钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系的热分解体系研究

对钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系的热分解反应进行了研究。应用热力学方法对体系的6个反应的吉布斯自由能进行了计算,按反应方程式的比例,对不同温度下的焙烧产物测定其钾溶出率,并进行了XRD和电子探针分析;结果表明,该体系适宜的物料配比为n(KAS6):n(CaSO4):n(CaCO3)=1:1:14,主要物相为:K2SO4、C3A和C2S,从而为利用该体系焙烧生产钾肥提供理论指导。

钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系的热分解过程动力学研究

试验研究了钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系[n(KAS6)∶n(CaSO4)∶n(CaCO3)=1∶1∶14]加入脱硫灰渣组分脱硫时的热分解反应动力学。结果表明:改变反应温度、脱硫灰渣组分和钾长石粒径,热分解过程均受金斯特林格模型固膜扩散控制;反应速率与钾长石初始粒径的平方成反比;添加脱硫灰渣组分有利于降低表观活化能,有利于利用脱硫灰渣热分解钾长石生产钾肥。

钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系的热力学分析

为了利用焙烧法生产可溶性钾肥,对钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系的热分解反应进行了热力学计算和实验研究.计算结果表明:在富氧化钙区域内,CaO-SiO2、CaO-Al2O3和SiO2-Al2O33个二元体系及CaO-SiO2-Al2O3三元体系的热分解固相反应将优先生成2CaO.SiO2、2CaO.Al2O3.SiO2,并且随着氧化钙组分的增加,反应产物最终向2CaO.SiO2和3CaO.Al2O3转化.根据这种趋势得出钾长石-硫酸钙-碳酸钙热分解体系最佳的物料(钾长石/硫酸钙/碳酸钙)摩尔配比为1∶1∶14,并对此进行了实验验证.

钾长石-硫酸钙-碳酸钙热分解体系的再探索

对钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系提钾反应进行了热力学计算,系统研究了物料配比、焙烧温度、反应时间和Na2SO4添加量对热分解体系的影响,最后得出物料摩尔配比为n（钾长石）：n（CaSO4）：n（CaCO3）=1：1：14,在1423K温度下反应2h,钾长石中钾溶出率为92.02%.当Na2SO4添加量为2.94%时,反应温度可降为1273K,此时钾溶出率可达92%～94%.对焙烧产物进行了XRD分析,得出其主要物相为：K2SO4、3CaO·Al2O3和2CaO·SiO2,与物料摩尔配比1：1：14所确定化学反应的产物相吻合.

SiO_2对钾长石-硫酸钙-碳酸钙反应体系的影响研究

首先讨论了SiO2对钾长石-硫酸钙-碳酸钙反应体系及钾长石分解率的影响。结果表明,SiO2加入量越多,钾溶出率越低,最佳反应温度为1050℃,反应时间为50 min;之后对焙烧产物进行了XRD分析,发现主要成分是硅酸二钙和铝酸三钙;随后对反应体系加入SiO2进行了动力学分析,发现随着SiO2质量分数的增加,反应体系的表观活化能从222.62 kJ/mol递增至277.06 kJ/mol;结合硅酸盐相图,对其反应机理进行了探讨。

钾长石—硫酸钙—碳酸钙体系的热分解过程分析

对钾长石—硫酸钙—碳酸钙体系的热分解过程产物进行了研究。应用电子探针连续测定不同温度的焙烧产物,结果表明,热分解产物有新生矿物生成,在钾长石与硫酸钙添加量不变的条件下随着碳酸钙的增加,新生矿物连续定量分析得出热分解产物为C2S、K2SO4,XRD也同时验证了上述结果。探讨了该体系分解机理,从而为利用该体系焙烧生产钾肥提供理论指导。

钾长石-CaCO_3-CaSO_4体系的热分解反应与ΔG_T^0计算

利用最新热力学数据及KAlSi3O8-SiO2、CaO-Al2O3-SiO2、K2O-Al2O3-SiO2体系相图,对钾长石分别添加CaO和CaO+CaSO4的热分解进行了热力学分析,并拟定了可能的反应,在1100～1500K范围内计算了各反应的ΔGT0,确定了钾长石添加CaO+CaSO4制取K2SO4的物料配比范围,并得到了试验验证。

