CN110541188B - 利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法 - Google Patents

利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，采用二水硫酸钙作为原料，在碱液中细磨；然后，所得浆料经固液分离后在酸性条件下进行酸浸除杂，以脱除其中含有的碳酸盐、氧化物等杂质成分；其次，再利用强氧化剂的氧化作用，使其中的色素、有机物等杂质经氧化而脱除；经深度除杂净化后的二水硫酸钙，再经洗涤过滤、调浆，制成一定浓度的二水硫酸钙浆料，加入一定比例的晶型调整剂，最后在水热条件下进行晶型转化，所得产物经过滤干燥后，制得半水硫酸钙晶须产品。本发明工艺简单、原料来源广泛、成本低廉，所得晶须长径比大、粒度均一，可作为造纸、塑料及橡胶等行业的填料与增强剂使用，产品附加值高。

Description

利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法
技术领域
本发明涉及硫酸钙晶须制备技术领域，具体涉及一种利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法。
背景技术
随着我国基础建设和经济的快速发展，各种化学石膏排放量日益增大，然而，对于化学石膏的利用处理却缺乏相应的有效技术，所以实际生产过程中大都采用就地堆积处理。长期的堆积不但浪费大量土地，而且石膏中的有害物质也会对环境造成严重污染，不仅给企业带来巨大负担，严重阻碍企业的发展，而且对当地生态环境造成严重的影响。
硫酸钙晶须作为一种无机晶须材料，不仅具备无机晶须材料优良的物理化学性能，而且相比于其他晶须材料，具有明显的性价比优势。利用工业废酸制备硫酸钙晶须，不仅能够有效减少废酸的排放量，缓解环境压力，而且能够大幅提高产品的附加值，变废为宝。
CN 102677177 B公开了一种高长径比半水硫酸钙晶须的制备方法，该方法以可溶性无机钙盐及无机硫酸盐为原料，首先通过共沉淀机活化处理制得前驱体；然后将前驱体加入添加了晶型控制剂的水热介质中，在80~180℃水热处理2~10h，将水热产物洗涤、过滤、干燥，即可制得的半水硫酸钙晶须。CN 105645453 A公布了一种利用电石渣处理工业废硫酸的方法，其将电石渣和水在密封混合槽内混合均匀，获得电石渣悬浮液，然后将电石渣悬浮液输送至中和槽内，在搅拌条件下向中和槽内加入废硫酸至中和槽内体系的pH 值为7-9，然后送至压滤机进行固液分离，滤液返回密封混合槽回用，滤饼为含水的硫酸钙。CN102453951 B、CN 104562179 A分别公开了一种利用制碱废液和废硫酸制备硫酸钙晶须的方法，采用制碱工业的外排废液CaCl2溶液和硫酸工业产生的废硫酸，联合生成硫酸钙。CN110117813 A公布了一种从石膏废渣中制备硫酸钙晶须的方法，其制备步骤包括：除杂、酸洗、水洗、制备晶须，最终得到径长比为20-50，长度为10-50μm硫酸钙晶须。CN 107190325 A公开了一种利用工业副产磷石膏制备无水硫酸钙晶须的方法，主要步骤包括：（1）将磷石膏经烘干、破碎、筛分得到磷石膏粉体；（2）将磷石膏粉体中加入生石灰、熟石灰粉体以及晶型调控剂，并利用盐酸调节反应体系的pH至4-7，然后进行常压下的晶化反应；（3）将所得混合浆料经固液分离后得到固体产物，再经洗涤、烘干后，得到无水硫酸钙晶须成品。
在现有的制备硫酸钙晶须的技术中，多采用纯度较高的钙盐与硫酸/硫酸盐反应制得，对于原料纯度的要求较高；在利用工艺副产石膏作为原料制备硫酸钙晶须的技术中，大多只是经过简单的破碎筛分、酸洗、水洗等预处理过程，由于忽视了化学石膏中大量的复杂离子对于硫酸钙晶须生长的抑制作用，所得产品的纯度及长径比均较低。
