条件下脱硫石膏的转晶规律。
2.脱硫石膏改性处理的研究方法利用FTIR光谱、TG-DTA热分析、SEM等手段,对不同改性条件下脱硫石膏的结构和性质进行分析,并探究改性对脱硫石膏性质和应用效果的影响。
3.脱硫石膏改性后溶解度的研究方法利用颗粒度测试、比表面积测定、溶解度实验等手段,研究脱硫石膏改性后的溶解度特征以及溶解度与改性条件之间的关系。
4.新型石膏制品的制备与评估方法根据以上研究结果,设计制备新型石膏制品,并对其性质和应用效果进行评估。
四、预期结果本研究的预期结果包括:1.研究不同条件下脱硫石膏的晶型特征以及其转晶规律;2.探究改性处理对脱硫石膏性质和应用效果的影响;3.研究脱硫石膏改性后的溶解度特征以及溶解度与改性条件的关系;4.制备新型石膏制品,并评价其性质和应用效果。
脱硫石膏应用技术现状及其发展趋势
专题论述
脱硫石膏应用技术现状及其发展趋势
The State-of-the-Art of Applied Technology for FGD Gypsum and Its Developing Tendency
钟世云 ,陈维灯,贺鸿珠
(同济大学材料科学与工程学院,同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海 200092)
基、路面下基层或平整土地所需砂土,取得了较好的效果。
烟灰材料产品制成后,因为在一天中就会硬化,所以存在
以上的颗粒粒径在 30 ̄60 μm 之间。此外,脱硫石膏呈湿
粉状,脱硫石膏的含水率一般为 10% ̄15%。在脱硫装置
正常运行的情况下, 脱硫石膏的颜色接近白色; 有时因含有
碳酸钙、碳酸镁等杂质而呈淡黄色和灰褐色; 当除尘器运
行不稳定, 含有较多细粒粉煤灰的烟气进入吸收塔时, 则
颜
色
为
灰色
[4
生产
。
日本
石
膏板
公
司提
出
的脱
硫
石膏
技
术指
标
见表
2
[9
]
,
德国对脱硫石膏的技术要求见表 3。将表 1 和表 2 与表 3
对比可以发现,我国目前脱硫石膏的品质还达不到石膏板
的要求,尤其是 Na、Mg 等水溶性无机盐。
表2
项目
CaSO 4·2H 2O SO 3(干燥)
灰分 MgO Na 2O
日本石膏板用脱硫石膏指标要求 %
量可
以
按照
减
排二
氧化
硫
排放
量的 2.7 倍进行计算。如果我国全部火电厂都安装脱硫装
用于粉刷石膏中脱硫石膏的质量要求
用于粉刷石膏中脱硫石膏的质量要求论文
粉刷石膏质量的要求一直是改善建筑墙面水泥砂浆质量的关键,而石膏离不开脱硫石膏中的添加物。
所以,正确脱硫石膏的质量要求对于粉刷石膏有重要性。
首先,脱硫石膏应由国家质量监督检验检疫技术相关部门检测、验证。
只有经过合格的质量检查,才能确保脱硫石膏的准确性,从而确保粉刷石膏的质量。
其次,脱硫石膏的重量、比重、结晶度、溶解度、微粉尘含量等主要性质应符合国家标准。
只有国家标准合格的质量,才能保证脱硫石膏在添加到粉刷石膏中时不会影响其正常使用。
此外,脱硫石膏还应具有良好的整体性,不能有凝聚物,人工视觉检验时,脱硫石膏必须清晰可见,表面无油污、无污痕。
只有不含水分的无污痕的脱硫石膏,才能与粉刷石膏完美结合,保证墙面装饰之质量。
最后,生产了脱硫石膏,在生产过程中也应进行质量管理。
比如记录每一批生产的原料、使用技术和结果,在装货前也要进行检验,确保脱硫石膏的质量符合要求。
总的来说,脱硫石膏的质量要求关系到粉刷石膏的质量,因此,对脱硫石膏的质量要求要十分严格,从原料检测到生产管理等方面都要有规范的操作流程和标准。
只有达到国家质量标准,才能确保添加到粉刷石膏中的质量,从而为建筑带来优质装饰效果。
常压盐溶液法从烟气脱硫石膏制备硫酸钙晶须研究
法 l 。蒸 压 法 是 将 质 量 分 数 小 于 2 的 C S ・ 3 ] aO 2 悬 浮 液 加 人反 应 釜, 入 饱 和蒸 汽 , H O 通 将 C S ・2 O 转 变 为 细 小 针 状 的 半 水 石 膏 aO H ( aO C S ・ . Hz 的 工 艺 过 程 , 0 5 o) 目前 研 究 人 员 分 别 以天 然 石 膏 _ 、 析 纯 硫 酸 钙 [ 和 脱 硫 石 膏 [ 4分 ] 5 ] 6 ]
2 , 用于建材、 泥等行业 , 用量有 限。 H O) 可 水 但
程 , 考 察 温 度 、 a 1 浓 度 和 H S 浓 度 以 及 并 C C。 O
搅拌速 率对脱 硫石 膏转化过 程 的影 响 。
1 试 验
1 1 原 料 .