碳酸钙-水体系氧同位素分馏系数的低温实验研究

碳酸钙是古气候和沉积岩稳定同位素地球化学研究中最常用的矿物 ,因此对碳酸钙水体系氧同位素分馏系数的实验校准已成为稳定同位素地球化学诞生以来的热点和前沿课题。但由于碳酸钙在自然界存在 3种同质多象变体 (方解石、文石和六方方解石 ) ,使人们对碳酸钙矿物与水之间氧同位素分馏系数的实验测定结果存在较大差别 ,当应用到同位素地质测温时 ,会给出显著不同的温度值。正确选用合理的方解石水或文石水体系分馏曲线 ,对低温和环境地球化学研究和应用具有重要价值。文章系统总结和评述了碳酸钙水体系氧同位素分馏系数实验校准的历史、方法和结果 ,对前人在表达方式上的不一致进行了统一 ,对氧同位素分馏的盐效应、动力氧同位素分馏效应和同质多象转变过程中的氧同位素继承性进行了讨论。通过对前人大量实验数据的系统处理并与理论计算相比较 ,推荐了热力学上平衡的方解石水体系氧同位素分馏方程 ,而对于文石水体系 ,理论计算结果尚有待于实验证实。

钾长石-石膏-石灰(石)热分解体系研究

在钾长石-石膏-石灰(石)热分解体系中可能发生的7类反应的ΔGT0进行重新计算的基础上,利用纯物质摩尔配比,分别在1 273 K,1 323 K,1 373 K和1 423 K条件下进行物料焙烧实验,通过对烧成物可溶K2O含量测定,得出反应KAS6+CaSO4+14CaO=K2SO4+C3A+6C2S是7类分解反应中最容易发生的反应,与计算的该反应ΔGT0值最负相当吻合。对7类反应的烧成物进行XRD和EPMA分析,得出了这7类反应中只有反应式KAS6+CaSO4+12CaO=K2SO4+CA+6C2S和KAS6+CaSO4+14CaO=K2SO4+C3A+6C2S正确,其他均需要重新修正,修正后的反应可以更加合理的解释该体系的分解机理,从而为利用该体系焙烧生产钾肥提供理论指导。

氯化钙-氨水体系生产纳米碳酸钙的复合碳化机理研究

以电石渣的氯化铵浸取液——氯化钙-氨水体系为研究对象,以中试装置为研究平台,分别探讨了单纯二氧化碳碳化过程和碳酸氢铵+二氧化碳复合碳化过程的反应机理。单纯二氧化碳碳化过程时间长、速度慢、粒子粗、团聚严重,其根源是氯化钙-氨水体系pH低,吸收二氧化碳反应速度慢,碳化初期不可能形成大量碳酸钙晶核,不利于粒子超细化。复合碳化过程则相反,其根源在于碳酸氢铵的复化学碳化能够在短时间内形成大量碳酸钙晶核,有利于粒子超细化。无论是单纯二氧化碳碳化过程还是碳酸氢铵+二氧化碳复合碳化过程,氨都属于关键少数,体系难以达到氨的平衡,游离氨的离解反应都是慢速反应和控制步骤。

在乙二醇-水二元体系中控制合成凸透镜状碳酸钙

以无水氯化钙和尿素为原料、乙二醇-水为溶剂,在未加入其它有机大分子调控剂的条件下,采用低温溶剂热法制备出了尺寸均匀、形貌规整的凸透镜状碳酸钙,研究了Ca2+浓度和水洗陈化时间对碳酸钙形貌的影响;在水体系、乙醇-水体系及丙三醇-水体系中制备了碳酸钙,考察了醇类体系对碳酸钙形貌的影响;最后探讨了凸透镜状碳酸钙的形成机理。结果表明:凸透镜状碳酸钙的晶型主要为球霰石,并有部分方解石;醇类分子结构对碳酸钙的相结构、形貌起着关键性作用;增加Ca2+浓度会导致凸透镜状碳酸钙颗粒表面粗糙化;延长水洗陈化时间会使凸透镜状碳酸钙空心化,甚至造成颗粒溶解-重构。

