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1绪论1

1.1 国内大量脱硫石膏资源急需高效利用1

1.2 石膏晶须制备工艺逐渐成熟2

1.3 脱硫石膏晶须制备工艺已有初步探索3

1.4 脱硫石膏晶须的制备工艺有待进一步完善3

1.5 石膏晶须的水化特点及稳定化处理研究急需解决4

2脱硫石膏的预处理6

2.1 脱硫石膏杂质成因分析及预处理方案设计7

2.1.1 脱硫石膏杂质成因分析7

2.1.2 脱硫石膏预处理方案设计9

2.2 脱硫石膏预处理试验13

2.2.1 助磨剂用量的确定13

2.2.2 酸用量的确定14

2.2.3 浮选参数设计15

2.3 预处理对脱硫石膏化学组成的影响18

2.4 预处理对脱硫石膏显微结构的影响20

2.4.1 预处理对脱硫石膏颗粒形貌的影响20

2.4.2 预处理对脱硫石膏物相的影响22

2.5 预处理对脱硫石膏表面特性的影响25

2.6 预处理对脱硫石膏粒度的影响26

2.7 预处理对脱硫石膏热物性的影响27

2.8 本章小结29

3脱硫石膏制备硫酸钙晶须工艺研究30

3.1 反应温度对晶须制备的影响30

3.2 硫酸对晶须制备的影响32

3.3 反应时间对晶须制备的影响34

3.4 料浆浓度对晶须制备的影响36

3.5 媒晶剂种类对晶须制备的影响37

3.6 硫酸钾对晶须制备的影响40

3.7 预处理不同阶段脱硫石膏对晶须制备的影响42

3.8 本章小结43

4媒晶剂的筛选及其作用规律44

4.1 不同媒晶剂对硫酸钙晶须结晶的影响44

4.1.1 KCl对硫酸钙晶须品质的影响44

4.1.2 CuC12对硫酸钙晶须品质的影响47

4.1.3 AlC13对硫酸钙晶须品质的影响51

4.1.4 MgC12对晶须生长过程的影响54

4.1.5 FeC13对晶须生长过程的影响57

4.1.6 Fe2（SO4）3对晶须生长过程的影响60

4.1.7 K2SO4对硫酸钙晶须品质的影响63

4.1.8 K2SO4/KCl对硫酸钙晶须品质的影响67

4.2 媒晶剂的筛选及其作用下晶须制备工艺分析69

4.2.1 媒晶剂对晶须长径比的影响69

4.2.2 媒晶剂对晶须产率的影响及其筛选70

4.2.3 水热法制备硫酸钙晶须的对比分析71

4.2.4 媒晶剂作用下晶须制备工艺分析72

4.3 媒晶剂的水解特性及其作用76

4.3.1 媒晶剂水解特性及其对脱硫石膏溶解度的影响76

4.3.2 媒晶剂对硫酸钙晶须结晶影响分析80

4.4 本章小结82

5媒晶剂作用下硫酸钙晶须生长机制83

5.1 溶液组成对晶须品质的影响83

5.1.1 溶液组成对晶须结晶形貌的影响84

5.1.2 溶液组成对晶须晶体结构的影响85

5.1.3 溶液组成对脱硫石膏溶解度的影响87

5.1.4 H2 SO4作用分析88

5.2 媒晶剂作用机理89

5.3 媒晶剂作用下晶须的生长机制96

5.3.1 媒晶剂作用下晶须的形核96

5.3.2 媒晶剂作用下晶须的生长98

5.3.3 媒晶剂作用下晶须生长机制101

5.4 本章小结104

6硫酸钙晶须水化过程及水化机理研究106

6.1 硫酸钙晶须的水化过程106

6.1.1 硫酸钙晶须水化产物的形貌观测106

6.1.2 硫酸钙晶须水化产物的物相分析111

6.1.3 水化过程的划分112

6.2 硫酸钙晶须的水化机理研究113

6.2.1 硫酸钙晶须的XRD分析113

6.2.2 硫酸钙晶须的表面性质115

6.2.3 硫酸钙晶须的晶体结构差异123

6.2.4 硫酸钙晶须的水化机理和稳定化处理途径分析124

6.3 不同类型硫酸钙晶须水化能力差异125

