硝酸鈣溶液中脫硫石膏制備α-半水石膏及硫酸鉀的作用.pdf

1、α-半水石膏是重要的膠凝材料，因其優(yōu)良的性能廣泛應(yīng)用于建材、醫(yī)學(xué)、模具等領(lǐng)域。常壓鹽溶液法制備α-半水石膏，反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品穩(wěn)定，是最具前景的制備技術(shù)。其中，反應(yīng)介質(zhì)是常壓鹽溶液法最為重要的影響因素之一。本文研究了常壓溫和條件下Ca(NO3)2水溶液中脫硫石膏制備α-半水石膏的工藝，重點研究了K2SO4對脫硫石膏脫水過程、α-半水石膏形貌的影響以及不同條件下得到的產(chǎn)物的水化強(qiáng)度。
　　為實現(xiàn)脫硫石膏制備α-半水石膏，常用的結(jié)晶介

2、質(zhì)體系為CaCl2水溶液，但是氯根會導(dǎo)致材料腐蝕等問題。本實驗以Ca(NO3)2取代CaCl2，在95℃及常壓條件下，實現(xiàn)脫硫石膏順利轉(zhuǎn)化為α-半水石膏，形成了新的脫硫石膏制備α-半水石膏的工藝。
　　通過不同K2SO4濃度對脫硫石膏脫水過程、α-半水石膏形貌的研究，結(jié)果表明，K2SO4濃度由0mM增加至87.50 mM，脫硫石膏的完全轉(zhuǎn)化時間逐漸縮短，由11h縮短至3h。其中對α-半水石膏的誘導(dǎo)成核時間影響比對晶體生長時間影響更

3、為顯著。K2SO4對脫硫石膏轉(zhuǎn)化速率的影響是K+和SO42-的共同作用，其中SO42-對轉(zhuǎn)化速率的促進(jìn)作用大于K+。K2SO4還對α-半水石膏晶體粒徑有十分顯著的影響，隨著K2SO4濃度由0mM增加到87.50 mM，晶體長度由354.28μm減小為55.11m，直徑由48.88μm減小至10.81μm，長徑比由7.25降低至5.10。
　　α-半水石膏最重要的性能是其膠凝體的強(qiáng)度。α-半水石膏的水化過程遵循“溶解-析晶”原理，在

4、水化過程中形成交織連生的二水石膏膠凝體。當(dāng)K2SO4濃度從0mM增加到87.50mM，α-半水石膏的膠凝體2h抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度分別由5.62MPa降低至2.47MPa，11.20MPa降低至4.10MPa;絕干抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度分別由9.63MPa降低至5.72MPa，22.90MPa降低至16.83MPa。α-半水石膏水化后的二水石膏晶體粒徑增大，晶體形貌由板狀、薄片狀向針柱狀轉(zhuǎn)變，晶體間的相互搭接較為疏松，增加了膠凝體的孔徑，使得