時間:2014-05-15 10:16:12
作者:世邦機器
所謂溶解,實質上是溶劑對溶質內聚力的破壞。這種破壞能力(即溶解能力或溶解速度)取決于溶劑的性質即水的性質。對水而言,這種性質主要是水分子的極性?,F已證明,對于液體水,大部分的水分子不是以單分子狀態(tài)存在,而是以分子團形式存在的。分子團中的水分子之間以氫鍵連結,于是抵消了原來單分子的一部分極性,所以分子團水的溶解能力就不如單分子水,而且分子團水的體積大于單分子水,對溶質的滲透能力也不如單分子水。已知大多數無機鹽在溶液中并不完全以金屬離子和酸根離子存在的,而往往在水中形成水合離子。因此,可以推測,無機鹽在水中形成水合離子時,可能破壞了水分子團的結構,使一部分水分子團中的某些氫鍵斷裂,從而形成了一部分水合質子和一部分單分子水。所以加入無機鹽類都能對硬石膏的水化速率有所提高。
專家還研究了硬石膏的水化反應動力學,并在動力學曲線上將水化反應過程分為五個階段
前列階段:硬打肯顆粒勺水接觸時,立即反應進行的階段。此階段溶解度升高很快,具有―定的水比速度,但時間較短;
第二階段:相當于所謂的潛伏期階段。此階段溶解度上升較快,但水化反應速度很慢,為晶核生成控制階段。此階段石膏生產線硬石膏典型的水化反應動力學曲線長短變化較大,影響因素較多,如硬石膏的品種、溫度、催化劑濃度、水膏比等。此階段長短決定初凝時間的長短。
第三階段:這―?階段反應進行很快,反應速度-與閂寸俱增。此階段是在上階段晶核生成達到臨界尺寸后很快結晶的階段,所以水化率呈直線上升。
第四階段:較活潑的反應階段結束后,反應速度逐漸減慢的階段。此階段晶體繼續(xù)生成,但由于反應物濃度下降,溶液中離子濃度較低,總的反應速度下降較快。
第五階段:水化反應速度減慢,逐漸趨于平穩(wěn),鈣離子濃度逐漸接近到催化劑和二水石膏混合液的平衡濃度,此階段時間相對較長。
將以上五個階段合并為三個時期。Ⅰ和Ⅱ階段相當于誘導期,Ⅲ階段為加速期,Ⅳ和v階段是緩慢期。其中誘導期和加速期石膏粉設備對硬石膏水化較重要,因為這兩個時期決定硬石膏的凝結時間、早期強度和耐久性。
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本工藝的特點是先煅燒石膏碎塊顆粒,然后再磨細。在煅燒過程中,碎塊受熱力及自身擠壓作用變得更為松散,從而提高了雷蒙磨出粉效率,相應節(jié)約了部分能耗。
然而實際上并非如此,工業(yè)二水石膏純度遠低于100%,而且是個不確定的數值。煅燒設備所得的煅燒產品也不會全轉化成半水石膏,還會有部分二水石膏沒有轉化成半水石膏;煅燒產物也并非全部為半水石膏。
專家曾于80年代初對湖北武昌縣的天然硬石膏做過水化試驗,發(fā)現經過磨細的硬石膏幾乎不具有水硬性,但摻人金屬硫酸鹽后,它們的催化作用使得天然硬石膏具有了水硬性,硬化體7d的抗壓強度達到10一12MPa。
建筑石膏的細度是產品質量的重要指標之一。在一定細度范圍內,制品的強度隨細度的提高而提高
這些矛盾的結果如何解釋呢?首先我們來討論什么叫脫水溫度。從理論上說,像石膏這類含有結晶水的物質,在溫度下都有與其相平衡的水蒸汽壓力,如果連續(xù)地破壞平衡即減少蒸汽壓力,含水物質將連續(xù)地脫去水分。
石膏也能沿斷裂、順層面或其他可用的空間沉積。其中也有由硫化物氧化而得的含硫酸的地下水同碳酸鹽類巖石接觸生成的石膏。然而這種交代礦床范圍不大,很少具有經濟價值。