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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