利用脱硫石膏水热合成硫酸钙晶须.pdf

第31卷第1期东北大学学报(自然科学版)Vol131,No.1
2010年1月JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Jan.2010

利用脱硫石膏水热合成硫酸钙晶须

史培阳,邓志银,袁义义,孙骏
(东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004)

摘要:以脱硫石膏为原料,采用水热法工艺制备硫酸钙晶须·借助电导率、化学电位、XRD和SEM等
分析方法,在不同反应条件下研究了硫酸钙晶须生长的变化规律,随着反应温度、反应时间、固液比和初始pH
值的增加,硫酸晶须的长径比呈先增加后减小的趋势·在本实验条件下最佳工艺参数为:反应温度140℃,反
应时间120min,固液比为1∶10,初始pH值为5,原料粒度1136μm·此时所制备的硫酸钙晶须长径比可以达
到82157·
关键词:脱硫石膏;硫酸钙晶须;水热法;长径比
中图分类号:TQ343;TQ09文献标志码:A文章编号:100523026(2010)0120076204

PreparationofCalciumSulfateWhiskersfromDesulphurized
GypsumbyHydrothermalSynthesis

SHIPei2yang,DENGZhi2yin,YUANYi2yi,SUNJun
(SchoolofMaterials&Metallurgy,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China.Correspondent:SHIPei2
yang,E2mail:[e-mail])
Abstract:Hydrothermalsynthesiswasemployedtopreparecalciumsulfatewhiskers(CSW)with
desulphurizedgypsumasrawmaterial.ThegrowthrulesofCSWwereinvestigatedunder
differentreactionconditionsbyvirtueofchemicalpotential,electricconductivity,XRDand
SEM.ItwasfoundthattheaspectratioofCSWtendstoincreasethendecreasewithincreasingof
thereactiontemperature/time,solid2liquidratioandinitialpHvalue.Theoptimizedprocess
parametersasaresultofthetestsarethesolid2liquidratiois1∶10,initialpHvalue5,raw
materialgrainsize1.36μmandreactiontemperature/time140℃/120min,bywhichtheaspect
ratioofCSWmaycomeupto82157.
Keywords:desulphurizationgypsum;calciumsulfatewhiskers;hydrothermalmethod;aspect
ratio

硫酸钙晶须为纤维状或针状单晶体,与其他争力普遍认识不足·如以脱硫石膏制备硫酸钙晶
短纤维相比,具有耐高温、抗化学腐蚀、韧性好、强须,不仅节约资源,保护环境,同时也为脱硫石膏
度高、与橡胶塑料等聚合物的亲和能力强等优点,的高附加值利用开辟了一条新途径·本文以脱硫
广泛应用于橡胶、塑料、PVC等领域,是一种性能石膏为原料,采用水热合成工艺制备硫酸钙晶须,
[1-4]
优良的绿色环保材料,具有很大的发展潜力·并得出了最佳工艺条件,为以脱硫石膏为原料制
硫酸钙晶须的制备原料以天然石膏为主,如:李天备硫酸钙晶须提供理论依据·
文等[5]以雪花石膏矿石为原料;韩跃新等[6]以生
[7]1实验
石膏为原料,李胜利等以石膏矿为原料·而脱
硫石膏与天然石膏成分相近,随着环保意识的增1.1实验原料及设备
强,我国脱硫石膏产量逐渐增大,同时国内脱硫石脱硫石膏,主要成分如表1所示;十二烷基苯
膏的综合利用刚刚起步,对其应用价值和市场竞磺酸钠(SDBS,化学纯试剂);硫酸(化学纯试剂);

收稿日期:2009205227
基金项目:教育部新教师基金资助项目(20070145053);东北大学国家大学生创新性实验项目·
作者简介:史培阳(1968-),男,辽宁辽阳人,东北大学副教授,博士·

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