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《用工業(yè)廢棄磷石膏為原料制備碳酸鈣晶須的研究的論文》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、用工業(yè)廢棄磷石膏為原料制備碳酸鈣晶須的研究的論文 論文關鍵詞磷石膏碳酸鈣晶須制備論文摘要以工業(yè)廢棄磷石膏為原料制備碳酸鈣晶須,利用顯微鏡和掃描電鏡觀察晶體形貌,晶須樣品的晶型用x衍射和紅外光譜進行了表征。在未添加任何添加劑的情況下,成功制得長徑比約30~60、表面光滑、大小分布均勻的文石型晶須及形貌獨特的樹枝狀晶體,并對晶須的形成機制進行了分析。用磷石膏為原料制備碳酸鈣晶須的最佳工藝條件為反應溫度60~80℃,碳酸鈉溶液滴加速度小于16ml/min,攪拌轉(zhuǎn)速為300~450r/min。 key;calciumcarbonate;carbonateasra
2、aterials.calciumcarbonatecrystalformicroscopeandelectron-scanningmicroscope,xrdandftiranalysisployedtoinvestigatethemorphologyofcalciumcarbonateoothanduniformcalciumcarbonatecarbonatecrystalore,themechanismforthecalciumcarbonateumprocessingconditionsforpreparationofcalciumcarbonate
3、perature60-80℃,droppingvelocityofsodiumcarbonatesolution<16ml/min,agitationrate300-450r/min. 由于肥料工業(yè)的發(fā)展,目前全世界每年排出的磷石膏約為1億t,其中絕大部分被當作廢渣傾倒于河流、海洋,或圍堤筑壩,或堆積如山。.這既浪費了可貴的石膏資源,同時給環(huán)境造成了嚴重污染。隨著磷肥工業(yè)的發(fā)展及對環(huán)境污染控制要求的日益嚴格,世界各國正積極尋求合理利用廢棄石膏的有效途徑[1-2]?! √妓徕}晶須在顯微下呈針狀或纖維狀單晶體,具有性價比高、熱穩(wěn)定性好、易于加工等特點,其
4、在造紙、塑料、橡膠等工業(yè)具有廣泛應用前景。碳酸鈣晶須的制備研究是當前國內(nèi)外研究的熱點,其制備方法很多,文獻報道的合成碳酸鈣晶須所采用的方法主要有:①用可溶性鈣鹽與碳酸鹽制備;②用碳酸氫鈣制備;③尿素水解法制備;④采用ca(oh)2懸濁液中通入co2反應制備等[3-7]。但是以廢棄磷石膏為原料制備碳酸鈣晶須尚未見報道。筆者探討了以工業(yè)廢棄磷石膏提供鈣源制備碳酸鈣晶須的可行性,研究了影響碳酸鈣晶形和晶須質(zhì)量的因素,為利用廢棄磷石膏制備碳酸鈣晶須奠定了基礎。 1材料與方法 1.1原料和儀器 石膏(caso4·2h2o的質(zhì)量分數(shù)為96.84%,粒度≤125μm
5、),碳酸鈉(分析純),反應器(自制,不銹鋼材質(zhì)),xsp-16a型生物顯微鏡,hhs-2s型恒溫水浴,jj-1型電動攪拌器,dm6234p型轉(zhuǎn)速測定儀,cx-41型奧林巴斯顯微鏡(日本奧林巴斯株式會社),jsm-5900lv型掃描電子顯微鏡(jeol),avatar360ft紅外光譜儀(美國nicolet公司),x’pertprompdx衍射儀(philips)?! ?.2實驗方法 取一定質(zhì)量的石膏粉和100ml蒸餾水于自制不銹鋼反應器內(nèi),在攪拌下將碳酸鈉溶液以一定的滴加速度加入反應器內(nèi),并且保持反應體系恒溫,待碳酸鈉溶液滴加完畢后繼續(xù)攪拌30min,過濾
6、、洗滌、干燥即得產(chǎn)品。在條件實驗中用奧林巴斯顯微鏡觀察碳酸鈣晶體形貌,最后對最佳工藝條件下制得的晶須樣品進行掃描電鏡、x-衍射和紅外光譜測試。 2結果與討論 2.1反應溫度對碳酸鈣形貌的影響 在攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min、滴加速度為8.0ml/min及其他實驗條件不變的情況下,測定反應溫度對碳酸鈣樣品形貌的影響,結果如圖1所示。(a)40℃(b)65℃(c)80℃圖1不同反應溫度下碳酸鈣樣品的顯微照片(×640倍)fig.1microscopephotographsofcaco3samplesunderdifferentreactiontemperat
7、ure 由圖1可知,反應溫度對碳酸鈣晶形的影響較顯著。在低溫下易生成短棒狀晶體,并混有立方形顆粒(圖1(a)),這可能是由于40℃左右硫酸鈣的溶解度最大[8],反應體系中ca2+濃度較大,生成碳酸鈣的過飽和度相對較大,容易成核、生長形成短棒狀與顆粒狀晶體。在較高溫度下,能制得長徑比大、表面光滑、雜晶少的碳酸鈣晶須(圖1(b)、圖1(c))。溫度高于80℃時不便于操作,本實驗條件下,采用60~80℃的反應溫度較為適宜?! ?.2攪拌轉(zhuǎn)速對碳酸鈣形貌的影響 在反應溫度為60℃、滴加速度為8.0ml/min及其他實驗條件不變的情況下,測定攪拌轉(zhuǎn)速對碳酸鈣產(chǎn)品晶
8、形的影響,結果如圖2所示。 從圖2可以看出,攪拌轉(zhuǎn)