利用钾长石尾矿制备β-硅灰石微晶玻璃的研究

研究了以福建沙县的钾长石尾矿为主要原料 ,采用烧结法制备矿渣微晶玻璃的可行性 ;确定了制备 β-硅灰石微晶玻璃的配方 :尾矿72 % ,碳酸钙 2 2 .7% ,氧化锌 (起助熔作用 ) 5 .3% (质量分数 ) ;玻璃熔化条件 :12 5 0℃ ,保温 3h。选取粒度为 0 .45～ 0 .9mm的水淬玻璃颗粒 ,采用正交实验法 ,研究了热处理条件对材料性能的影响 ,确定了热处理的优化条件 :核化温度 975℃ ,核化时间 45min ,晶化温度 110 0℃ ,晶化时间 30min。在优化条件下制备的微晶玻璃由 2 μm的 β -硅灰石晶体和玻璃相组成 ,吸水率为 0 .16% ,Vickers硬度为 9.77GPa 。

硫酸-无机盐中脱硫石膏水热合成硫酸钙晶须

以脱硫石膏为原料,利用水热法在硫酸-无机盐-水体系中成功制备出硫酸钙晶须。借助SEM、图像粒度分析等方法,考察反应温度、时间、硫酸浓度、晶型控制剂等条件对晶须形貌及长径比的影响,并初步讨论硫酸-无机盐-水体系对晶须成核和生长过程的影响。结果表明:在硫酸-无机盐-水体系中,反应温度、反应时间、硫酸浓度和晶型控制剂的类型,都会改变硫酸钙晶须的平均长径比。制备硫酸钙晶须的最优工艺条件为:脱硫石膏质量分数5%,反应温度135℃,反应时间150 min,硫酸浓度10-3 mol/L,使用的晶型控制剂为氯化铜(质量分数为0.17%)。在此条件下制备的半水硫酸钙晶须平均长径比可达到74.38。

焙烧钾长石制硫酸钾的实验研究

系统研究了钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系提钾反应的物料配比、焙烧温度、反应时间和Na2SO4添加量对热分解的影响。最后得出物料摩尔配比为n（gAS6）：n（CaSO4）：n（CaCO3）=1：1：14。在1423K温度下反应2h，钾长石中钾溶出率为92．02％。当Na2SO4添加量为2．94％（质量百分比），反应温度可降为1273K。此时钾溶出率可达92％-94％。对焙烧产物进行了XRD分析，得出其主要物相为K2SO4、C3A和C2S并确定其热分解化学方程式，进行热力学计算。

脱硫灰组分对钾长石热分解体系的影响

研究了脱硫灰中的微量组分Na2SO4、Fe2O3、CaCl2及B2O3对钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系热分解的影响。在物料配比为n(KAS6):n(CaSO4):n(CaCO3)=1∶1∶14的条件下,加入不同量的Na2SO4、Fe2O3、CaCl2及B2O3分别在1223 K1、323 K和1423 K下进行焙烧。研究结果表明,脱硫灰中的各组分对钾长石分解率有较大的影响,影响最大的是Na2SO4,其次是CaCl2和Fe2O3,最小的是B2O3。本研究结果可为利用脱硫灰焙烧钾长石生产钾肥提供理论指导。