利用 脱硫石 膏制备 高品质石 膏产品 以拓展其应 用 领域 , 是将脱 硫石膏变 废为宝 的根本途径 _ ] 】 。 石 膏晶须是 硫 酸钙 的纤 维 状单 晶体 , 一种 是
9 . 8 ) 与天然 石膏相 比 , 2 7 , 其黏 土类矿 物组分较
少 。激 光 粒 度 分 析 表 明 该 脱 硫 石 膏 的 平 均 粒 径 为
4 . 6 “m 。 3 3
表 1 F GD石 膏 的 化 学 组成 f./ ) ' % ,
1 2 试 验 装 置 及 试 验 方 法 . 试 验 装 置 为 一 间 歇 式 反 应 系统 。系 统 中 结 晶 器 为 有 效 容 积 5 0 mL 的 三 口烧 瓶 , 用 D 一0 0 采 F1 1
钙基 湿法 烟 气 脱 硫 ( GD) F 是世 界 上 应 用 最 广泛 的 烟 气 脱 硫 技 术 。采 用 该 工 艺 每 处 理 l t S 会 产生脱硫 石 膏 2 7t O . 。脱 硫石 膏 是经 过 细 分 的湿 态 晶 体 , 高 品位 的二 水 石 膏 ( a O 是 C S ・
脱硫石膏在常压盐溶液制备α——半水石膏的研究
脱硫石膏在常压盐溶液制备α——半水石膏的研究发表时间:2008-12-23T11:15:45.607Z 来源:《中小企业管理与科技》供稿作者:邹本芬[导读] 探讨了盐溶液浓度、pH值、温度、媒晶剂、表面活性剂、料浆浓度、晶种对a半水石膏晶体形态的影响。
摘要:以脱硫石膏为原料,采用常压盐溶液法。
探讨了盐溶液浓度、pH值、温度、媒晶剂、表面活性剂、料浆浓度、晶种对a半水石膏晶体形态的影响。
试验结果表明,添加复合媒晶剂,对制备短柱状a型半水石膏晶体有利;添加晶种,可进一步增大晶体的粒度并缩短反应时间;添加表面活性剂,可降低长径比、缩小粒度分布的范围。
关键词:脱硫石膏 a半水石膏盐溶液 pH值温度媒晶剂表面活性剂晶种0 引言脱硫石膏是来自排烟脱硫工业,颗粒细小、品位高的湿态二水硫酸钙晶体。
其二水硫酸钙含量高达90-95%,颗粒细度在200目以上,附着水含量在10-20%,颜色为土黄色或灰白色。
随着“节能减排”法规的逐步健全和环境保护要求的日益提高,脱硫石膏的产量迅速增加。
针对脱硫石膏应用技术和领域的研究也越来越为各个研究单位所重视,脱硫石膏应用领域和产品种类逐步扩大。
本研究采用宁夏马莲台电厂脱硫石膏为原料,进行脱硫石膏制备α型半水石膏的技术探讨。
由二水石膏制取α-半水石膏的方法主要有蒸压法和水热法(水热法又包括常压盐溶液法、加压水溶液法)。
本研究所采用的原料为电厂的环保副产物——脱硫石膏,根据脱硫石膏的主要特性,选择常压盐溶液法的工艺途径进行脱硫转化α-半水石膏的技术探讨。
1 试验1.1 原料组成1.2 试验方法将脱硫石膏(石膏:盐溶液质量比=1:1-3)投入20-40%浓度的盐介质水溶液中,另掺0.05-1.5%溶液重的有机羧酸盐和无机盐配制的复合媒晶剂,加入专用反应器(反应器为自制,反应器所采用的热介质为带压水蒸气)里,打开反应器的搅拌装置,通入热介质对盐溶液进行加热。
加入晶种,控制溶液pH值在4-5之间,物料在反应釜90-105℃温度下热处理20分钟-3小时,然后过滤、洗涤、,在120-160℃下干燥,干燥后的产品经粉碎机粉磨,得到α-半水石膏粉产品,测定性能指标。
脱硫石膏试验小结
关于脱硫石膏试验的小结
1
1
五、分析结果和适应性检测结果
试验小结:脱硫石膏SO3含量正常,但总体来说算是不成功的,存在问题如下:
1、脱硫石膏掺加以后,标准稠度高,加水量难找,最高稠度达34.4,净浆表面看较稀,但落距仍不合格;
2、重复两次试验,成型困难,在成型时,物料松散,E29较为明显,E30相对E29要好,E29在养护24小时候,脱模困难,基本处于松散。
说明不是脱
硫石膏掺加量不足引起的。
可以说脱硫石膏掺量越高,对水泥性能包括强度影响是成正比的;
3、在适应性方面,纯掺脱硫石膏的基本无流动度,凝固速度相当快。
导致E29在两次试验中都无适应性结果
4、接下来,考虑从别的地方选取脱硫石膏继续试验。
二水石膏转化为半水石膏的研究
摘要石膏是一种应用历史悠久的材料,它与石灰、水泥并列为无机胶凝材料中的三大支柱。
根据制备工艺的不同,可获得α型半水石膏或β型半水石膏。
两者的性能有明显的差异,前者有密实的晶体结构,后者为不规则的、松散的晶体,半水石膏的结晶形态是影响其制品强度的关键因素。
经大量实验证明,短柱状晶体的α型半水石膏有很低的水膏比,因此能获得很高的强度。
α型半水石膏被广泛地应用于机械、汽车、制造业、建筑、陶瓷、医学和齿科学等许多领域。
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,是一个以煤炭为主要能源的国家,这种趋势在长时期内不会改变。
控制燃煤电厂SO2的排放就必须采用湿法脱硫技术,其中石灰或石灰石-石膏湿式脱硫系统为主流。
脱硫石膏是烟气脱硫过程中产生的灰渣,经大量实验证明脱硫石膏与天然石膏的化学成分和矿物组成基本相似,其酸碱度与天然石膏相当,呈中性或略偏碱性。
故可用其制备α半水石膏;鉴于我国尚未有成熟的脱硫石膏制备α半水石膏的研究,而α半水石膏需求量日益增加,但价格偏高,本研究试图通过加压水溶液法和高温法探讨脱硫石膏浆体制备α半水石膏浆体的可行性及合理生产工艺,扩大脱硫石膏应用范围。