发明内容
本发明提出了一种利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，首先通过物理解离的方式使原料中各类杂质与硫酸钙分离，然后分别通过酸洗、氧化等化学除杂手段，有效脱除了原料中的无机、有机杂质，所得产品不仅纯度高，而且长径比可达100以上，使产品的附加值得到显著提高。
实现本发明的技术方案是：
一种利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，步骤如下：
（1）细磨/除杂：按照一定液固比，将二水硫酸钙与碱液混合加入粉磨设备中，进行细磨，所用磨细设备可选择搅拌磨、球磨机、棒磨机等，一方面使原料中被硫酸钙包裹的杂质充分解离而暴露出来，以便于后续酸浸分离；另一方面，使原料中的硅、铝、钒等杂质元素与碱液充分反应而转入液相，实现初级净化，得到初级净化浆料；
（2）酸浸除杂：将步骤（1）得到的初级净化浆料进行固液分离，然后在固相中加入稀酸，进行酸浸除杂过程，进一步脱除原料中的碳酸盐、氧化物等杂质成分；
（3）氧化除杂：将步骤（2）酸浸除杂后的浆料进行固液分离，所得固相加入一定比例的氧化剂进行氧化除杂，使原料中的有机杂质充分氧化，转化为可溶性物质或气体而脱除，原料中夹杂的亚硫酸盐则经氧化转化为硫酸盐；
（4）洗涤过滤：将步骤（3）氧化除杂后的浆料进行过滤洗涤，得到纯净的二水硫酸钙中间产物；
（5）调浆：将步骤（4）得到的二水硫酸钙中间产物加水稀释，并通过搅拌打散制得一定固含量的浆料；
（6）水热反应：将步骤（5）得到的浆料加入高压反应釜中，加入一定比例的晶型调控剂，进行水热反应，通过控制水热反应条件，使得二水硫酸钙经完全转化为半水硫酸钙晶须浆料；
（7）过滤干燥：将步骤（6）得到的半水硫酸钙晶须浆料进行过滤、干燥，得到半水硫酸钙晶须，所得滤液可返回步骤（5）作用调浆用稀释水。
所述步骤（1）中液固比为1-3，碱液（氢氧化钠）浓度为5-25%，经磨细后的固体粒度不大于100目。
所述步骤（2）中稀酸为稀盐酸或稀硫酸，稀酸浓度为5%-20%，酸浸温度控制在10-65℃，酸浸时间0.5-2h。
所述步骤（3）中氧化剂为双氧水、次氯酸钠或次氯酸钙，氧化剂的添加量为固相质量的0.1-5%，控制反应时间为0.5-3h，反应温度为10-80℃。
所述步骤（4）中洗涤终点为洗液酸碱度达到pH为6.5-7.5。
所述步骤（5）中浆料的固含量为5-30%。
所述步骤（6）中晶型调控剂为氯化镁、氯化钾或硫酸镁；所述的水热反应条件为：反应温度为150-250℃，反应时间为0.5-2h，搅拌转速为50-200rpm。
所述步骤（7）中干燥方式为酒精置换洗涤后干燥、真空干燥或普通烘箱干燥，干燥过程以低温、快速的方式为宜。
所述步骤（1）中二水硫酸钙来自天然石膏、脱硫石膏或磷石膏。
所述步骤（7）半水硫酸钙晶须直径为1-5μm，长度达100-1000μm。
本发明的有益效果是：
（1）本发明可采用天然石膏、化学石膏等作为原料，大大扩展了硫酸钙晶须的原料范围；
（2）本发明采用一系列物理化学作用，不仅实现了对原料中无机、有机杂质的高效彻底脱除，原料净化除杂效果显著，而且经处理后的二水硫酸钙粒度很小，便于后续晶型转变过程的进行；
（3）所得半水硫酸钙晶须直径为1-5μm，长度达100-1000μm，长径比可达100以上，产品附加值高，具有明显的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的工艺流程图；