6.3.1 硫酸钙晶须水化产物的物相变化125

6.3.2 硫酸钙晶须水化产物的形貌分析128

6.3.3 硫酸钙晶须水化产物的FTIR分析130

6.4 本章小结131

7煅烧对硫酸钙晶须晶体结构及稳定性的影响132

7.1 硫酸钙晶须煅烧原理132

7.2 煅烧对硫酸钙晶须物相组成和晶体结构的影响133

7.2.1 煅烧时间对硫酸钙晶须的影响133

7.2.2 煅烧温度对硫酸钙晶须物相组成和晶体结构的影响139

7.3 煅烧温度对硫酸钙晶须稳定性的影响141

7.3.1 硫酸钙晶须水化产物的XRD分析141

7.3.2 硫酸钙晶须水化产物的形貌分析145

7.3.3 硫酸钙晶须水化产物的FTIR分析147

7.3.4 煅烧对硫酸钙晶须稳定性影响的机理分析148

7.4 水化温度对硫酸钙晶须稳定性的影响148

7.4.1 水化温度对硫酸钙晶须长径比的影响148

7.4.2 水化温度对硫酸钙晶须形貌的影响149

7.4.3 硫酸钙晶须水化产物的物相分析151

7.4.4 水化温度对晶须水化过程的影响分析153

7.5 添加剂对硫酸钙晶须稳定性的影响154

7.5.1 硫酸镁对硫酸钙晶须稳定性的影响154

7.5.2 氯化铝对硫酸钙晶须稳定性的影响155

7.6 搅拌强度及晶须直径对半水硫酸钙晶须水化的影响157

7.7 本章小结160

8半水硫酸钙晶须的稳定化研究161

8.1 稳定化处理温度的确定161

8.2 硫酸钙晶须的稳定化处理162

8.2.1 稳定剂对硫酸钙晶须的形貌影响162

8.2.2 稳定剂对半水硫酸钙晶须结晶水含量和晶型的影响174

8.2.3 稳定化影响因素研究177

8.3 稳定剂对半水硫酸钙晶须的稳定机理182

8.3.1 油酸钠的溶液化学182

8.3.2 油酸钠和半水硫酸钙晶须的反应184

8.3.3 油酸钠在半水硫酸钙晶须表面的吸附状态184

8.3.4 油酸钠对半水硫酸钙晶须表面钙离子的封闭作用186

8.3.5 油酸钠对半水硫酸钙晶须表面离子的阻溶作用188

8.3.6 油酸钠对半水硫酸钙晶须表面性质的改变188

8.4 本章小结191

9半水硫酸钙晶须制备和稳定一体化研究193

9.1 稳定剂对半水硫酸钙晶须生长的影响193

9.1.1 油酸钠对半水硫酸钙晶须生长的影响193

9.1.2 硬脂酸钠对半水硫酸钙晶须生长的影响193

9.1.3 柠檬酸钠对半水硫酸钙晶须生长的影响195

9.2 半水硫酸钙晶须制备稳定一体化的实现199

9.2.1 药剂制度的确定199

9.2.2 分阶段加药对半水硫酸钙晶须形貌的影响201

9.2.3 分阶段加药对半水硫酸钙晶须晶型的影响204

9.3 稳定剂对半水硫酸钙晶须生长影响机理分析205

9.3.1 半水硫酸钙晶须的结晶过程206

9.3.2 稳定剂在半水硫酸钙表面的吸附状态206

9.3.3 稳定剂对半水硫酸钙过饱和状态的影响206

9.3.4 稳定剂对半水硫酸钙晶核形成的影响207

9.3.5 稳定剂对半水硫酸钙晶须生长过程的影响209

9.3.6 稳定剂对半水硫酸钙晶须生长的影响机制210

9.4 利用硫酸钙晶须改善石膏板性能的探索研究212

9.4.1 试样制备212

9.4.2 晶须掺量对石膏板性能的影响212

9.4.3 预处理温度对石膏板性能的影响215

9.4.4 不同时间下硫酸钙晶须对石膏板的影响218

9.4.5 不同硫酸钙晶须含量对石膏板性能的影响219

9.4.6 硫酸钙晶须不同的分散方法对石膏板的影响221

9.4.7 石膏板抗压强度分析221

9.4.8 硫酸钙晶须增强石膏板作用机理分析222

9.5 本章小结223

附录 脱硫石膏溶解度的测试方法225

参考文献227