第1章 绪论 1
1.1晶须特性及研究现状 1
1.1.1晶须的基本特性 1
1.1.2晶须的分类 2
1.1.3晶须的作用 3
1.1.4国内外晶须的研究现状 5
1.2硫酸钙晶须的制备方法 6
1.2.1电石渣为原料 7
1.2.2钙盐、硫酸盐为原料 7
1.2.3天然石膏为原料 7
1.2.4其他制备方法 8
1.3磷石膏的产生、危害及利用现状 8
1.3.1磷石膏的产生 8
1.3.2磷石膏的危害及利用现状 10
1.4磷石膏的预处理 12
1.4.1水洗工艺 13
1.4.2浮选工艺 13
1.4.3石灰中和改性法 13
1.4.4球磨法 14
1.4.5闪烧法 15
1.4.6陈化法 15
1.4.7筛分法 15
1.5磷石膏的综合利用 16
1.5.1磷石膏在水泥工业的应用 16
1.5.2磷石膏在化工上的应用 19
1.5.3磷石膏在建筑方面的应用 21
1.5.4磷石膏在其他领域中的应用 23
1.6云南省磷石膏现状 24
1.6.1云天化集团磷石膏产能状况 25
1.6.2云天化集团磷石膏堆存状况 26
1.6.3云天化集团磷石膏的主要化学组成及有害元素含量 26
1.6.4云天化集团磷石膏的放射性特点 28
1.6.5磷石膏堆置对环境影响的鉴别 28
1.6.6云天化集团磷石膏排渣状况 31
1.6.7云天化集团磷石膏利用现状 31
1.7课题的研究现状及意义 31
1.7.1课题的提出 31
1.7.2课题研究目的和意义 32
1.7.3课题研究内容及技术路线 32
1.7.4课题研究技术路线图 33
第2章 常压酸化法制备硫酸钙晶须的试验研究 35
2.1实验用原料分析、试剂与仪器 35
2.1.1磷石膏的物性分析 35
2.1.2磷石膏的晶体结构 35
2.1.3磷石膏的化学成分 36
2.1.4磷石膏的热化学分析 36
2.1.5磷石膏的颗粒级配与结构 40
2.2实验装置及试验流程 41
2.3反应效果判断依据 42
2.3.1长径比 42
2.3.2晶须的形貌 42
2.3.3磷石膏转化率 42
2.4试验结果及讨论 42
2.4.1盐酸与磷石膏制备硫酸钙晶须 42
2.4.2硝酸与磷石膏制备硫酸钙晶须 47
2.4.3硝酸与盐酸混合与磷石膏制备硫酸钙晶须 51
2.4.4弱碱对生成硫酸钙晶须的影响 52
2.5小结 54
第3章 水热合成法制备硫酸钙晶须的试验研究 55
3.1试验方法 55
3.1.1试验所用主要设备 55
3.1.2试验用原料磷石膏的预处理 55
3.1.3反应条件的选择 56
3.1.4硫酸钙晶须产品的测试与表征 56
3.2试验结果及讨论 56
3.2.1反应温度对磷石膏转化率的影响 56
3.2.2反应温度对晶须长径比的影响 57
3.2.3反应时间对磷石膏转化率的影响 58
3.2.4反应时间对晶须长径比的影响 59
3.2.5反应溶液pH对磷石膏转化率的影响 60
3.2.6反应溶液pH对晶须长径比的影响 60
3.2.7搅拌速率对磷石膏转化率的影响 61
3.2.8搅拌速率对晶须平均长径比的影响 62
3.2.9反应压强对磷石膏转化率的影响 63
3.2.10反应压强对晶须长径比的影响 64
3.3小结 66
3.4两种制备方法的分析与比较 67
第4章 杂质对硫酸钙晶须性能影响研究 68
4.1试验方法及所用原材料和仪器 68
4.1.1试验方法 68
4.1.2原料分析 68
4.1.3试验所用化学药品 69
4.2试验结果及讨论 69
4.2.1酸不溶物的影响 69
4.2.2 Fe3＋含量的影响 70
4.2.3 F-含量的影响 71
4.2.4可溶磷的影响 72
4.3小结 73
第5章 偏溶法表面改性硫酸钙晶须的试验研究 74
5.1试验方法及试验原料和仪器 74
5.1.1试验方法 74
5.1.2表面活性剂的筛选 75
5.1.3试验原料 75
5.1.4试验所用试剂及部分仪器设备 76
5.2改性效果的判断依据 76
5.3试验结果分析与讨论 77
5.3.1阴离子表面活性剂的改性效果 77
5.3.2阳离子表面活性剂的改性效果 80
5.3.3非离子表面活性剂的改性效果 83
5.3.4两性表面活性剂的改性效果 86
5.4小结 88
第6章 硫酸钙晶生长机理的探讨与分析 90
6.1硫酸钙晶须的生长机理 90
6.1.1轴向螺旋位错生长机理 90
6.1.2 VLS机理 91
6.1.3 L-S机理 91
6.1.4 PBC理论 92
6.2硫酸钙晶须的表面改性机理 92
第7章 结论以及展望 94
7.1环境与经济效益评价 94
7.1.1环境评价 94
7.1.2经济效益评价 95
7.2主要结论 96
7.3展望 96
参考文献 98
索引 103