图2和3为实施例1所制得的高长径比半水硫酸钙晶须的扫描电镜照片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例利用电厂脱硫石膏为原料，制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，具体步骤如下：
（1）细磨/除杂：按照液固比为1的比例，将脱硫石膏与浓度为10%氢氧化钠溶液混合加入搅拌磨中，进行细磨，控制细磨时间为0.5h，出料粒度D90<200目；
（2）酸浸除杂：对步骤（1）得到的浆料进行过滤，在所得固相中浓度为10%的稀盐酸，调整液固比为1，进行酸浸除杂过程，控制反应温度为50℃，浸出时间为1h，使原料中的碳酸盐、氧化物等杂质成分得到进一步反应脱除；
（3）氧化除杂：对步骤（2）得到的净化原料进行固液分离，所得固相配置成50%的浆料，加入固相质量比为0.5%的次氯酸钠作为氧化剂，使二水硫酸钙中的有机杂质充分氧化脱除，原料中存在的部分亚硫酸钙也在该过程经氧化，转变为硫酸钙；
（4）洗涤过滤：将步骤（3）得到的净化后的浆料进行过滤洗涤至中性，得到纯净的二水硫酸钙净化产物；
（5）调浆：将步骤（4）得到的二水硫酸钙净化产物加水稀释，并通过搅拌打散制得固含量为30%的浆料；
（6）水热反应：将步骤（5）得到的浆料加入高压反应釜中，加入固体质量1%的氯化镁作为晶型调控剂，开启反应釜搅拌、加热装置，进行水热反应，通过控制水热反应温度为200℃、反应时间为1h、搅拌转速为100rpm；
（7）过滤干燥：将步骤（6）得到的反应浆料进行过滤、经酒精洗涤过滤后干燥，得到直径为1-5μm，长度达300-1000μm，长径比达200以上的半水硫酸钙晶须产品。
实施例2
本实施例利用天然石膏为原料，制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，具体步骤如下：
（1）细磨/除杂：按照液固比为1.5的比例，将天然石膏与浓度为15%氢氧化钠溶液混合加入搅拌磨中，进行磨细除杂，控制细磨时间为1h，出料粒度D90<200目，充分脱除原料中的氧化铝、二氧化硅等杂质；
（2）酸浸除杂：对步骤（1）得到的浆料进行过滤，在所得固相中浓度为10%的稀盐酸，调整液固比为2，进行酸浸除杂过程，控制浸出时间为2h，实现原料中的碳酸盐、氧化铁等杂质成分得到充分脱除；
（3）氧化除杂：对步骤（2）得到的净化原料进行固液分离，所得固相配置成50%的浆料，加入固相质量比为3%的双氧水作为氧化剂，使二水硫酸钙中的有机杂质充分氧化脱除；
（4）洗涤过滤：将步骤（3）得到的净化后的浆料进行过滤洗涤至中性，得到纯净的二水硫酸钙净化产物；
（5）调浆：将步骤（4）得到的二水硫酸钙净化产物加水稀释，并通过搅拌打散制得固含量为30%的浆料；
（6）水热反应：将步骤（5）得到的浆料加入高压反应釜中，加入固体质量1%的氯化镁作为晶型调控剂，开启反应釜搅拌、加热装置，进行水热反应，通过控制水热反应温度为200℃、反应时间为1h、搅拌转速为100rpm；
（7）过滤干燥：将步骤（6）得到的反应浆料进行过滤、经80℃真空干燥，得到直径为1-3μm，长度达100-500μm，长径比可达100以上的半水硫酸钙晶须产品。
实施例3
本实施例利用钛石膏为原料，制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，具体步骤如下：
（1）细磨/除杂：按照液固比为1的比例，将天然石膏与浓度为10%氢氧化钠溶液混合加入球磨机中，进行细磨，控制细磨时间为0.5h，出料粒度D90<200目；