本论文首先采用水热加压法制备α型半水石膏晶体,在二水石膏原料中加入转晶剂,探讨了转晶剂的种类、掺量对α型半水石膏性能的影响,得出了掺入有机无机复合外加剂可以获得理想的短柱状半水石膏晶体的结论。
在参考大量文献的基础上,探讨了转晶剂在二水石膏转变为α型半水石膏过程中的作用机理。
再以此为基础,设定复合转晶剂的种类与掺量,探讨了升温时间、蒸压时间、浇注温度、pH值、缓凝剂对α型半水石膏形貌及强度的影响,借助蒸压釜、800型离心机、电光分析天平、体视显微镜、WAY300电子液压机等测试仪器,对影响型α半水石膏性能的因素进行了研究,确定了制备α型半水石膏的最佳工艺制度,制备出抗压强度较高的α型半水石膏。
关键词:α半水石膏,加压水溶液法,高温法,转晶剂AbstractGypsum is a kind of material that has been used in the ancientry. It is considered as the mainstay of binding material with lime and cement. According to the different preparing methods, it can change to α hemihydrate gypsum or βhemihydrate gypsum. The properties of them are quite different, the crystal structure of α hemihydrate gypsum is close-grained, crystal shape of a hemihydrate gypsum is the key factor affected the strength. α hemihydrate gypsum was applied in a lot of fields, such as mechanics automobile, manufacture, construction, ceramics, medicine, odontology and so on.Our country is in the world the biggest coal producer country and the country of consumption, is one take the coal as the primary energy country, this tendency will not change in the long time. The control coal-burning power plant so2 emissions must use the aqueous method desulphurization technology, the lime or the limestone - gypsum wet desulphurization system is a mainstream. The desulphurization gypsum is the ash dregs which in the haze sweetening process produces, after the massive experiments proved that desulphurization gypsum and natural gypsum chemical composition and mineral constituent basic similar, its potential of hydrogen and the natural gypsum quite, assume the neutrality or slightly the leaning alkalinity. Therefore available its preparation α half water gypsum; In view of the fact that our country not yet has the mature desulphurization gypsum preparation α half water gypsum research, but α half water gypsum demand increases day by day, but the price is high, this research attempts through the compression peroxide solution law and the high temperature law discussion desulphurization gypsum hydromass preparation α half water gypsum hydromass feasibility and the reasonable technique of production, the expanded desulphurization