转晶剂对不同工业石膏制备α-半水石膏的影响
收稿日期: 2023-05-24
网络出版日期: 2024-04-18
基金资助
国家重点研发计划项目(2022YFC3203500)
Effect of crystal modifier on preparation of α-hemihydrates gypsum from industrial gypsum
Received date: 2023-05-24
Online published: 2024-04-18
磷石膏和脱硫石膏是堆存量最大的工业固废石膏，将其转化为半水石膏作为建筑胶凝材料是最主要的资源化利用途径。采用蒸压法制备α-半水石膏，以磷石膏和脱硫石膏为原料，天然石膏作为对照组，探究了十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、硫酸铝［Al2（SO4）3］、复合转晶剂CM（硫酸铝、柠檬酸钠）对α-半水石膏晶体形貌的调控作用及其强度的影响。结果表明，于135 ℃下蒸压5 h，3种石膏均能稳定制备α-半水石膏，3种转晶剂对于半水石膏物相组成无影响，同时0.4%（质量分数）CM能够有效降低晶体的长径比；通过t检验法检测，转晶剂对脱硫石膏、天然石膏制备的α-半水石膏的抗压强度有显著性增强作用，α-半水石膏的抗压强度增加2倍以上，分别为13.59 MPa和17.45 MPa。而转晶剂对以磷石膏为原料制备的α-半水石膏的强度没有明显作用。脱硫石膏和天然石膏在0.4%CM的调控下晶体长径比降低，抗压、抗折强度显著提升，而磷石膏由于其杂质影响，转晶剂的作用效果不明显，研究结果可为工业石膏的工业化生产提供一定的理论指导。
王培雄 , 龚小梅 , 丁家琪 , 曹宏 . 转晶剂对不同工业石膏制备α-半水石膏的影响[J]. 无机盐工业, 2024 , 56(4) : 112 -117 . DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0283
Phosphogypsum and desulfurization gypsum are industrial solid wastes with the largest storage capacity，and transforming them into hemihydrate gypsum as building materials is the best way for resource recycle.The α-hemihydrates gypsum was obtained by autoclave method from different industrial gypsum including desulfurized gypsum（FGD），phosphogypsum（PG） and natural gypsum（NG） as a control group.The effects of crystal modifiers including sodium dodecyl benzene sulfonate（SDBS），aluminum sulfate［Al2（SO4）3］and compound crystal modifier（CM） on the morphology and strength of α-hemihydrates gypsum were investigated.The results showed that under autoclaved pressure at 135 ℃ for 5 h，α-hemihydrate gypsum could be prepared by three types of gypsum stably，three types of crystal modifiers had no impact on the phase composition of hemihydrate gypsum.0.4%CM could reduce the aspect ratio of crystals effectively.Based on T-test，the crystal modifiers had significant enhancing effect on the compression strength of α-hemihydrate gypsum prepared from FGD and NG，which was increased by more than 2 times to 13.59 MPa and 17.45 MPa，respectively.However，the strength of α-hemihydrates gypsum prepared by PG had no obvious change by adding crystal modifiers.The results exhibited that 0.4%CM could reduce the aspect ratio of crystals and improved compressive and flexural strength significantly of α-hemihydrates gypsum prepared from FGD and NG.The crystal modifier had no obvious impact on α-hemihydrates gypsum prepared from PG due to impurities.The results of the study provided a certain degree of theoretical guidance for the industrial production of different gypsum.
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