（2）酸浸除杂：取步骤（1）得到的浆料进行固液分离，所得固相在室温条件下加入浓度为10%的稀硫酸，调整液固比为2，进行酸浸除杂过程，控制浸出时间为2h，实现原料中的碳酸盐、氧化物等杂质成分得到进一步反应脱除；
（3）氧化除杂：对步骤（2）得到的净化原料进行固液分离，所得固相配置成30%的浆料，加入固相质量比为1.5%的双氧水作为氧化剂，使钛石膏中夹杂的有机杂质充分氧化脱除；
（4）洗涤过滤：将步骤（3）得到的净化后的浆料进行过滤洗涤至中性，得到纯净的二水硫酸钙净化产物；
（5）调浆：将步骤（4）得到的二水硫酸钙净化产物加水稀释，并通过搅拌打散制得固含量为30%的浆料；
（6）水热反应：将步骤（5）得到的浆料加入高压反应釜中，加入固体质量1%的氯化镁作为晶型调控剂，开启反应釜搅拌、加热装置，进行水热反应，通过控制水热反应温度为180℃、反应时间为1.5h、搅拌转速为80rpm；
（7）过滤干燥：将步骤（6）得到的反应浆料进行过滤、经80℃真空干燥，得到直径为1-5μm，长度达100-800μm，长径比可达100以上的半水硫酸钙晶须产品。
实施例4
一种利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，步骤如下：
（1）细磨/除杂：按照液固比为1，将二水硫酸钙与浓度为5%的氢氧化钠溶液混合加入粉磨设备中，进行细磨，所用磨细设备可选择搅拌磨、球磨机、棒磨机等，一方面使原料中被硫酸钙包裹的杂质充分解离而暴露出来，以便于后续酸浸分离；另一方面，使原料中的硅、铝、钒等杂质元素与碱液充分反应而转入液相，实现初级净化，经磨细后的固体粒度不大于100目，得到初级净化浆料；
（2）酸浸除杂：将步骤（1）得到的初级净化浆料进行固液分离，然后在固相中加入稀盐酸，酸浸温度控制在10℃，酸浸时间2h，进行酸浸除杂过程，进一步脱除原料中的碳酸盐、氧化物等杂质成分；
（3）氧化除杂：将步骤（2）酸浸除杂后的浆料进行固液分离，所得固相加入占固相质量0.1%的双氧水进行氧化除杂，使原料中的有机杂质充分氧化，转化为可溶性物质或气体而脱除，原料中夹杂的亚硫酸盐则经氧化转化为硫酸盐，反应时间为0.5h，反应温度为10℃；
（4）洗涤过滤：将步骤（3）氧化除杂后的浆料进行过滤洗涤pH为6.5-7.5，得到纯净的二水硫酸钙中间产物；
（5）调浆：将步骤（4）得到的二水硫酸钙中间产物加水稀释，并通过搅拌打散制得一定固含量为5%的浆料；
（6）水热反应：将步骤（5）得到的浆料加入高压反应釜中，加入一定比例的氯化镁，进行水热反应，反应温度为150℃，反应时间为0.5h，搅拌转速为50rpm，使得二水硫酸钙经完全转化为半水硫酸钙晶须浆料；
（7）过滤干燥：将步骤（6）得到的半水硫酸钙晶须浆料进行过滤、干燥，得到半水硫酸钙晶须，半水硫酸钙晶须直径为1-5μm，长度达100-1000μm。
实施例5
一种利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，步骤如下：
（1）细磨/除杂：按照液固比为2，将二水硫酸钙与浓度为15%的氢氧化钠溶液混合加入粉磨设备中，进行细磨，所用磨细设备可选择搅拌磨、球磨机、棒磨机等，一方面使原料中被硫酸钙包裹的杂质充分解离而暴露出来，以便于后续酸浸分离；另一方面，使原料中的硅、铝、钒等杂质元素与碱液充分反应而转入液相，实现初级净化，经磨细后的固体粒度不大于100目，得到初级净化浆料；
（2）酸浸除杂：将步骤（1）得到的初级净化浆料进行固液分离，然后在固相中加入稀盐酸，酸浸温度控制在40℃，酸浸时间1h，进行酸浸除杂过程，进一步脱除原料中的碳酸盐、氧化物等杂质成分；
