α半水磷石膏的制备与性能

　　磷石膏是我国磷化工行业的大宗危险固体废物，对磷石膏资源化利用的重要方向是将磷石膏转化为α半水磷石膏。《α半水磷石膏的制备与性能》通过研究常压盐溶液中α半水磷石膏的晶形调控以及水化硬化性能，优化了α半水磷石膏的制备条件，探讨了有机酸分子结构对α半水磷石膏晶形调控和力学性能的影响，为进一步利用磷石膏提供了重要的科学依据。 本书可供无机非金属材料工程、矿物资源工程、矿物加工工程等相关专业的高校师生以及科研院所的研究人员阅读参考。

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第1章绪论001
1.1磷石膏的来源及危害001
1.2磷石膏中杂质存在形态及分布规律002
1.2.1磷酸及其盐003
1.2.2氟化物004
1.2.3有机物004
1.2.4碱金属盐004
1.2.5放射性物质004
1.3磷石膏预处理工艺005
1.4磷石膏综合利用现状007
1.4.1磷石膏生产半水石膏胶凝材料007
1.4.2磷石膏用作水泥缓凝剂008
1.4.3磷石膏用作水泥矿化剂008
1.4.4磷石膏制硫酸联产水泥或硅钙钾镁肥009
1.4.5磷石膏制硫酸铵或硫酸钾009
1.4.6磷石膏用作土壤调理剂010
1.4.7磷石膏充填010
1.5α半水石膏研究现状011
1.5.1α半水石膏的制备工艺011
1.5.2α半水石膏的形成机理013
1.5.3α半水石膏晶形调控014
1.6α半水石膏水化硬化016
1.6.1α半水石膏的水化机理016
1.6.2α半水石膏水化硬化性能018

第2章α半水磷石膏的制备019
2.1α半水磷石膏的制备与表征019
2.1.1试验材料019
2.1.2试验仪器和设备023
2.1.3α半水磷石膏的制备方法023
2.1.4产品分析与表征方法023
2.2常压水溶液中二水石膏转化为α半水石膏热力学分析025
2.3磷石膏预处理及其对制备α半水磷石膏的影响028
2.3.1预处理脱除磷石膏中磷、氟杂质028
2.3.2CaO用量对磷石膏转化速率的影响035
2.3.3反应体系pH的变化规律036
2.3.4CaO用量对α半水磷石膏晶体形貌的影响037
2.4盐介质对磷石膏制备α半水磷石膏的影响038
2.4.1NaCl039
2.4.2NaNO3041
2.4.3Na2SO4043
2.4.4MgCl2045
2.4.5CaCl2048
2.5反应温度对磷石膏制备α半水磷石膏的影响053
2.6固液比对磷石膏制备α半水磷石膏的影响054
2.7本章小结055

第3章α半水磷石膏晶形调控与力学性能056
3.1晶形调控的意义056
3.2多元羧酸对α半水磷石膏晶形调控与力学性能的影响056
3.2.1顺丁烯二酸056
3.2.2丁二酸070
3.2.3苯二甲酸074
3.2.4柠檬酸077
3.3氨基酸对α半水磷石膏晶形调控与力学性能的影响079
3.3.1L-天冬氨酸079
3.3.2L-谷氨酸和L-天冬酰胺083
3.4盐介质循环对α半水磷石膏力学性能的影响086
3.4.1CaCl2溶液直接循环对α半水磷石膏力学性能的影响087
3.4.2石灰水处理CaCl2循环液对α半水磷石膏力学性能的影响088
3.4.3生石灰处理CaCl2循环液对α半水磷石膏力学性能的影响089
3.5本章小结094

第4章α半水磷石膏晶形调控机理095
4.1有机酸类转晶剂在α半水磷石膏表面吸附FTIR分析095
4.1.1顺丁烯二酸在α半水磷石膏表面吸附FTIR分析095
4.1.2L-天冬氨酸在α半水磷石膏表面吸附FTIR分析096
4.2有机酸类转晶剂在α半水磷石膏表面吸附XPS分析098
4.2.1顺丁烯二酸在α半水磷石膏表面吸附XPS分析098
4.2.2L-天冬氨酸在α半水磷石膏表面吸附XPS分析099
4.3有机酸类转晶剂吸附对α半水磷石膏表面电位的影响100
4.3.1顺丁烯二酸在α半水磷石膏表面吸附zeta电位分析100
4.3.2L-天冬氨酸在α半水磷石膏表面吸附zeta电位分析101
4.4有机酸类转晶剂在α半水磷石膏表面吸附第一性原理计算102
4.4.1α半水磷石膏体相优化102
4.4.2α半水磷石膏体相电子结构性质分析103
4.4.3顺丁烯二酸在α半水磷石膏不同晶面的吸附104
4.5本章小结108

第5章α半水磷石膏水化硬化性能110
5.1α半水磷石膏水化过程热力学分析110
5.2α半水磷石膏水化进程111
5.2.1无转晶剂条件下制备α半水磷石膏的水化进程111
5.2.2添加顺丁烯二酸条件下制备α半水磷石膏的水化进程117
5.2.3添加L-天冬氨酸条件下制备α半水磷石膏的水化进程120
5.3α半水磷石膏硬化体显微结构与性能124
5.4本章小结133

参考文献134