大理石尾矿碳化法制备文石晶须及其形貌分析

罗东山, 彭同江, 孙红娟, 丁文金, 耿乾. 大理石尾矿碳化法制备文石晶须及其形貌分析[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(4): 60-65. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.04.010
引用本文: 罗东山, 彭同江, 孙红娟, 丁文金, 耿乾. 大理石尾矿碳化法制备文石晶须及其形貌分析[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(4): 60-65. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.04.010
LUO Dongshan, PENG Tongjiang, SUN Hongjuan, DING Wenjin, GENG Qian. Preparation of Aragonite Whiskers by Carbonization from Marble Tailings and its Morphology Analysis[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(4): 60-65. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.04.010
Citation: LUO Dongshan, PENG Tongjiang, SUN Hongjuan, DING Wenjin, GENG Qian. Preparation of Aragonite Whiskers by Carbonization from Marble Tailings and its Morphology Analysis[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(4): 60-65. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.04.010

大理石尾矿碳化法制备文石晶须及其形貌分析

详细信息
    作者简介: 罗东山(1993-), 女, 四川南充人, 硕士研究生, 研究方向为固体废物资源化利用, E-mail:dongshanluo@qq.com
    通讯作者: 彭同江(1958-), 男, 山东青岛人, 教授, 博士生导师, 主要从事矿物晶体化学研究, E-mail:tjpeng@swust.edu.cn
  • 中图分类号: X751

Preparation of Aragonite Whiskers by Carbonization from Marble Tailings and its Morphology Analysis

More Information
  • 以四川石棉县某大理石矿山的尾矿经预处理和煅烧所得生石灰为原料,氯化镁为晶型控制剂,采用碳化法制备文石晶须。通过X射线衍射、光学显微镜等分析手段对样品物相组成、微观形貌进行分析。考察了温度、MgCl2浓度及生石灰用量对样品中文石晶体含量和晶须形貌的影响。结果表明:在温度80℃、MgCl2浓度0.2 mol/L、生石灰用量为6 g/L时,可制备得到长度为40~50 μm、直径为2~3 μm、长径比为13~18的文石晶须。

  • 加载中
  • 图 1  尾矿样品和煅烧产物的XRD谱

    Figure 1. 

    图 2  不同温度制得样品的XRD谱

    Figure 2. 

    图 3  不同温度所得样品微观形貌图

    Figure 3. 

    图 4  不同MgCl2浓度制得样品的XRD谱

    Figure 4. 

    图 5  MgCl2浓度对样品文石晶须含量影响

    Figure 5. 

    图 6  不同MgCl2浓度所得样品微观形貌图

    Figure 6. 

    图 7  不同生石灰用量制得样品的XRD谱

    Figure 7. 

    图 8  生石灰用量对文石晶须含量的影响

    Figure 8. 

    图 9  不同生石灰用量所得样品微观形貌图

    Figure 9. 

    表 1  尾矿原样及煅烧产物生石灰的化学成分分析    /%

    Table 1.  Chemical composition analysis of tailings and calcined products

    编号 CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 BaO K2O Na2O SO3 SrO LOI
    SM-M 55.96 0.53 0.09 0.33 0.07 0.02 0.02 0.01 0.006 0.006 42.95
    SM-L 94.19 0.70 0.23 0.47 0.13 - 0.04 - 0.01 0.01 4.20
    注:LOI为烧失量。
    下载: 导出CSV

    表 2  试验方案设计

    Table 2.  Experimental Program

    样品编号 温度/℃ MgCl2浓度/(mol·L-1) 生石灰用量/(g·L-1)
    Ar-T-x 50, 60, 70, 80, 90 0.1 6
    Ar-Mg-y 80 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 6
    Ar-CaO-z 80 0.2 2, 4, 6, 8, 16
    下载: 导出CSV
  • [1]

    孟跃辉, 倪文, 张玉燕.我国尾矿综合利用发展现状及前景[J].中国矿山工程, 2010, 39(5):4-9. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysks201005003

    [2]

    陈艳萍, 严云, 胡志华.碳酸钙晶须的制备及含硫化合物对碳酸钙晶须影响的研究[J].人工晶体学报, 2015, 44(5):1347-1353. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/rgjtxb98201505035

    [3]

    Ren M, Dong C, An C. Large-scale growth of tubular aragonite whiskers through a MgCl2-sssisted hydrothermal process[J]. Materials, 2011, 4(8):1375-1383. doi: 10.3390/ma4081375

    [4]

    曹有名.碳酸钙晶须合成及其应用[J].化工新型材料, 1998(10):23-24. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Conference/285797

