CN113830814B - 一种工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法，首先配制一种工业固废石膏的盐酸溶液，然后与一定量的醇和油酸构成非表面活性剂微乳体系，通过引入石膏的不良溶剂乙醇来增大石膏微乳体系的过饱和度，从而诱导石膏的析晶再生长。将该体系在反应釜中70～90℃温度下反应一段时间制备得到了硫酸钙纳米棒。其中所得的滤液经处理后即可循环使用。采用本工艺不仅可以直接将工业固废石膏直接制备得到硫酸钙纳米材料，而且原料易得，成本低廉，制备过程简单，滤液易于回收，产物形貌、结构易控，纯度高，处理方便，易于工业化，为纳米材料的控制合成提供了新的途径，具有很高的经济价值。

Description

一种工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法
技术领域
本发明涉及一种无机纳米材料技术，尤其是涉及一种以工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒的方法。
背景技术
硫酸钙粉体材料和碳酸钙粉体材料一样，也可以广泛地应用于有机高分子材料制备领域，起到填充或补强的功效。近年来，碳酸钙行业的高档产品即纳米碳酸钙产品得到了空前的发展，在使用领域越来越多地替代更多的炭黑、白炭黑产品，不断在挤压炭黑、白炭黑的市场，纳米无水硫酸钙产品却未见工业化生产与产品商业化的报道。纳米无水硫酸钙的制备目前还停留在实验室阶段。纳米无水硫酸钙产品除了具备纳米粉体材料的优良特性外，相比于纳米碳酸钙，还具有更耐酸、耐腐蚀、耐高温等优势。因而如果纳米无水硫酸钙能实现产业化，由于其高性价比，未来有可能将大量的替代市面上常见的纳米碳酸钙粉体材料。
为了解决工业固废石膏大量堆积带来的经济与生态问题，近年来，各国研究人员对工业固废石膏的提纯及高附加值利用开展了大量的研究。研究的重点主要聚焦于硫酸钙晶须方面，主要是由于相比于纳米硫酸钙，硫酸钙晶须材料更易制备，而关于工业固废石膏制备纳米硫酸钙材料的研究却少有报道。
文献（硫酸钙纳米棒的简易合成与光致发光特性[J]. 无机材料学报, 2006, 21(6):1491-1495.）以水（溶液）/脂肪醇聚氧乙烯醚/环己烷/正戊醇的微乳体系，制备了分散性良好、尺寸均一的单斜结构CaSO4·0.662H2O纳米棒，其平均直径为50 nm，长度为800-1600 nm。研究表明，当水/表比（w）为6-15、油/表比（w）在5-12之间、反应物浓度为0.05-0.3mol/L时，适合于棒状硫酸钙的合成。该工艺使用了大量的表面活性剂，滤液回收利用较为困难，而且采用了无机钙盐和无机沉淀剂为原料，成本高，不经济。
文献（单晶CaSO4纳米管的制备：非片状结构化合物形成纳米管的新途径[J]. 高等学校化学学报, 2005，26(9):1594-1597.）以正丁醇，Ti(OC4H9)4，H2O，H2SO4，Ca(OH)2和表面活性剂油酸(C17H33COOH)组成整个溶剂热反应体系，以油酸和Ti(OC4H9)4配位形成的Ti－O－Ti油酸耦合体为结构引导生长剂，在低温下采用溶剂热法在高压釜中成功制备了长度为3 μm，内径约为10 nm，外径为30 nm，均匀的、直管形的单晶无水CaSO4纳米管。该文献主要以H2SO4及Ca(OH)2制备无水CaSO4纳米管，反应体系循环使用难，又使用高压反应釜，生产成本高，难以规模化生产。
从现有的工艺看，在纳米硫酸钙的制备过程中，为了抑制纳米硫酸钙沉淀粒子的长大变粗，研究人员使用了大量昂贵的表面活性剂、分散剂、乳化剂，导致产品的制备成本显著偏高，无法实现盈利的工业化生产。本发明旨在克服这一缺陷，以不含表面活性剂的液相化学体系，用工业固废石膏直接制备得到了硫酸钙纳米棒，省去了高昂的表面活性剂、无机钙盐和无机沉淀剂的成本，同时消纳了工业固废石膏，提高了其附加价值，对纳米硫酸钙的工业化生产有着重大的指导意义。
发明内容
本发明为解决现有工业固废石膏存在着大量堆积带来的经济与生态问题，由于适合于棒状纳米硫酸钙合成工艺方法存在着生产成本较高，可盈利性较差，规模化实现难度较大等问题，因而提供一种可用工业固废石膏直接制备得到硫酸钙纳米棒的方法，解决工业固废石膏大量堆积浪费问题，提高工业固废石膏利用率，降低硫酸钙纳米棒的制备成本，生产工艺简单、过程绿色环保。
本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法，其特征在于：包括如下步骤
步骤一：将工业固废石膏经烘干、破碎、研磨、过筛得到粒径小于100目的粉体作为下一步反应的原料，筛余物烧结为玻璃体制建材；
步骤二：将步骤一所得到的粒径小于100目的粉体与盐酸混合，搅拌，加热，待混合物温度升至70～90 ℃后滤去不溶物，得滤液A，滤渣烧结为玻璃体制建材；
步骤三：将步骤二所得的A液缓慢加入醇和油酸组成的溶液中，加热搅拌至澄清得到B液；
