硫酸钙晶须具有优良的性能及广泛的应用，目前硫酸钙晶须的制备通常直接采用天然石膏，从经济的长远发展来看，这种制备方式将消耗大量不可再生资源，而硫酸钙晶须及制品良好的市场应用前景又会加快天然石膏的消耗。同时，我国大量废弃的磷石膏不仅占用了大量的土地，对周边的环境及地下的水源造成了污染，也给企业带来了沉重的负担，阻碍了磷化工行业的发展。因此，本书介绍以磷石膏为原料，采用常压酸化法和水热合成法制备硫酸钙晶须，研究在不同反应条件对硫酸钙晶须长径比以及磷石膏转化率的影响。同时利用红外光谱（IR）、XRD射线衍射、热重（TG）、扫描电镜（SEM）、偏光显微镜等方法对产物进行分析与表征。
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第1章 绪论 1
1.1 晶须特性及研究现状 1
1.1.1 晶须的基本特性 1
1.1.2 晶须的分类 2
1.1.3 晶须的作用 3
1.1.4 国内外晶须的研究现状 5
1.2 硫酸钙晶须的制备方法 6
1.2.1 电石渣为原料 7
1.2.2 钙盐、硫酸盐为原料 7
1.2.3 天然石膏为原料 7
1.2.4 其他制备方法 8
1.3 磷石膏的产生、危害及利用现状 8
1.3.1 磷石膏的产生 8
1.3.2 磷石膏的危害及利用现状 10
1.4 磷石膏的预处理 12
1.4.1 水洗工艺 13
1.4.2 浮选工艺 13
1.4.3 石灰中和改性法 13
1.4.4 球磨法 14
1.4.5 闪烧法 15
1.4.6 陈化法 15
1.4.7 筛分法 15
1.5 磷石膏的综合利用 16
1.5.1 磷石膏在水泥工业的应用 16
1.5.2 磷石膏在化工上的应用 19
1.5.3 磷石膏在建筑方面的应用 21
1.5.4 磷石膏在其他领域中的应用 23
1.6 云南省磷石膏现状 24
1.6.1 云天化集团磷石膏产能状况 25
1.6.2 云天化集团磷石膏堆存状况 26
1.6.3 云天化集团磷石膏的主要化学组成及有害元素含量 26
1.6.4 云天化集团磷石膏的放射性特点 28
1.6.5 磷石膏堆置对环境影响的鉴别 28
1.6.6 云天化集团磷石膏排渣状况 31
1.6.7 云天化集团磷石膏利用现状 31
1.7 课题的研究现状及意义 31
1.7.1 课题的提出 31
1.7.2 课题研究目的和意义 32
1.7.3 课题研究内容及技术路线 32
1.7.4 课题研究技术路线图 33
第2章 常压酸化法制备硫酸钙晶须的试验研究 35
2.1 实验用原料分析、试剂与仪器 35
2.1.1 磷石膏的物性分析 35
2.1.2 磷石膏的晶体结构 35
2.1.3 磷石膏的化学成分 36
2.1.4 磷石膏的热化学分析 36
2.1.5 磷石膏的颗粒级配与结构 40
2.2 实验装置及试验流程 41
2.3 反应效果判断依据 42
2.3.1 长径比 42
2.3.2 晶须的形貌 42
2.3.3 磷石膏转化率 42
2.4 试验结果及讨论 42
2.4.1 盐酸与磷石膏制备硫酸钙晶须 42
2.4.2 硝酸与磷石膏制备硫酸钙晶须 47
2.4.3 硝酸与盐酸混合与磷石膏制备硫酸钙晶须 51
2.4.4 弱碱对生成硫酸钙晶须的影响 52
2.5 小结 54
第3章 水热合成法制备硫酸钙晶须的试验研究 55
3.1 试验方法 55
3.1.1 试验所用主要设备 55
3.1.2 试验用原料磷石膏的预处理 55
3.1.3 反应条件的选择 56
3.1.4 硫酸钙晶须产品的测试与表征 56
3.2 试验结果及讨论 56
3.2.1 反应温度对磷石膏转化率的影响 56
3.2.2 反应温度对晶须长径比的影响 57
3.2.3 反应时间对磷石膏转化率的影响 58
3.2.4 反应时间对晶须长径比的影响 59
3.2.5 反应溶液pH对磷石膏转化率的影响 60
3.2.6 反应溶液pH对晶须长径比的影响 60
3.2.7 搅拌速率对磷石膏转化率的影响 61
3.2.8 搅拌速率对晶须平均长径比的影响 62
3.2.9 反应压强对磷石膏转化率的影响 63
3.2.10 反应压强对晶须长径比的影响 64
3.3 小结 66
3.4 两种制备方法的分析与比较 67
第4章 杂质对硫酸钙晶须性能影响研究 68
4.1 试验方法及所用原材料和仪器 68
4.1.1 试验方法 68
4.1.2 原料分析 68
4.1.3 试验所用化学药品 69
4.2 试验结果及讨论 69
4.2.1 酸不溶物的影响 69
4.2.2 Fe3+含量的影响 70
4.2.3 F-含量的影响 71
4.2.4 可溶磷的影响 72
4.3 小结 73
第5章 偏溶法表面改性硫酸钙晶须的试验研究 74
5.1 试验方法及试验原料和仪器 74
5.1.1 试验方法 74
5.1.2 表面活性剂的筛选 75
5.1.3 试验原料 75
5.1.4 试验所用试剂及部分仪器设备 76
5.2 改性效果的判断依据 76
5.3 试验结果分析与讨论 77
5.3.1 阴离子表面活性剂的改性效果 77
5.3.2 阳离子表面活性剂的改性效果 80
5.3.3 非离子表面活性剂的改性效果 83
5.3.4 两性表面活性剂的改性效果 86
5.4 小结 88
第6章 硫酸钙晶生长机理的探讨与分析 90
6.1 硫酸钙晶须的生长机理 90
6.1.1 轴向螺旋位错生长机理 90
6.1.2 VLS机理 91
6.1.3 L-S机理 91
6.1.4 PBC理论 92
6.2 硫酸钙晶须的表面改性机理 92
第7章 结论以及展望 94
7.1 环境与经济效益评价 94
7.1.1 环境评价 94
7.1.2 经济效益评价 95
7.2 主要结论 96
7.3 展望 96
参考文献 98
索引 103
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