gypsum application scope.The present paper first picks the water used hot compression law preparation α half water gypsum crystal, joins in two water gypsum raw material transfers the crystal medicinal preparation, discussed has transferred crystal medicinal preparation the type, to mix the quantity to α half water gypsum performance influence, obtained has mixed in the organic inorganic compound admixture to be possible to obtain the ideal short columnar half water gypsum crystal the conclusion. In the reference massive literature's foundation, discussed has transferred the crystal medicinal preparation, in two water gypsums transformed into α half water gypsum process in action mechanism.Again take this as the foundation, the hypothesis compound extension crystal medicinal preparation type with mixes the quantity, discussed the elevation of temperature time, to steam presses the time, the pouring temperature, the pH value, the retarder to α half water gypsum appearance and the intensity influence, with the aid of the autoclave, 800 centrifuges,electric light measuring instruments and so on analytical balance, stereoscope microscope, WAY300 electron hydraulic press, to affected α half water gypsum performance factor to conduct the research, had determined the preparation α half water gypsum's best craft system, prepared the compressive strength high α half water gypsum.Key words:α hemihydra te gypsum,The compression peroxide solution technology, the high temperature technology,crystal modifier目录摘要 (I)Abstract ..................................................................................................................................... I II 第一章绪论 (1)1.1 我国石膏工业现状、研究历史和发展前景 (1)1.1.1 我国石膏行业现状 (1)1.1.2 石膏的研究历史 (1)1.1.3 发展前景 (3)1.2、国内外脱硫石膏发展应用的发展现状: (3)1.2.1引言 (3)1.2.2国内外湿式烟气脱硫技术的现状及发展趋势 (3)1.2.3脱硫石膏综合利用的概况与市场前景分析 (4)1.2.4国内外脱硫石膏的需求情况和利用现状 (5)1.3.2 半水石膏的晶体结构与特征 (8)1.3.3 α和β半水石膏的差别 (10)1.4 α半水石膏的研究现状 (11)1.4.1 α半水石膏的性能特点 (11)1.4.2 α半水石膏的制备方法 (12)1.4.3 α半水石膏的形成机理 (13)1.4.4 α半水石膏的研究现状 (14)1.4.5 转晶剂的研究现状 (15)1.4.6 影响α半水石膏晶体粒度、形貌及强度的因素 (16)1.4.7晶体生长的基本理论 (17)1.5 脱硫石膏浆体制备α半水石膏浆体的意义 (18)1.5.1 α半水石膏的应用领域 (18)1.5.2 本研究的必要性 (19)1.5.3 脱硫石膏制备α半水石膏研究存在的主要问题及本论文研究的内容 (20)1.5.4 研究目标 (20)1.5.5 