【摘要】：論文分別采用“相轉(zhuǎn)移-沉淀法”和“二步復(fù)分解法”,開展以磷石膏為原料制備納米CaCO3的工藝條件研究工作。所得主要結(jié)論如下:(1) 一步“相轉(zhuǎn)移-沉淀法”由磷石膏制備納米碳酸鈣以MY為相轉(zhuǎn)移劑,無水Na2CO3為沉淀劑,以所制備的碳酸鈣樣品的形貌和粒徑為主要考察指標(biāo),篩選并確定STP為較適宜的添加劑,所確定較適宜的合成工藝條件為:沉淀反應(yīng)溫度25℃、沉淀反應(yīng)加料方式為CaY2溶液滴入碳酸鈉溶液中(含STP)、STP添加量3%。此條件下所合成的樣品為結(jié)晶性較好的方解石型納米CaCO3,樣品粒度較均勻,粒徑約為30nm。同時,通過沉淀母液循環(huán)實驗中Na2SO4初始濃度對Ca2+離子相轉(zhuǎn)移率影響實驗確定母液中SO42-離子的富集是磷石膏中Ca2+離子相轉(zhuǎn)移率降低的主要因素。對添加劑和工藝條件在控制CaCO3晶粒生長的作用機制進行了初步探討,認為添加劑STP通過電離產(chǎn)生P3O105-、吸附并進入CaCO3的正離子晶格位置,改變CaCO3的表面能,使CaCO3晶體生長的活性位減少,從而制備出粒徑均勻的納米碳酸鈣樣品。(2)二步復(fù)分解法由磷石膏制備納米碳酸鈣以磷石膏中Ca2+的轉(zhuǎn)化率為主要考察指標(biāo),通過單因素條件實驗和正交實驗,考察并確定由磷石膏制備粗品CaCO3工序較適宜的工藝條件為:反應(yīng)時間120min、反應(yīng)溫度40℃、磷石膏中CaSO4-2H2O: NH4HCO3:NH3·H2O (摩爾比)為1:1:1.4;此條件下鈣離子的平均轉(zhuǎn)化率為95.45%。以所制備碳酸鈣樣品的顆粒尺寸為主要考察指標(biāo),篩選并確定STP為較適宜的添加劑;并通過實驗確定CO2碳化沉淀工序較適宜的工藝條件為:氯化鈣溶液中Ca2+濃度0.5mol·L-1、添加劑STP的添加量3%,反應(yīng)溫度25℃;此條件下所制備的樣品為純相球霰石型納米碳酸鈣,樣品粒度較均勻,顆粒粒徑約20～30nm。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ132.32;TB383.1

【參考文獻】

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本文編號：2806304