步骤四：取一定量的无水乙醇缓慢加入醇和油酸组成的溶液中，加热搅拌至澄清得到C液；
步骤五：将步骤三所得B液缓慢加入步骤四所得C液中，加热搅拌至澄清得到D液；
步骤六：将步骤五所得的D液转入反应釜中，搅拌，加热，待混合物温度升至70～90℃后继续反应0.5～2 h；
步骤七：将步骤六反应结束后所得的料浆趁热过滤，过滤所得的滤饼经过滤、洗涤、干燥后得到成品硫酸钙纳米棒，滤液经处理后继续配置B液与C液，从而实现了滤液的循环使用。
作为优选，所述的步骤一中，所述工业固废石膏是指磷石膏、盐石膏、脱硫石膏、氟石膏、钛石膏或柠檬酸石膏中的一种。
作为优选，所述的步骤二中，所述盐酸的浓度为1～4 mol/L；所述的固废石膏粉体与盐酸的固液比为1：(80～500) kg/L；所述的搅拌转速为200～600 r/min。
作为优选，所述的步骤三与步骤四中，所述醇是指正丙醇、异丙醇或正丁醇中的一种。
作为优选，所述的步骤三中，所述A液与醇和油酸的体积比为(1～2)：(10～20)：(10～100)；所述的搅拌转速为200～600 r/min，所述加热温度不超过70 ℃。
作为优选，所述的步骤四中，所述无水乙醇与醇和油酸的体积比为(1～2)：(10～20)：(10～100)；所述的搅拌转速为200～600 r/min，所述加热温度不超过70 ℃。
作为优选，所述的步骤五中，所述的搅拌转速为200～600 r/min，所述加热温度不超过70 ℃。
作为优选，所述的步骤六中，所述的搅拌转速为200～600 r/min。
作为优选，所述的步骤七中，所述滤饼经热水反复洗涤三次，乙醇洗涤一次后，成品滤饼在40～80℃下鼓风干燥1～6 h，得到成品硫酸钙纳米棒。
本发明采用了油相/醇/水三元体系构成的非表面活性剂微乳液结合重结晶法制备得到了硫酸钙纳米棒。本发明的重大意义在于避开传统的以无机钙盐和无机沉淀剂为原料采用直接沉淀的方式来制备纳米硫酸钙材料，而是直接以工业固废石膏为原料，通过构成非表面活性剂微乳体系来合成硫酸钙纳米棒，不仅无表面活性剂的添加，而且所采用的工艺利于滤液循环使用，也为工业固废石膏制备高附加值纳米硫酸钙提供了有效途径。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
图1是本发明一种工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法中实施例3所得到的硫酸钙纳米棒的扫描电镜图。
具体实施方式
实施例1：
一种工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法，将磷石膏经烘干破碎研磨过筛得到粒度小于100目的干料（筛余物烧结为玻璃体制建材），然后将此干料与盐酸按固液比（kg/L）为1：100混合。其中盐酸的浓度为1.5 mol/L。然后将此混合液搅拌（转速300 r/min），加热，待混合物温度升至70 ℃后滤去不溶物，得滤液A，滤渣烧结为玻璃体制建材。之后按A液、正丙醇与油酸的体积比为1：8：32，将A液缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70 ℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到B液。再按无水乙醇、正丙醇与油酸的体积比为1：8：32，将无水乙醇缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70 ℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到C液。然后将B液缓慢加入C液中，于70 ℃下，300 r/min的转速下加热搅拌至澄清得到D液。最后将D液转入反应釜中，于300 r/min的转速下搅拌，加热，待混合物温度升至70 ℃后继续反应0.5 h。待反应结束后将所得的料浆趁热过滤，所得的滤饼经热水反复洗涤三次，乙醇洗涤一次后，成品滤饼在80 ℃下鼓风干燥4 h，即得成品硫酸钙纳米棒。滤液经处理后继续配置B液与C液，从而实现了滤液的循环使用。
实施例2：
将磷石膏经烘干破碎研磨过筛得到粒度小于100目的干料（筛余物烧结为玻璃体制建材），然后将此干料与盐酸溶液按固液比（kg/L）为1：100混合。其中盐酸的浓度为2.5mol/L。然后将此混合液搅拌（转速300 r/min），加热，待混合物温度升至90 ℃后滤去不溶物，得滤液A，滤渣烧结为玻璃体制建材。之后按A液、正丙醇与油酸的体积比为1：8：10，将A液缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70 ℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到B液。再按无水乙醇、正丙醇与油酸的体积比为1：8：10，将无水乙醇缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到C液。然后将B液缓慢加入C液中，于70 ℃下，300 r/min的转速下加热搅拌至澄清得到D液。最后将D液转入反应釜中，于300 r/min的转速下搅拌，加热，待混合物温度升至70 ℃后继续反应0.5 h。待反应结束后将所得的料浆趁热过滤，所得的滤饼经热水反复洗涤三次，乙醇洗涤一次后，成品滤饼在80 ℃下鼓风干燥4 h，即得成品硫酸钙纳米棒。滤液经处理后继续配置B液与C液，从而实现了滤液的循环使用。