关键问题 (20)第二章原材料与试验方法 (21)2.1 原材料 (21)2.1.1脱硫石膏 (21)2.2 仪器 (21)2.3 试验方法 (21)第三章转晶剂对制备α半水石膏形貌及强度的影响 (23)3.1单一转晶剂对α-半水石膏强度及形貌的影响 (23)3.2混合转晶剂对α-半水石膏强度及形貌的影响 (27)3.3结论 (29)第四章脱硫石膏制备α半水石膏工艺及性能研究 (31)4.1 升温时间的确定 (31)4.2 蒸压时间的确定 (32)4.3浇注温度、时间的确定 (34)4.4 结论 (35)第五章缓凝剂、PH值对制备α半水石膏形貌及强度的影响 (37)5.1缓凝剂对α半水石膏形貌及强度的影响 (37)5.1.1石膏缓凝剂的选择 (37)5.1.2缓凝机理 (37)5.1.3缓凝剂对α半水石膏形貌及强度的影响 (38)5.2 pH值对α半水石膏形貌、强度的影响 (39)5.3结论 (40)第六章结论 (41)参考文献 (43)作者简介 (47)致谢 (49)第一章绪论1.1 我国石膏工业现状、研究历史和发展前景1.1.1 我国石膏行业现状石膏胶凝材料是一种多功能的气硬性胶凝材料[1],也是一种应用历史最悠久的胶凝材料之一,它与石灰、水泥并列为传统的无机胶凝材料中的三大支柱[2]。
脱硫石膏晶须的制备与性能研究
维状单晶体 ,有很高的抗拉强度和弹性模量,并耐高温、 抗化学腐蚀、易进行表面处理 ,是重要 的复合材料增强
组元及高价值的工业材料。石膏晶须的研究和开发 已得 到业内高度重视 [ 2 - 4 1 。 试验以工业副产 品脱硫石膏为主要原料,通过掺加媒
实验室 自制。
确定石膏晶须的制备工艺,利用扫描 电镜、金相显微镜 等相关测试仪器对石膏 晶须进行分析,探讨石膏 晶须的
形成机理及其在实际生产应用中的可行性。
1 . 2 试验流 程
将脱硫石膏原料烘干 、研磨 ,并全部通过 9 6 m。
称取 7 0 g处理后 的脱硫石膏放人烧杯中,以一定的水膏
傅
鹏 ,李 国 忠
济南 2 5 0 0 2 2
济南大学 建筑材料制备与测试技术山东省重点试验 室 ,山东
摘
要 : 试 验 以脱硫 石 膏为原料 ,采用 常压 酸化 法 ,制备 出脱硫 石 膏晶 须, 并研 究水 膏 比、媒 晶剂 对石 膏 晶须性 能 的 影响 ,确定 出最佳原料 配比。研 究表 明 ," 3水 - 膏比为5 7 . 1 4 %时 ,平均 长径比达到 最大值 ,为4 1 . 1 ; 当同时 使 用氯化 钙和硫 酸镁 时 ( 各种 媒 晶剂的质 量均 占脱硫石 膏质 量的2 %),效果 最好 ,长径 比为4 2 . 9 。
1 试 验原料与 仪器
1 . 1 试验原 料
脱硫石膏 :取 自山东某工厂,主要是电厂烟气湿法脱
比( 浓度为 2 0 % 的氯化钠溶液与脱硫石膏的质量 比) ,并
滴加 1 % 的硫酸控制 p H值,加人适量的媒晶剂,加热搅
盐石膏激发转晶过程中的粒度研究
盐石膏激发转晶过程中的粒度研究李瑞宁;陈侠;陈丽芳;唐鹏;张霞【期刊名称】《盐业与化工》【年(卷),期】2011(040)001【摘要】研究了盐石膏在某一硫酸盐激发剂的作用下的水化与转晶过程,使其由无水硫酸钙转化为二水硫酸钙,从而使颗粒的粒径明显增大,有利于固液分离,降低盐石膏的含盐量.通过25℃单因素试验与正交试验,确定盐石膏转晶的最佳控制条件为:激发剂溶液浓度0.20 moL/L,转晶时间54 h,搅拌速率200 r/min,水膏比10:1,在该操作条件下得到的晶体平均粒径为76.49 μm.【总页数】5页(P1-4,11)【作者】李瑞宁;陈侠;陈丽芳;唐鹏;张霞【作者单位】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;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;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;天津科技大学海洋科学与工程学院,天津,300457;天津科技大学海洋科学与工程学院,天津,300457【正文语种】中文【中图分类】TQ132.3【相关文献】1.盐石膏转晶与分离中试研究 [J], 贾晓华;张永松;黄伟;李春林2.脱硫石膏蒸压转晶制备高强石膏粉的研究 [J], 罗小红;周智泉;吴志勇;李京红;崔胜旺;高占奎;樊陈子3.转晶剂、晶种和分散剂对α半水石膏晶体粒度、形貌的影响 [J], 郑万荣;张巨松;杨洪永;张添华;王文军;金建伟4.盐石膏转晶与分离中试研究 [J], 贾晓华;张永松;黄伟;李春林;5.复合转晶剂对磷建筑石膏晶体转晶影响的叠加效应研究 [J], 栾扬;赵志曼;李黎山;吴磊因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
脱硫石膏晶体提纯脱色的研究
脱硫石膏晶体提纯脱色的研究张伟卓;赵斌;陈学青;卢静昭;曹吉林【期刊名称】《人工晶体学报》【年(卷),期】2015(44)4【摘要】以H2O-HCl-CaCl2溶液为反应介质采用两步法在常压下对脱硫石膏脱色;考察了HCl浓度、CaCl2浓度、料浆浓度对水热反应时间的影响和转晶温度、转晶时间、料浆浓度对产品白度和收率的影响。
