燃煤電廠鈣基濕法脫硫產(chǎn)生大宗工業(yè)固廢-脫硫石膏,帶來嚴(yán)重的環(huán)境安全隱患與資源浪費(fèi)。利用脫硫石膏制備α-半水石膏（α-HH）晶須是一種高附加值的資源化利用途徑,對(duì)于解決脫硫石膏引起的環(huán)境安全與資源浪費(fèi)問題具有重要意義。本課題提出乙二醇（ethylene glycol,EG）水體系中脫硫石膏制備α-HH晶須新技術(shù),采用非晶格陽離子優(yōu)化制備工藝,闡明轉(zhuǎn)晶過程中重金屬鉛（Pb）的遷移分配規(guī)律,推進(jìn)脫硫石膏高附加值無害化利用。EG-水體系中在Na⁺的協(xié)助條件下成功將脫硫石膏制備成α-HH晶須,增加溫度、醇水比、固含量和攪拌速率可以促進(jìn)脫硫石膏轉(zhuǎn)晶,主要原因是縮短了α-HH成核誘導(dǎo)時(shí)間。轉(zhuǎn)化速率加快會(huì)使得晶須生長(zhǎng)發(fā)育不充分,平均長(zhǎng)徑比（約為20-27）降低。研究了非晶格陽離子Na⁺和K⁺對(duì)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)和晶須形貌的調(diào)控規(guī)律。結(jié)果表明,Na⁺可顯著地調(diào)控二水石膏（DH）向α-HH轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)。95℃,25vol%EG-水體系中低濃度的Na⁺（0-0.10 M）促進(jìn)轉(zhuǎn)化速率,原因在于形成[NaSO

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 立題依據(jù)
    1.3 課題目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容
2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    2.1 石膏
        2.1.1 石膏相態(tài)
        2.1.2 石膏晶須
    2.2 α-HH晶須的制備與應(yīng)用
        2.2.1 α-HH晶須的制備技術(shù)
        2.2.2 α-HH晶須的應(yīng)用研究
    2.3 醇水溶液中DH制備α-HH晶須
        2.3.1 醇水溶液中DH和 α-HH相變熱力學(xué)
        2.3.2 醇水溶液中DH和 α-HH轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)
        2.3.3 醇水溶液中α-HH結(jié)晶機(jī)制
    2.4 醇水溶液中DH制備α-HH晶須的調(diào)控手段
        2.4.1 DH和 α-HH轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)調(diào)控
        2.4.2 α-HH晶須形貌調(diào)控
    2.5 脫硫石膏相變過程中重金屬離子的遷移分配
    2.6 本章小結(jié)
3 實(shí)驗(yàn)材料和方法
    3.1 材料
    3.2 儀器和設(shè)備
    3.3 實(shí)驗(yàn)方案
        3.3.1 脫硫石膏制備α-HH晶須
        3.3.2 陽離子調(diào)控DH向 α-HH轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)
        3.3.3 石膏相變過程中鉛的遷移分配
    3.4 材料制備及主要測(cè)試表征方法
        3.4.1 硫酸根濃度測(cè)定
        3.4.2 結(jié)晶水含量分析
        3.4.3 晶體形貌觀察
        3.4.4 熱重-示差掃描量熱分析
        3.4.5 X-射線衍射分析
        3.4.6 X-射線光電子能譜儀
        3.4.7 電感耦合等離子體測(cè)定儀
        3.4.8 原子吸收光譜儀
4 乙二醇水溶液中利用脫硫石膏制備α-HH晶須
    4.1 轉(zhuǎn)晶過程研究
    4.2 溫度對(duì)轉(zhuǎn)晶過程的影響
    4.3 醇水比對(duì)轉(zhuǎn)化過程的影響
    4.4 固含量對(duì)轉(zhuǎn)化過程的影響
    4.5 攪拌速率對(duì)轉(zhuǎn)化過程的影響
    4.6 本章小結(jié)
5 乙二醇水溶液中Na⁺和K⁺調(diào)控DH制備α-HH晶須
    5.1 DH向 α-HH晶須轉(zhuǎn)化
    5.2 Na⁺調(diào)控DH向 α-HH晶須轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)
    5.3 Na⁺對(duì)α-HH晶須晶體形貌、結(jié)構(gòu)和成分的影響
    5.4 K⁺對(duì)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)和晶體形貌的影響
        5.4.1 K⁺對(duì)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)的影響
        5.4.2 K⁺對(duì)α-HH晶須形貌的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 乙二醇水溶液中Mg²⁺和Cu²⁺調(diào)控DH制備α-HH晶須
    6.1 Mg²⁺和Cu²⁺調(diào)控轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)
        6.1.1 Mg²⁺對(duì)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)的影響
        6.1.2 Cu²⁺對(duì)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)的影響
        6.1.3 不同陽離子對(duì)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)的調(diào)控效果對(duì)比
    6.2 Mg²⁺和Cu²⁺對(duì)α-HH晶須形貌的影響
        6.2.1 Mg²⁺對(duì)α-HH晶須形貌的影響
        6.2.2 Cu²⁺對(duì)α-HH晶須形貌的影響
        6.2.3 不同陽離子對(duì)形貌的調(diào)控效果對(duì)比
    6.3 本章小結(jié)
7 脫硫石膏制備α-HH晶須過程中重金屬Pb的遷移分配
    7.1 Pb²⁺對(duì)DH向 α-HH轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)的影響
    7.2 DH向 α-HH轉(zhuǎn)化過程中Pb²⁺在固液兩相中的分配
    7.3 Pb²⁺在α-HH晶須中的分配
    7.4 本章小結(jié)
8 結(jié)論與展望
    8.1 主要結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：4056469