钛白废酸制备α半水石膏及形貌控制

摘要

目前，钛白粉生产主要有硫酸法、盐酸法以及氯化法。由于硫酸法技术成熟，国内绝大部分钛白粉厂多采用此法。据统计每生产1t钛白粉会产生废酸8~10t。废酸中含有20％左右的硫酸和10%左右硫酸亚铁以及大量钛盐，回收利用难。多采用石粉常温下中和，产物多为二水石膏，由于杂质含量较多，通常被用作堆埋处理，既浪费资源，又污染环境。
　　本文以钛白废酸和石粉（或石灰乳）为原料，利用双加法和常压盐溶液法制备α半水硫酸钙，主要研究了温度、浆料浓度、pH等工艺参数和转晶剂对产物晶体形貌的影响。研究内容主要包括以下几个方面：
　　1）以钛白废酸和石灰乳为原料，利用双加法，通过在母液中加入转晶剂、控制反应温度、进料速度、废酸稀释倍数以及其他工艺参数，从而制备出晶形良好的α半水石膏。但是大量的实验证实，双加法（酸化法的一种）更适合制备长径比大的α半水石膏晶须，不能制备出大的、短柱状的α半水石膏。
　　2）研究了钛白石膏在常压CaCl2-MgCl2-KCl溶液中的转化过程。讨论了温度、浆料浓度、盐浓度、溶液 pH以及转晶剂对产物α-HH（α半水石膏）的影响。结果表明，温度98℃，盐浓度25%，浆料浓度20%，pH=4.5，转晶剂添加量为0.01%时，能制备出粒径相对统一，长径比接近1:1的α-HH，标稠需水量为0.35时，测得绝干抗压强度为32.6Mpa。
　　3）研究了钛白石膏在常压 NaCl溶液中的转化过程。讨论了温度、浆料浓度、盐浓度、溶液pH以及转晶剂对产物α-HH的影响。结果表明，温度在98℃，盐浓度15%，浆料浓度20%，pH=2.5，转晶剂添加量为0.5%时，能制备出长径比约为1:1的短柱状α-HH，标稠需水量为0.33时，测得48h绝干抗压强度为35.2Mpa。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 石膏的分类

1.3 α半水石膏的制备

1.4 α半水石膏的晶型控制

1.5 课题的提出和主要研究内容

第二章 实验材料及表征方法

2.1 实验材料与装置

2.2 实验设备

2.3表征方法

第三章 双加法制备α半水石膏

3.1 实验设备

3.2 α半水石膏的制备

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 常压CaCl2-MgCl2-KCl溶液制备α半水石膏

4.1 实验设备

4.2 α半水石膏的制备

4.3 结果与讨论

4.4 α半水石膏的水化固化

4.5 本章小结

第五章 常压NaCl溶液制备α半水石膏

5.1 实验设备

5.2 α半水石膏的制备

5.3 结果与讨论

5.4α半水石膏的水化固化

5.5 本章小结

第六章 总结论

参考文献

致谢