ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ………………………………………………………………… 6
Глава 1. Аналитический обзор опубликованных источников и выбор
направления исследования ………………………………………….. 14
1.1. Процессы, приводящие к образованию фосфогипса…..
14
1.2. Анализ тенденций использования фосфогипса……………….
1.3. Применение фосфогипса в строительной индустрии…………
21
25
1.4. Применение фосфогипса в сельском хозяйстве ………………... 30
1.5. Способы переработки фосфогипса
1.5.1. Обработка и обогащение фосфогипса ……………………
1.5.2. Извлечение редкоземельных элементов из фосфогипса…
1.5.3. Химическая переработка фосфогипса …………………….
1.6. Люминофоры на основе матрицы сульфида кальция …………
31
34
37
40
1.7. Способы получения неорганических люминесцентных
материалов ……………………………………………………… 44
1.8. Выводы к главе 1 ……………………………………………….. 47
Глава 2. Материалы и методы
49
2.1. Материалы
2.1.1. Фосфогипс …………………………………………………… 49
2.1.2. Восстановители……………………………………………... 49
2.2. Синтез материалов
2.2.1. Сушка фосфогипса…………………………………………
49
2.2.2. Предварительный обжиг ……………………………………. 50
2.2.3. Расчет массы восстановителя ……….……………………… 50
2.2.4. Методика приготовления образцов ………………………… 51
2.2.5. Исследование влияния длительности восстановительной
термообработки ……………………………………………….. 51
2.3. Методы исследований
2.3.1. Отбор пробы ………………………….…………………..
52
2
52
2.3.2. Рентгенофазовый анализ …………………………………
2.3.3. Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии… 53
2.3.4. Метод термического анализа …………………………..
53
2.3.5. Растровая электронная микроскопия …………………….. 54
2.3.6. Гранулометрический анализ методом лазерной
дифракции ……………..………………………………………. 55
2.3.7. Определение площади удельной поверхности методом
БЭТ (низкотемпературной адсорбции азота) ………………..
55
2.3.8. Метод электронного парамагнитного резонанса ………… 56
2.3.9. Спектральные методы анализа …………….……………
56
2.3.10. Гравиметрический метод ……………………..…………... 57
2.3.11. Измерение относительного светового потока …………
57
2.3.12. Исследование взаимодействия полученного материала с
кислотами и щелочами ……………………………………...
2.3.13. Исследование взаимодействия полученного материала с
органическими растворителями ……………………………..
2.3.14. Исследование водопоглощения …………………………
2.3.15. Расчет потери массы образцом ……………………….
2.3.16. Определение содержания сульфида кальция методом
иодометрического титрования ………………………………
Глава 3. Теоретические и технологические основы формирования
фазового состава и структуры люминесцентных материалов на
основе сульфида кальция из фосфогипса ………………………..
3.1. Изучение физико-химических особенностей фосфогипса ….
58
59
59
60
61
62
62
3.2. Исследование процессов предварительной термообработки
фосфогипса…………………………………………………………. 65
3.3. Изучение технологических особенностей восстановительного
обжига фосфогипса……………………………………………….. 72
3.3.1. Изучение процессов восстановления фосфогипса в
3
72
зависимости от природы восстановителя……………..…….
3.3.2. Исследование одновременного варьирования
температуры и продолжительности термообработки на
люминесцентную способность материала …………………… 79
3.3.3. Исследование влияния продолжительности
восстановительной термообработки на люминесцентные
свойства синтезируемого материала ……………………….
3.3.4. Исследование влияния скорости подъема температуры
на люминесцентные свойства синтезируемого материала
3.3.5. Исследование влияния способа загрузки фосфогипса и
восстановителя на люминесцентную
84
86
способность
полученных материалов ……………………………. ……….. 87
3.4. Выводы к главе 3 ……………………………………………….. 94
Глава
4.
Изучение
физико-химических
особенностей
синтезированных композиционных материалов сульфат/сульфид
кальция и их люминесцентной способности……………………… 97
4.1
Физико-химические
особенности
восстановленного
фосфогипса ………………………………………………………… 97
4.2 Люминесцентные характеристики синтезированного материала 104
4.3. Исследование водопоглощения люминесцентных материалов 120
4.4.
Исследование взаимодействия полученного материала
с минеральными растворителями……..…………………………... 122
4.5.
Исследование взаимодействия полученного материала
с органическими растворителями ………………………………… 123
4.6. Влияние термообработки люминесцентного материала на его
люминесцентную способность ……………………………………. 123
4.7. Выводы к главе 4 ……………………………………………….. 125
4
Глава 5. Опытно-промышленная апробация технологии переработки
фосфогипса в люминесцентный материал на основе сульфида
кальция ………… ………………………………………………….. 126
5.1. Технологическая схема разработанной технологии получения
композиционных материалов …………………………………….. 126
5.2. Опытно-промышленная апробация разработанной технологии 129
5.3. Выводы к главе 5 ……………………………………………….. 136
Общие выводы ………………………………………………………….. 137
Заключение ……………………………………………………………… 140
Список обозначений и сокращений …………………………………… 142
Список источников ……………………………………………………... 143
Приложение 1 …………………………………………………………… 170
Приложение 2 …………………………………………………………… 172
Приложение 3 …………………………………………………………… 174
Приложение 4 …………………………………………………………… 175
Приложение 5 …………………………………………………………… 177
Приложение 6 …………………………………………………………… 181