得出的较适宜条件为:HCl浓度为1.21mol/L,CaCl2浓度为0.27mol/L,料浆浓度为6.98%,转晶温度25℃、转晶时间18h,该条件下水热反应时间缩短至120min,脱色产品的白度和纯度分别提高至90%和96%。
脱色提纯过程的母液反复利用5次后,产品性能与初次配料时无明显差异。
以提纯脱色后的脱硫石膏为原料制备的半水硫酸钙晶须白度达到95.22%。
【总页数】9页(P1069-1076)【关键词】脱硫石膏;脱色;硫酸钙晶须【作者】张伟卓;赵斌;陈学青;卢静昭;曹吉林【作者单位】河北工业大学化工学院,河北省绿色化工与高效节能重点实验室,天津300130【正文语种】中文【中图分类】TD98【相关文献】1.EDTA对脱硫石膏制备α-半水石膏晶体生长的影响 [J], 张稼祥;徐玲玲2.EDTA对α半水脱硫石膏晶体形貌的影响及调晶机理研究 [J], 邹辰阳;彭家惠;魏桂芳;刘进超3.处理工艺对脱硫石膏晶体形态的影响研究 [J], 林少敏;黄利榆;陈少瑾4.脱硫石膏制备碳酸钙晶体的生长成核过程研究 [J], 李春情;马丽萍;彭思毅;王倩倩;晏晓丹;朱斌;连艳5.丁二酸对α半水脱硫石膏晶体生长习性与晶体形貌的影响 [J], 彭家惠;瞿金东;张建新;刘红霞;邹辰阳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
磷石膏常压水盐法制备高强石膏转晶剂探究
磷石膏常压水盐法制备高强石膏转晶剂探究作者:杨欢刘芳刘寅何古来源:《科技资讯》2017年第24期摘要:利用化工磷石膏制备高强石膏,通过设定不同的实验条件来考察盐溶液浓度、转晶剂对生成的高强石膏的晶体形貌的影响,探讨最优的水热合成方案。
在水热条件下,磷石膏中的二水石膏通过溶解-再结晶的方式生成半水石膏,在没有任何转晶剂加入的条件下,最终会生成针状的半水石膏晶体。
转晶剂会选择性地吸附在半水石膏的(111)晶面上,降低该晶面能,削弱该晶面在C轴的生长速率,改变半水石膏的晶体生长习性和形貌,获得短柱状的半水石膏晶体。
实验结果表明:在磷石膏浓度20%、加热时间2h、NaCl浓度12%、丁二酸浓度0.05%的条件下,获得高强石膏晶体的长径比为2∶1至3∶1,晶型为最优。
关键词:磷石膏高强石膏水热时间转晶剂中图分类号:TQ177.3+9 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)08(c)-0102-03磷石膏是湿法冶炼磷酸的副产物,通常,生产1t磷酸就会产生4~6t磷石膏。
据工业和信息化部统计,我国每年的磷石膏的排放量已超过5000万t[1],但是利用率仅为20%[2]。
磷石膏堆放处理,不仅占用大量的土地,而且耗费巨额资金,造成严重的环境污染,因此,磷石膏的再利用成为各国学者高度关注的课题,它对于资源再利用、环境保护等方面都具有巨大的意义。
磷石膏可以在建筑材料行业、农业、化肥行业进行再利用,其中建筑材料行业是磷石膏再利用的重要领域。
但目前以石膏基建筑材料为基础的新型建材均是以普通半水石膏为基础进行制备,强度、耐水性能较差。
高强石膏与普通半水石膏相比,具有强度高、比表面积小、孔隙率低、比表面积高、性价比高等特点,一般用于要求较高的抹灰工程、装饰制品和石膏板等[3]。
然而,目前的高强石膏制备的主要原料为天然石膏或脱硫石膏。
采用磷石膏替代天然石膏等生产高强石膏,既减少了天然石膏的消耗,又可以拓宽磷石膏的综合利用途径,这是新型建筑材料或墙体材料的重要发展方向,具有极大发展空间和潜力。
常压盐溶液法转化脱硫石膏制备α-半水石膏的相变机理
上的重新分布。
关 键 词 : 硫 石 膏 ;一 水 石 膏 ; 合 盐溶 液 ; 膏 转 化 ; 变 ; 理 脱 Q半 复 石 相 机
中 图 分 类 号 : Q1 7 3 T 7 .
文献标志码 : A
文 章编 号 :6 4 3 4 ( 0 1 0 —0 7 0 1 7 — 6 4 2 1 ) 10 3 — 5
第3 4卷 第 1期 21 0 1年 2月
武
汉
科
技
大
学
学
报
Vo . 4. .1 1 3 No
Fe . b 201 1
Jo r alo u an Unie st fSce c nd Te hn o y u n fW h v r iy o in ea c olg
水 石 膏 。利 用 D C T 综 合 热 分 析 、E 和 化 学分 析 对 转 化 后 的石 膏 样 品 进 行 研 究 。 结 果 表 明 , G 石 膏 S/ G SM FD
转 化 为 一 水 石 膏的 过 程 遵 循 溶 解 一 结 晶 机 理 。在 重 结 晶诱 导 期 内, GD 石 膏 首 先 在 热 盐 溶 液 中溶 解 , 半 重 F 形
重 量 法 分 析 烘 干 样 品 的 结 晶 水 含 量 , 时进 行 同 D C TG综合 热分 析 ( S / 耐驰 S A 4 9型 同步热 分 T 4 析 仪) 助 S M( HI I S X 3 辅 E P L P L 0TMP) 析 , 分 检
测 生成 的石膏 相和 晶体形 态 。