实施例3：
将磷石膏经烘干破碎研磨过筛得到粒度小于100目的干料（筛余物烧结为玻璃体制建材），然后将此干料与盐酸溶液按固液比（kg/L）为1：80混合。其中盐酸的浓度为2.5mol/L。然后将此混合液搅拌（转速300 r/min），加热，待混合物温度升至90 ℃后滤去不溶物，得滤液A，滤渣烧结为玻璃体制建材。之后按A液、正丙醇与油酸的体积比为1：5：10，将A液缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70 ℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到B液。再按无水乙醇、正丙醇与油酸的体积比为1：5：10，将无水乙醇缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到C液。然后将B液缓慢加入C液中，于70 ℃下，300 r/min的转速下加热搅拌至澄清得到D液。最后将D液转入反应釜中，于300 r/min的转速下搅拌，加热，待混合物温度升至90 ℃后继续反应0.5 h。待反应结束后将所得的料浆趁热过滤，所得的滤饼经热水反复洗涤三次，乙醇洗涤一次后，成品滤饼在80 ℃下鼓风干燥4 h，即得成品硫酸钙纳米棒。滤液经处理后继续配置B液与C液，从而实现了滤液的循环使用。
实施例4：
将盐石膏经烘干破碎研磨过筛得到粒度小于100目的干料（筛余物烧结为玻璃体制建材），然后将此干料与盐酸按固液比（kg/L）为1：100混合。其中盐酸的浓度为1.5 mol/L。然后将此混合液搅拌（转速300 r/min），加热，待混合物温度升至70 ℃后滤去不溶物，得滤液A，滤渣烧结为玻璃体制建材。之后按A液、正丙醇与油酸的体积比为1：8：32，将A液缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70 ℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到B液。再按无水乙醇、正丙醇与油酸的体积比为1：8：32，将无水乙醇缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70 ℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到C液。然后将B液缓慢加入C液中，于70 ℃下，300r/min的转速下加热搅拌至澄清得到D液。最后将D液转入反应釜中，于300 r/min的转速下搅拌，加热，待混合物温度升至70 ℃后继续反应0.5 h。待反应结束后将所得的料浆趁热过滤，所得的滤饼经热水反复洗涤三次，乙醇洗涤一次后，成品滤饼在80 ℃下鼓风干燥4 h，即得成品硫酸钙纳米棒。滤液经处理后继续配置B液与C液，从而实现了滤液的循环使用。
实施例5：
将盐石膏经烘干破碎研磨过筛得到粒度小于100目的干料（筛余物烧结为玻璃体制建材），然后将此干料与盐酸溶液按固液比（kg/L）为1：100混合。其中盐酸的浓度为2.5mol/L。然后将此混合液搅拌（转速300 r/min），加热，待混合物温度升至90 ℃后滤去不溶物，得滤液A，滤渣烧结为玻璃体制建材。之后按A液、正丙醇与油酸的体积比为1：8：10，将A液缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70 ℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到B液。再按无水乙醇、正丙醇与油酸的体积比为1：8：10，将无水乙醇缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到C液。然后将B液缓慢加入C液中，于70 ℃下，300 r/min的转速下加热搅拌至澄清得到D液。最后将D液转入反应釜中，于300 r/min的转速下搅拌，加热，待混合物温度升至70 ℃后继续反应0.5 h。待反应结束后将所得的料浆趁热过滤，所得的滤饼经热水反复洗涤三次，乙醇洗涤一次后，成品滤饼在80 ℃下鼓风干燥4 h，即得成品硫酸钙纳米棒。滤液经处理后继续配置B液与C液，从而实现了滤液的循环使用。
实施例6：