（3）氧化除杂：将步骤（2）酸浸除杂后的浆料进行固液分离，所得固相加入占固相质量3%的次氯酸钠进行氧化除杂，使原料中的有机杂质充分氧化，转化为可溶性物质或气体而脱除，原料中夹杂的亚硫酸盐则经氧化转化为硫酸盐，反应时间为2h，反应温度为50℃；
（4）洗涤过滤：将步骤（3）氧化除杂后的浆料进行过滤洗涤pH为7.0，得到纯净的二水硫酸钙中间产物；
（5）调浆：将步骤（4）得到的二水硫酸钙中间产物加水稀释，并通过搅拌打散制得一定固含量为15%的浆料；
（6）水热反应：将步骤（5）得到的浆料加入高压反应釜中，加入一定比例的氯化钾，进行水热反应，反应温度为200℃，反应时间为1.0h，搅拌转速为150rpm，使得二水硫酸钙经完全转化为半水硫酸钙晶须浆料；
（7）过滤干燥：将步骤（6）得到的半水硫酸钙晶须浆料进行过滤、干燥，得到半水硫酸钙晶须，半水硫酸钙晶须直径为1-5μm，长度达100-1000μm。
实施例6
一种利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，步骤如下：
（1）细磨/除杂：按照液固比为3，将二水硫酸钙与浓度为25%的氢氧化钠溶液混合加入粉磨设备中，进行细磨，所用磨细设备可选择搅拌磨、球磨机、棒磨机等，一方面使原料中被硫酸钙包裹的杂质充分解离而暴露出来，以便于后续酸浸分离；另一方面，使原料中的硅、铝、钒等杂质元素与碱液充分反应而转入液相，实现初级净化，经磨细后的固体粒度不大于100目，得到初级净化浆料；
（2）酸浸除杂：将步骤（1）得到的初级净化浆料进行固液分离，然后在固相中加入稀盐酸，酸浸温度控制在65℃，酸浸时间0.5h，进行酸浸除杂过程，进一步脱除原料中的碳酸盐、氧化物等杂质成分；
（3）氧化除杂：将步骤（2）酸浸除杂后的浆料进行固液分离，所得固相加入占固相质量5%的次氯酸钙进行氧化除杂，使原料中的有机杂质充分氧化，转化为可溶性物质或气体而脱除，原料中夹杂的亚硫酸盐则经氧化转化为硫酸盐，反应时间为3h，反应温度为80℃；
（4）洗涤过滤：将步骤（3）氧化除杂后的浆料进行过滤洗涤pH为7.5，得到纯净的二水硫酸钙中间产物；
（5）调浆：将步骤（4）得到的二水硫酸钙中间产物加水稀释，并通过搅拌打散制得一定固含量为30%的浆料；
（6）水热反应：将步骤（5）得到的浆料加入高压反应釜中，加入一定比例的硫酸镁，进行水热反应，反应温度为250℃，反应时间为2h，搅拌转速为200rpm，使得二水硫酸钙经完全转化为半水硫酸钙晶须浆料；
（7）过滤干燥：将步骤（6）得到的半水硫酸钙晶须浆料进行过滤、干燥，得到半水硫酸钙晶须，半水硫酸钙晶须直径为1-5μm，长度达100-1000μm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，其特征在于步骤如下：
（1）细磨/除杂：按照一定液固比，将二水硫酸钙与碱液混合加入粉磨设备中，进行细磨，实现初级净化，得到初级净化浆料；
（2）酸浸除杂：将步骤（1）得到的初级净化浆料进行固液分离，然后在固相中加入稀酸，进行酸浸除杂过程；
（3）氧化除杂：将步骤（2）酸浸除杂后的浆料进行固液分离，所得固相加入一定比例的氧化剂进行氧化除杂；
（4）洗涤过滤：将步骤（3）氧化除杂后的浆料进行过滤洗涤，得到纯净的二水硫酸钙中间产物；
（5）调浆：将步骤（4）得到的二水硫酸钙中间产物加水稀释，并通过搅拌打散制得固含量为15-30%的浆料；
（6）水热反应：将步骤（5）得到的浆料加入高压反应釜中，加入一定比例的晶型调控剂，进行水热反应，反应温度为200-250℃，反应时间为0.5-2h，搅拌转速为50-200rpm，使得二水硫酸钙经完全转化为半水硫酸钙晶须浆料；其中晶型调控剂为氯化镁，晶型调控剂的添加量为浆料中固体质量的1%；