钙 基 湿 法 烟 气 脱 硫 ( GD) 艺 产 生 大 量 由 F 工 亚 硫 酸 钙 、 酸 钙 及 少 量 未 反 应 的 脱 硫 剂 组 成 的 硫
用脱硫石膏制备高强石膏粉的转晶剂
硅酸盐学报· 1142 ·2009年用脱硫石膏制备高强石膏粉的转晶剂白杨,李东旭(南京工业大学材料科学与工程学院,材料化学工程国家重点实验室,南京 210009)摘要:半水石膏在没有外界因素干扰的情况下通常自由生长成针状晶体。
为改变半水石膏晶体生长习性,获得短柱状的晶体,一般在溶液中加入改变晶体生长习性的转晶剂,转晶剂对高强石膏晶体的形成具有一定的诱导作用。
综合利用“水溶液法”和“蒸汽加压法”形成了具有特色的“汽液结合法”工艺制备α型半水石膏,通过添加不同种类、不同数量的转晶剂来观察并研究探讨石膏晶体的形成结构以及抗压性能。
结果表明:复合掺加0.04%硫酸铝和0.08%磺化三聚氢胺(F10)的效果最好,抗压强度可以提高33.21%。
关键词:脱硫石膏;α型半水石膏;转晶剂;汽液结合法;中图分类号:TQ177.3 文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2009)07–1142–05MEDIUM CRYSTAL AGENT IN HIGH-STRENGTH GYPSUM WITH FLUE GASDESULPHURIZATION GYPSUMBAI Yang,LI Dongxu(State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Material Science and Engineering,Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China)Abstract: Hemi-hydrate gypsum usually grows into needle-shaped crystal without external interference. In order to change the shape of gypsum to stick-shaped crystal, medium crystal agent was added to induce the growth habit. “Steam combined liquid technology” was used to produce α-hemi-hydrate gypsum instead of “liquid technology” and “steam technology”. The shape structure of gypsum was observed and the compression strength of product was studied by adding different kinds, different quantities of medium crystal agents. The results shows the gypsum added 0.04% aluminum sulfate and 0.08% sulfonated melocol (F10) has the best performance, which improve strength property by 33.21%.Key words: flue gas desulphurization gypsum; α-hemi-hydrate gypsum; medium crystal agent; steam combined liquid technology脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏,是对含硫燃料(煤、铀等)燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的工业副产石膏。
化工企业脱硫石膏盐溶液法制备硫酸钙晶须的工艺研究
随着国家对化工厂废气排放要求越来越高,为处理产生的SO 2,一般用石灰石对SO 2废气进行湿法脱硫处理。
化工厂湿法脱硫产生的副产石膏与传统的石膏在化学组成方面基本相同,但前者中含有大量的有机杂质,预处理以后才能再利用。
化工厂脱硫石膏对预处理的设备及工艺要求非常高,将它制备成附加值低的石膏产品是不经济的,而且容易形成二次污染,其大规模堆积造成资源的浪费。
硫酸钙晶须性能优异,价格便宜,在我国晶须市场上表现出很大的优势[1-3]。
以化工厂脱硫石膏为原料制备硫酸钙晶须,不仅可以解决化工厂脱硫石膏的处理难题,而且变废为宝,可生成较高附加值的产品。
目前,制备硫酸钙晶须的方法有水热法、常压酸化法、盐溶液法、微乳液法等[4-8]。
本研究以化工厂脱硫石膏为原料制备硫酸钙晶须,通过实验探究化工厂脱硫石膏制备硫酸钙晶须的工艺方法,针对目前存在的问题找出更加简洁、环保、经济、适用的工艺方法,为化工厂脱硫石膏的综合利用提供新路径。
