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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論文》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)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論文論文關(guān)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(yīng)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;carbonateasraaterials.Calciumcarbo
2、natecrystalformicroscopeandelectron-scanningmicroscope,.freelployedtoinvestigatethemorphologyofcalciumcarbonateoothanduniformcalciumcarbonatecarbonatecrystalore,themechanismforthecalciumcarbonateumprocessingconditionsforpreparationofcalciumcarbonateperature60-80℃,droppingvelocityofsodiumcarbonates
3、olution16mL/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.freel),碳酸鈉(分析純),反應(yīng)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)。1.2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(yīng)器內(nèi),在攪拌
4、下將碳酸鈉溶液以一定的滴加速度加入反應(yīng)器內(nèi),并且保持反應(yīng)體系恒溫,待碳酸鈉溶液滴加完畢后繼續(xù)攪拌30min,過濾、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(jié)果與討論2.1反應(yīng)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(yīng)溫度對碳酸鈣樣品形貌的影響,結(jié)果如圖1所示。(a)40℃(b)65℃(c)80℃圖1不同反應(yīng)溫度下碳酸鈣樣品的顯微照片(×640倍)Fig.1MicroscopephotographsofCaCO3sam
5、plesunderdifferentreactiontemperature由圖1可知,反應(yīng)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(yīng)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(yīng)溫度較為適宜。2.2攪拌轉(zhuǎn)速對碳酸鈣形貌的影響在反應(yīng)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
6、拌轉(zhuǎn)速對碳酸鈣產(chǎn)品晶形的影響,結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出,攪拌轉(zhuǎn)速對碳酸鈣晶體形貌有很大的影響。在250r/min轉(zhuǎn)速下,碳酸鈣樣品為樹枝狀晶體及少量顆粒狀晶體(圖2(a)),這可能是由于低轉(zhuǎn)速下反應(yīng)體系混合不太均勻,出現(xiàn)局部位置Ca2+和CO32-濃度過高,容易在初生的碳酸鈣晶須上二次成核、生長出新晶須,而且容易粘結(jié)在一起,最終形成樹枝形晶體;在高轉(zhuǎn)速下,碳酸鈣晶須在高剪切力的作用下易被打斷(圖2(b)、圖2(c))。在本實驗條件下,較適宜攪拌速度為300~450r/min。(a)250r/min(b)450r/min(c)650r/min圖2不同攪拌速度下碳酸鈣樣品的顯微照片(×6
7、40倍)Fig.2MicroscopephotographsofCaCO3samplesunderdifferentagitationrate2.3滴加速度對碳酸鈣形貌的影響在反應(yīng)溫度為60℃、攪拌速度為300r/min及其他實驗條件不變的情況下,測定滴加速度對碳酸鈣產(chǎn)品晶形的影響,結(jié)果如圖3所示。(a)4.0mL/min(b)16.0mL/min(c)24.0mL/min圖3不同滴加速度下碳酸鈣樣品的顯微照片(×640