（7）过滤干燥：将步骤（6）得到的半水硫酸钙晶须浆料进行过滤、干燥，干燥方式为酒精置换洗涤后干燥、真空干燥或普通烘箱干燥；得到半水硫酸钙晶须，半水硫酸钙晶须直径为1-5μm，长度达100-1000μm。
2.根据权利要求1所述的利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述步骤（1）中液固比为1-3，碱液浓度为5-25%，经磨细后的固体粒度不大于100目。
3.根据权利要求1所述的利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述步骤（2）中稀酸为稀盐酸或稀硫酸，稀酸浓度为5%-20%，酸浸温度控制在10-65℃，酸浸时间0.5-2h。
4.根据权利要求1所述的利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述步骤（3）中氧化剂为双氧水、次氯酸钠或次氯酸钙，氧化剂的添加量为固相质量的0.1-5%，控制反应时间为0.5-3h，反应温度为10-80℃。
5.根据权利要求1所述的利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述步骤（4）中洗涤终点为洗液酸碱度达到pH为6.5-7.5。
6.根据权利要求1所述的利用二水硫酸钙制备高长径比半水硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述步骤（1）中二水硫酸钙来自天然石膏、脱硫石膏或磷石膏。
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CN101311355B (zh) * 2008-04-24 2012-05-02 云南民族大学 一种磷石膏制备硫酸钙晶须的方法
CN102002756B (zh) * 2010-11-16 2013-03-20 东北大学 利用烧结矿烟气脱硫副产物制备硫酸钙晶须的方法
CN102605430B (zh) * 2012-04-17 2014-11-26 河南城建学院 由脱硫石膏制备硫酸钙晶须的工艺及硫酸钙晶须
CN102965721B (zh) * 2012-11-13 2015-06-17 沈阳化工大学 一种低成本制备硫酸钙晶须的方法
WO2015085133A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Georgia-Pacific Gypsum Llc Calcium sulfate crystals and methods for making the same
CN104532339B (zh) * 2014-12-16 2018-02-27 青海博川矿业开发有限公司 一种利用低品位天然石膏或石膏尾矿制备硫酸钙晶须的方法
CN106757363B (zh) * 2016-11-29 2019-05-07 安徽工业大学 一种利用烧结烟气脱硫副产物制备硫酸钙晶须的方法
CN106811801A (zh) * 2017-01-24 2017-06-09 东南大学 一种改性石膏晶须的制备方法
CN107236993A (zh) * 2017-07-07 2017-10-10 南开大学 一种脱硫石膏生产硫酸钙晶须的方法
CN108893774A (zh) * 2018-07-27 2018-11-27 湖北工业大学 一种金属盐助溶水热合成硫酸钙晶须的制备方法

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