1 实验部分1.1 仪器设备SHZ-3A 型循环水真空泵,郑州杜甫仪器厂;FA1004N 型电子天平,上海精科天平厂;DHG-9143S-III 型电热鼓风干燥箱,上海新苗医疗器械制造有限公司;CLT-1A 型磁力搅拌电热套,上海力辰邦西仪器科技有限公司;Olympus BX53M 偏光显微镜,日本;MIRALMS 型扫描电子显微镜,捷克TESCEN ;KCFDO5-5.0型反应釜,烟台松岭化工设备有限公司;XRD-6100型X 射线衍射仪,日本岛津。
1.2 原料试剂本文选取的原料为来自本地某化工厂产生的脱硫石膏。
实验主要试剂为无水硫酸钠、氯化锂、硝酸镁、无水乙醇、氯化钠、氯化钙、氯化镁,等级均为分析纯,厂家均为天津市大茂化学试剂厂。
1.3 晶须制备工艺(1) 原料预处理:将化工厂脱硫石膏原料磨成粉末后加入烧杯中,加入自来水,搅拌均匀并静置使溶液分层,留取中层悬浊液,多次重复以上步骤。
将中层悬浊液洗涤2~3次,减压抽滤,烘干至恒重,使用100目筛子筛成粉末状,即得预处理好的脱硫石膏样品。
利用脱硫石膏制备α半水石膏[发明专利]
专利名称:利用脱硫石膏制备α半水石膏专利类型:发明专利
发明人:潘利祥
申请号:CN200810226839.1
申请日:20081118
公开号:CN101734871A
公开日:
20100616
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供了一种利用脱硫石膏制备α半水石膏的方法,是对脱硫石膏进行纯化处理、转晶反应、定向结晶、洗涤分离、干燥粉磨工艺步骤,通过纯化处理措施,使脱硫石膏中二水硫酸钙品味提高到95%以上;通过添加配制的媒晶剂,使脱硫石膏在70-98℃、常压下溶解重结晶,转化成α半水石膏,在定向晶型稳定剂作用下,生成的α半水石膏再经过定向结晶,成长为短柱状的α半水石膏晶体,其长径比小于1∶3,其2h抗折强度超过6.5MPa,抗压强度超过23MPa,干抗折强度超过
25MPa,干抗压强度超过53MPa。
可广泛用于陶瓷、汽车、精密铸造、异型浇铸等领域。
申请人:北京建筑材料科学研究总院有限公司
地址:100041 北京市石景山区金顶北路69号院
国籍:CN
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常压下脱硫石膏的转晶、改性及溶解度
脱硫石膏是钙基湿法烟气脱硫过程中,通过烟气脱硫装置经石灰(石)浆液吸收SO2产生的一种工业副产品。
实现脱硫石膏的资源化应用,是根本解决钙基湿法烟气脱硫工艺(FGD)中脱硫渣二次污染问题的有效途径。
本研究重点探索常压下利用脱硫石膏制备α-半水石膏过程中,脱硫石膏的转晶和改性的最佳条件。
同时对该转化过程中试剂级二水硫酸钙和脱硫石膏的溶解度变化规律进行
研究,并比较二者在单种盐溶液和复合盐溶液中溶解度变化的规律。
本实验以常压盐溶液水热法改性脱硫石膏(对脱硫石膏进行改性),并利用间歇反应装置(三
口烧瓶)模拟结晶反应器。
本实验中主要探讨了不同温度及盐溶液种类和浓度对脱硫石膏晶体转化过程的影响,结合实验过程中样品的定性和定量分析,研究脱
硫石膏转化生成α-半水石膏的过程,从而筛选出脱硫石膏常压盐溶液法晶体转
化过程的最佳工艺条件。
实验结果表明,温度、盐溶液种类和浓度是脱硫石膏转晶过程中最敏感的因素,得到结晶形态良好的α-半水石膏的最佳控制条件为温
度95℃~98℃,盐溶液浓度25%~31%。
硫酸钙溶解度的研究结果显示,二水硫酸钙(AR)和脱硫石膏在单种盐溶液中的溶解规律性是一致的:在CaCl2溶液中由于
Ca2+同离子效应的影响,盐溶液浓度越高,二水硫酸钙的溶解度越低;MgCl2溶液中,因Mg2+可与SO42-生成稳定的硫酸镁离子对,从而促进二水硫酸钙的溶解,促溶作用明显;KCl溶液中,KCl溶解产生的盐效应也具有促进二水硫酸钙溶解的作用,但KCl盐效应所产生的促溶效果低于MgCl2;在Ca-Mg-K的混合氯化盐溶液中,硫酸钙溶解度受到同离子效应的影响最为显著。
【相似文献】
[1]. 黄兆敏.烟气脱硫及脱硫石膏的应用研究[J].辽宁建材, 1999,(02)
[2]. 成先红,张梅.脱硫石膏在我国推广应用的技术和市场前景分析[J].矿冶, 1999,(04)
[3]. 丁宇,桂苗苗.脱硫石膏综合利用研究[J].建筑技术开发, 1999,(02)
[4]. 吴晓琴,吴忠标.烟气脱硫石膏资源化利用现状及展望[J].重庆环境科学, 2003,(11)
[5]. 李传炽,李波.太原热电厂脱硫技术的特点及脱硫石膏的利用[J].粉煤灰, 2003,(02)
[6]. 申士富,张连松,孙传尧.脱硫石膏综合应用研究[J].矿冶, 2003,(03)
[7]. 陈福泉,林樽达,翟励强.掺杂立方碘化铊单晶的溶解度测定——间接银量
法电导滴定微量碘离子[J].分析测试学报, 1986,(01)
[8]. 王方群,原永涛,齐立强.脱硫石膏性能及其综合利用[J].粉煤灰综合利用, 2004,(01)
[9]. 陈云嫩,梁礼明.脱硫石膏胶结尾砂充填的研究[J].金属矿山, 2003,(03)
[10]. 丛钢,林芳辉,彭志辉.重庆地区电厂脱硫石膏的利用研究[J].粉煤灰综合利用, 1996,(02)
【关键词相关文档搜索】:化学工艺; 脱硫石膏; α-半水石膏; 转晶控制; 溶解度
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