工业磷石膏基α-半水石膏的制备及其浆体性能调控研究

发布时间：2021-05-17 08:11

　　我国天然石膏资源日益枯竭,工业磷石膏却大量堆积,累计堆存量已超过3亿吨,如果不能很好的处置与利用,不仅要占用大量土地,而且会产生严峻的环境问题。合理利用工业磷石膏,生产高附加值产品,实现变废为宝,是目前亟待解决的一大难题。α-半水石膏具有优良的生物相容性和较好的胶凝性,可广泛用于陶瓷、高档建筑、工艺美术品、医疗等行业,具有较好的应用前景。本文以工业磷石膏为原料,研究在蒸压水热体系和常压醇-水体系下制备α-半水石膏最佳条件;通过实验分析和分子动力学模拟计算分别研究不同转晶剂对α-半水石膏结晶形态的调控机制;采用蒸汽气流磨制备超细半水石膏,并分别研究超细半水石膏、可再分乳胶粉和聚羧酸减水剂的加入对α-半水石膏浆体性能的影响。加入氧化钙（CaO）可中和磷石膏中残余酸且固化可溶性杂质磷（P）和氟（F）,去除对α-半水石膏晶体生长过程的影响。在蒸压水热体系中,以CaO预处理的磷石膏为原料制备α-半水石膏,最佳的反应条件为:反应温度140℃,反应时间2 h,固液比1:5,pH值约4.0,顺丁烯二酸掺量0.10%。获得的α-半水石膏呈六棱短柱状,长径比约为1.2,2 h和3 d的抗折/抗压强度分别为... 

【文章来源】：西南科技大学四川省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 石膏简介
        1.1.2 磷石膏的产生及综合利用情况
    1.2 α-半水石膏的研究现状
        1.2.1 α-半水石膏制备现状
        1.2.2 α-半水石膏的形貌调控现状
        1.2.3 α-半水石膏水化硬化
        1.2.4 α-半水石膏的应用现状
    1.3 研究目的与意义
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
    1.6 主要工作量
2 原材料、设备及实验方法
    2.1 实验原料与试剂
        2.1.1 磷石膏及其理化性能分析
        2.1.2 实验试剂
    2.2 实验仪器与设备
    2.3 实验测试表征方法
3. 蒸压水热法制备高强α-半水石膏研究
    3.1 磷石膏预处理研究
        3.1.1 CaO对磷石膏中可溶性杂质的固定
        3.1.2 CaO对α-半水石膏形貌的调控
    3.2 蒸压水热法工艺参数的研究
        3.2.1 反应温度对高强α-半水石膏的影响
        3.2.2 反应时间对高强α-半水石膏的影响
        3.2.3 pH值对高强α-半水石膏的影响
        3.2.4 固液比对高强α-半水石膏的影响
    3.3 转晶剂对高强α-半水石膏的调控
        3.3.1 转晶剂对高强α-半水石膏晶体形貌的调控
        3.3.2 转晶剂对高强α-半水石膏力学性能的调控
    3.4 本章小结
4 常压醇-水法制备α-半水石膏及应用研究
    4.1 不同电解质对二水石膏转变为半水石膏的影响
        4.1.1 不同电解质对二水石膏转化率的影响
        4.1.2 不同电解质对晶体形貌的调控
    4.2 反应温度对二水石膏转变为α-半水石膏的影响
    4.3 NaCl掺量对二水石膏相变速率的影响
    4.4 不同转晶剂对α-半水石膏晶体形貌的调控
        4.4.1 顺丁烯二酸对α-半水石膏晶体形貌的调控
        4.4.2 CTAB对α-半水石膏晶体形貌的调控
    4.5 无水石膏的制备及其对橡胶性能的调控
        4.5.1 无水石膏制备及改性
        4.5.2 无水石膏对橡胶性能的调控
    4.6 本章小结
5 磷石膏基α-半水石膏晶体调控机理研究
    5.1 α-半水石膏生长过程
    5.2 转晶剂的作用机理研究
        5.2.1 顺丁烯二酸的作用机理研究
        5.2.2 CTAB的作用机理研究
    5.3 MD模拟转晶剂的作用机理研究
    5.4 本章小结
6 α-半水石膏浆体性能的调控研究
    6.1 蒸汽气流磨对石膏性能的影响
        6.1.1 输出频率对石膏粒径的影响
        6.1.2 打磨次数对石膏性能的影响
    6.2 气流磨石膏对α-半水石膏性能的影响
    6.3 可再分散乳胶粉对α-半水石膏性能的调控
    6.4 聚羧酸减水剂对α-半水石膏性能的调控
    6.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印材料[J]. 陈志茹,夏承东,李龙,楚瑞坤,周德敬.  金属世界. 2018(05)
[2]湖北省磷石膏综合利用与对策[J]. 余军,王磊,贺华明,王红艺.  资源环境与工程. 2018(01)
[3]在H2SO4-H2O体系中滤液循环使用对无水硫酸钙晶须形貌影响[J]. 刘金凤,董发勤,谭宏斌.  中国陶瓷. 2018(01)
[4]外加剂对H2SO4-H2O体系无水硫酸钙晶须形貌的影响[J]. 刘金凤,董发勤,谭宏斌,何平.  非金属矿. 2017(05)
[5]工业副产石膏如何资源化利用[J]. 唐绍林.  环境与生活. 2017(06)
[6]磷石膏制砖过程中β-半水石膏胶凝特性改性的试验研究[J]. 韦俊美.  低碳世界. 2017(12)
[7]硫酸钙晶须改性沥青性能试验研究[J]. 李利勤,李小江,赵林懿,徐梓博.  河南城建学院学报. 2017(01)
[8]基于光敏树脂材料的3D打印首饰模型铸造工艺设计[J]. 徐禹.  铸造技术. 2017(03)
[9]聚羧酸高效减水剂对泡沫混凝土性能影响试验研究[J]. 朱俊杰,陶俊林,卢永刚.  新型建筑材料. 2016(08)
[10]可再分散乳胶粉对瓷砖粘结剂粘附性能的影响[J]. 许林峰,钟保民.  佛山陶瓷. 2016(05)

硕士论文
[1]常压盐溶液法α-半水脱硫石膏的制备及晶形调控研究[D]. 刘红霞.重庆大学 2010



本文编号：3191422