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      技術問答

      硫酸鹽結合劑有哪些特性?

      硫酸鋁的凝結硬化機理是:其水解生成堿式鹽,然后生成氫氧化鋁,最后逐漸形成氫氧化鋁凝膠體而凝結硬化。其反應式如下:

      Al2(SO4)2+2H2O→Al2(SO4)2+H2SO4

      Al2(SO4)2+2H2O→Al2(SO4)(OH)4+H2SO4

      Al2(SO4)(OH)2+2H2O→2Al(OH)3↓+2H2SO4

      純硫酸鋁在常溫下水解作用較緩慢,甚至在200~300℃的溫度下水解率不超過50%,因而,在常溫下凝結硬化速度很低。但是,若其中含有適量其他金屬鹽,如Na2SO4,則水解速度可明顯加快。

      硫酸鋁結合體的強度在常溫下增長較慢。當溫度升至近700℃時,強度隨溫度提高而增加,達最高值。在此階段,游離水排出,氫氧化鋁凝膠體形成并致密化。Al2(SO4)3·18H2O中的18個分子結晶水也不是一次脫出,而是分幾次脫出,而是分幾次脫出,故對結合體結構影響不大。結合體的冷態(tài)強度約在800℃左右為最低值,這是因為Al2(SO4)2受熱分解,生成Al2O3和SO3,對結合體的結構有危害。當溫度超過1000℃時,結合體的冷態(tài)強度又急劇上升,經(jīng)1200℃熱處理后,冷態(tài)強度約為800℃時的3.5~5.0倍。

      磷酸鋁結合體的凝結速度和在加熱過程中其強度的發(fā)展,與磷酸鋁溶液的濃度有關。濃度過高,殘留的硫酸鋁受熱分解時對結合體的影響過大;濃度過低,結合體的致密度低,使各溫度下的冷態(tài)強度低。一般認為,在配制搗打料時,控制溶液的密度在1.20~1.30g/cm3為宜。

      值得注意的是,該結合劑在水解過程中產(chǎn)生的H2SO4,在同混料時與其中某些金屬反應而產(chǎn)生氫氣,故應采取適當措施防止其危害發(fā)生。

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