聚谷氨酸接枝聚乙二醇@碳酸钙遮蔽体系用于提高聚乙烯亚胺基因转染效率

设计并合成了聚谷氨酸-聚乙二醇@碳酸钙(PPG@CaCO3)纳米遮蔽体系,用于遮蔽聚乙烯亚胺(PEI)。一方面,聚谷氨酸-聚乙二醇(PPG)可以降低PEI引起的细胞毒性,更有利于体内应用;另一方面,CaCO3可有效改善PPG导致的转染效率下降,并在一定程度上提高PEI的细胞转染效率。对比遮蔽体系PPG@CaCO3和聚谷氨酸-聚乙二醇@磷酸钙[PPG@Ca3(PO4)2]发现,PPG@CaCO3在微酸性环境中释放二氧化碳气体是提高细胞转染效率的关键因素。小鼠体内循环实验表明,PPG@CaCO3遮蔽体系可以增加载体在血液中的循环时间。因此,PPG@CaCO3遮蔽体系对于改善阳离子类基因载体的体内应用起到重要作用。

碳酸钙填充EVA/再生PE体系的发泡效果

对几种不同规格的碳酸钙 (分别为 40 0目、80 0目和 2 5 0 0目重质碳酸钙 )对EVA/再生PE体系的发泡效果进行了研究 ,通过对发泡曲线、发泡体体积膨胀率、表观密度和硬度的比较分析 ,对三种不同目数的碳酸钙在不同填充量时的发泡效果进行了评价。结果表明 ,三种规格碳酸钙的发泡有相似之处 ,尤其是都表现出了高填充 (180份 )和高发泡 (发泡体积膨胀倍数≥ 6)的可行性。

端羧基改性聚酰胺-胺的合成及其阻垢性能的研究——以长庆油田花子坪区块为例

为解决长庆油田花子坪区块结CaCO_3、CaSO_4垢的严重问题,采用氯乙酸为端基改性剂对1.0代和2.0代聚酰胺-胺树状聚合物进行端羧基改性合成了性能优良的阻垢剂1.0G PAMAM-COONa和2.0G PAMAM-COONa,通过红外光谱(FTIR)、元素分析等方法对其结构进行表征,考察了合成阻垢剂对CaCO_3、CaSO_4的阻垢性能及复配的阻垢剂PNF-2.0G(阻垢剂PNF、2.0G PAMAM-COONa质量比1∶1)对长庆油田化子坪的采出水/现场注入水混配水(质量比1∶1)的阻垢性能,并进行了现场试验。研究结果表明,60℃下,PAMAM-COONa的阻垢效果比聚酰胺-胺(PAMAM)的好、2.0G PAMAM-COONa的阻垢性能比1.0G PAMAM-COONa的效果好,在加药量为20 mg/L时,2.0G PAMAM-COONa对CaCO_3、CaSO_4的阻垢率为95.64%、92.35%,1.0G PAMAM-COONa对CaCO_3、CaSO_4的阻垢率为82.25%、89.36%。在加药量为20 mg/L时,对于97-42采出水/现场注入水的混配水,2.0G PAMAM-COONa和PNF单独使用时的阻垢率分别为75.53%和60.5%,而复配阻垢剂的阻垢率则高达95.56%;对于化100-45采出水/现场注入水的混配水,2.0G PAMAM-COONa和PNF单独使用时的阻垢率分别为38.5%和49.5%,而复配阻垢剂的阻垢率高达98.91%。经现场试验验证,该复配阻垢剂能起到优良的阻垢效果。

天冬氨酸-赖氨酸共聚物的阻垢性能研究

天冬氨酸-赖氨酸共聚物(PAL)是聚天冬氨酸的改性新产品,为将其用作阻垢剂,考察了不同条件下PAL对碳酸钙、硫酸钙阻垢性能的影响。结果表明,在温度为80℃,成垢离子浓度积(Ksp/Ca CO3)为0.045(0.15 mol/L Ca2+、0.30 mol/L HCO-3),恒温时间为14 h,PAL投加量为4 mg/L的条件下,PAL对碳酸钙的阻垢率可达70%左右;在温度为80℃,成垢离子浓度积(Ksp/Ca SO4)为0.04(0.20 mol/L Ca2+、0.20 mol/L SO2-4),恒温时间为14 h,PAL投加量为4 mg/L的条件下,对硫酸钙的阻垢率达到80%左右。表明改性新产品PAL可作为一种新型阻垢剂。