1 内蒙古科技大学矿业与煤炭学院, 包头 014010
2 内蒙古煤炭安全开采与利用工程技术研究中心, 包头 014010
以脱硫石膏为原料通过水热合成法制备硫酸钙晶须, 借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、热重分析仪等测试手段进行分析, 研究了酸化预处理、料浆浓度以及反应温度对制备硫酸钙晶须的影响。结果表明: 酸化预处理可以有效去除原料中的CaCO3杂质; 随着料浆浓度和反应温度的增加, 晶须长径比均呈现先增大后减小的趋势; 当料浆浓度为3%(质量分数), pH值为6.5, 反应温度为120 ℃, 反应时间为2 h时, 取得的硫酸钙晶须最佳平均长度为161.2 μm, 最佳平均长径比为46.06。
脱硫石膏 硫酸钙晶须 水热合成 酸化预处理 料浆浓度 反应温度 desulfurized gypsum calcium sulfate whisker hydrothermal synthesis acidification pretreatment slurry concentration reaction temperature
1 河南城建学院材料与化工学院, 平顶山 467036
2 西安建筑科技大学资源工程学院, 西安 710055
以处理后的脱硫石膏为原料, 在H2SO4-H2O体系中以Cu(NO3)2为晶形控制剂采用水热法制备脱硫石膏晶须, 探讨了Cu(NO3)2对脱硫石膏晶须生长的影响机理。结果表明: Cu(NO3)2对脱硫石膏有明显促溶作用, 其中Cu2+可减小溶液中各离子的活度系数, 使溶液中的Ca2+浓度增大。NO-3通过静电作用在Ca2+周围聚集并对SO2-4产生屏蔽作用, 导致脱硫石膏继续溶解并使Ca2+和SO2-4的浓度处于相对稳定状态, 有利于半水脱硫石膏晶体的形核与生长。此外, Cu2+还可在晶须的生长过程中选择性吸附在晶须表面, 生成CuSO4, 促进了脱硫石膏的结晶生长, 最终在Cu(NO3)2用量为2.0%(质量分数)时制备的脱硫石膏晶须长径比约为73。
脱硫石膏 硝酸铜 晶须 H2SO4-H2O体系 结晶 影响机制 desulfurized gypsum Cu(NO3)2 whisker H2SO4-H2O system crystallization influence mechanism