    [5]

    Zhao L N, Chen L, Wang Y. Influence of control agent on preparation of aragonite type of calcium carbonate whisker[J]. Journal of Jishou university, 2013, 34(2):64-67. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jsdxxb-zr201302014

    [6]

    刘飞, 袁铭鸿, 曹建新.利用电石渣制备碳酸钙晶须的初步研究[J].贵州大学学报(自然科学版), 2010, 27(2):126-128. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gzdxxb201002033

    [7]

    张琍.均一文石相碳酸钙晶须的制备与生长机理研究[D].成都: 四川大学, 2002.http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10610-2002121183.htm

    [8]

    许兢, 陈庆华, 钱庆荣.尿素水解法制备晶须碳酸钙[J].结构化学, 2003(2):233-237. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/jghx200302025

    [9]

    Liu Qingfeng, Shang Wenyu, Liu Bin, et al. Preparation of aragonite by carbonation process[C]. Electrical Insulating Materials, 1998. Proceedings of 1998 International Symposium on, 1998.

    [10]

    Ota Y, Inui S, Iwashita T, et al. Preparation of Aragonite Whisker[J]. Journal of the American Ceramic Society, 1995, 78(7):1983-1984. doi: 10.1111/j.1151-2916.1995.tb08924.x

    [11]

    孙红娟, 常有军.鼓泡法制备文石型碳酸钙晶须的实验研究[J].中国矿业, 2005(2):79-81. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgky200502024

    [12]

    Hu Z S, Shao M H, Li H Y, et al. Mg2+ content control of aragonite whisker synthesised from calcium hydroxide and carbon dioxide in presence of magnesium chloride[J]. Materials science and technology, 2008, 24(12):1438-1443. doi: 10.1179/174328407X168865

    [13]

    李纠, 陈华雄.以氯化镁为晶型控制剂制备碳酸钙晶须[J].硅酸盐学报, 2005(9):1153-1156. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gsyxb200509022

    [14]

    马俊, 刘华彦, 陈银飞.针状碳酸钙制备中氯化镁晶型导向剂的套用研究[J].无机材料学报, 2011, 26(11):1199-1204. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=wjclxb201111014

    [15]

    刘茜, 刘庆峰, 陈寿田.碳酸化工艺参数对碳酸钙结晶习性的影响[J].无机材料学报, 2002(1):163-166. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/wjclxb200201028

    [16]

    Michael B. Toffolo E B. Nucleation of aragonite upon carbonation of calcium oxide and calcium hydroxide at ambient temperatures and pressures:a new indicator of fire-related human activities[J]. Journal of archaeological science, 2014, 9(49):237-248.

    [17]

    Hu Z, Shao M, Cai Q, et al. Synthesis of needle-like aragonite from limestone in the presence of magnesium chloride[J]. Journal of materials processing tech, 2009, 209(3):1607-1611. doi: 10.1016/j.jmatprotec.2008.04.008

    [18]

    Mccallum R W, Yan J Q, Rustan G E, et al. Synthesis of needle-like aragonite crystals in the presence of magnesium chloride and their application in papermaking[J]. Advanced composite materials, 2009, 18(4):315-326.

    [19]

    张利, 张昭, 郭红丹, 等.均一文石晶须的制备及机理探讨[J].四川大学学报(工程科学版), 2002(3):46-49. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/scdxxb-gckx200203012

    [20]

    赵丽娜, 刘欢, 冯少强, 等.文石型碳酸钙晶须的制备及其力学性能研究[J].化学通报, 2013, 76(12):1141-1144. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hxtb2201312014

    [21]

    陈华雄, 宋永才.文石晶须制备中氯化镁的影响[J].硅酸盐学报, 2003(10):940-944. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gsyxb200310006

    [22]

    Pan Y, Zhao X, Sheng Y, et al. Biomimetic synthesis of dendrite-shaped aragonite particles with single-crystal feature by polyacrylic acid[J]. Colloids and surfaces A:physicochemical and engineering aspects, 2007, 297(1-3):198-202. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=730e761e345454a24d2af6822c155e49

    [23]

    马俊, 刘华彦, 梁锦, 等.两种重要形貌的碳酸钙的可控合成及生长机理探讨[J].材料科学与工程学报, 2011, 29(2):227-232. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-CLKX201102016.htm

  • 加载中

(9)

(2)

计量
  • 文章访问数:  1238
  • PDF下载数:  9
  • 施引文献:  0
出版历程
收稿日期:  2019-04-08
刊出日期:  2019-08-25

目录