硫酸鈣復鹽的合成、表征及其性能研究.pdf

1、硫酸鈣復鹽是硫酸鈣礦物體系中非常重要的化合物，與硫酸鈣開發(fā)與利用關系非常密切。隨著國民經濟的高速發(fā)展，對硫酸鈣產品需求的日益加大，解決其天然無水硫酸鈣活性低的問題越來越迫切。本論文針對無水硫酸鈣水化理論中存在的盲點——即復鹽合成、性質等問題開展研究，揭示無水硫酸鈣水化機理，更好的開發(fā)利用占硫酸鈣總儲量2/3的天然無水硫酸鈣具有重要的理論意義與實用價值。 本課題從硫酸鈣復鹽的合成入手，深入開展堿金屬硫酸鈣復鹽的生成條件、熱學性質、

2、光譜學表征、水溶特性等方面的研究，探討了其制備工藝參數以及完善了其熱學、光譜學檔案，探尋出了該復鹽的熱分解性能、水化性能以及它們之間的規(guī)律，并對其溶解動力學機理進行研究。 1、通過水熱合成和高溫淬冷合成兩種方法重點對堿金屬硫酸鈣復鹽的合成條件及規(guī)律進行了系統(tǒng)研究，優(yōu)化了復鹽的合成工藝參數。對水熱合成法中反應溫度、反應時間與溶劑量對復鹽合成的影響進行了探討。溫度的影響因鹽而異；反應時間適當的延長有利于復鹽合成：適量的溶劑有利于復鹽

3、的完全合成，以堿金屬硫酸鹽飽和濃度所需水量為最佳。高溫合成法研究結果表明，堿金屬硫酸鈣復鹽的合成是一個漸近的過程，各反應均在較低的溫度下開始，隨著溫度的升高反應逐漸進行，最后達到高溫穩(wěn)定相，且最佳合成溫度隨堿金屬活潑性增加而降低。育晶時間對其影響相對較小，適當延長育晶時間可以提高復鹽的結晶度。 2、高溫淬冷合成的硫酸鈣復鹽有較好的熱學穩(wěn)定性，但水合復鹽隨著溫度的升高復鹽的物相組成變化較復雜，其中以K<,2>Ca<,2>Cu(SO

4、<,4>)<,4>·2H<,2>O復鹽的變化最為復雜，在515℃時，有未確定組成的新物相出現(應屬K-Cu-SO<,4>體系的一種鹽)，最終分解產物為CaSO<,4>、K<,2>SO<,4>、K<,2>Ca(SO<,4>)<,3>、Cu<,2>O。研究獲得了各復鹽相的光譜學特征譜。 3、硫酸鈣復鹽水溶特性較復雜，其水化分解主要受水量和水化時間的影響，復鹽在溶液中溶解非?？?，受擴散過程控制。兩種水合復鹽溶解性能相似，溶解方程級數在