将盐石膏经烘干破碎研磨过筛得到粒度小于100目的干料（筛余物烧结为玻璃体制建材），然后将此干料与盐酸溶液按固液比（kg/L）为1：80混合。其中盐酸的浓度为2.5mol/L。然后将此混合液搅拌（转速300 r/min），加热，待混合物温度升至90 ℃后滤去不溶物，得滤液A，滤渣烧结为玻璃体制建材。之后按A液、正丙醇与油酸的体积比为1：5：10，将A液缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70 ℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到B液。再按无水乙醇、正丙醇与油酸的体积比为1：5：10，将无水乙醇缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到C液。然后将B液缓慢加入C液中，于70 ℃下，300 r/min的转速下加热搅拌至澄清得到D液。最后将D液转入反应釜中，于300 r/min的转速下搅拌，加热，待混合物温度升至90 ℃后继续反应0.5 h。待反应结束后将所得的料浆趁热过滤，所得的滤饼经热水反复洗涤三次，乙醇洗涤一次后，成品滤饼在80 ℃下鼓风干燥4 h，即得成品硫酸钙纳米棒。滤液经处理后继续配置B液与C液，从而实现了滤液的循环使用。
实施例7：
将脱硫石膏经烘干破碎研磨过筛得到粒度小于100目的干料（筛余物烧结为玻璃体制建材），然后将此干料与盐酸按固液比（kg/L）为1：100混合。其中盐酸的浓度为1.5mol/L。然后将此混合液搅拌（转速300 r/min），加热，待混合物温度升至70 ℃后滤去不溶物，得滤液A，滤渣烧结为玻璃体制建材。之后按A液、正丙醇与油酸的体积比为1：8：32，将A液缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70 ℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到B液。再按无水乙醇、正丙醇与油酸的体积比为1：8：32，将无水乙醇缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到C液。然后将B液缓慢加入C液中，于70 ℃下，300 r/min的转速下加热搅拌至澄清得到D液。最后将D液转入反应釜中，于300 r/min的转速下搅拌，加热，待混合物温度升至70 ℃后继续反应0.5 h。待反应结束后将所得的料浆趁热过滤，所得的滤饼经热水反复洗涤三次，乙醇洗涤一次后，成品滤饼在80 ℃下鼓风干燥4 h，即得成品硫酸钙纳米棒。滤液经处理后继续配置B液与C液，从而实现了滤液的循环使用。
实施例8：
将脱硫石膏经烘干破碎研磨过筛得到粒度小于100目的干料（筛余物烧结为玻璃体制建材），然后将此干料与盐酸溶液按固液比（kg/L）为1：100混合。其中盐酸的浓度为2.5mol/L。然后将此混合液搅拌（转速300 r/min），加热，待混合物温度升至90 ℃后滤去不溶物，得滤液A，滤渣烧结为玻璃体制建材。之后按A液、正丙醇与油酸的体积比为1：8：10，将A液缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70 ℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到B液。再按无水乙醇、正丙醇与油酸的体积比为1：8：10，将无水乙醇缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到C液。然后将B液缓慢加入C液中，于70 ℃下，300 r/min的转速下加热搅拌至澄清得到D液。最后将D液转入反应釜中，于300 r/min的转速下搅拌，加热，待混合物温度升至70 ℃后继续反应0.5 h。待反应结束后将所得的料浆趁热过滤，所得的滤饼经热水反复洗涤三次，乙醇洗涤一次后，成品滤饼在80 ℃下鼓风干燥4 h，即得成品硫酸钙纳米棒。滤液经处理后继续配置B液与C液，从而实现了滤液的循环使用。
实施例9：
将脱硫石膏经烘干破碎研磨过筛得到粒度小于100目的干料（筛余物烧结为玻璃体制建材），然后将此干料与盐酸溶液按固液比（kg/L）为1：80混合。其中盐酸的浓度为2.5mol/L。然后将此混合液搅拌（转速300 r/min），加热，待混合物温度升至90 ℃后滤去不溶物，得滤液A，滤渣烧结为玻璃体制建材。之后按A液、正丙醇与油酸的体积比为1：5：10，将A液缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70 ℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到B液。再按无水乙醇、正丙醇与油酸的体积比为1：5：10，将无水乙醇缓慢倒入正丙醇与油酸中，在70℃下，300 r/min的转速下，加热搅拌至澄清得到C液。然后将B液缓慢加入C液中，于70 ℃下，300 r/min的转速下加热搅拌至澄清得到D液。最后将D液转入反应釜中，于300 r/min的转速下搅拌，加热，待混合物温度升至90 ℃后继续反应0.5 h。待反应结束后将所得的料浆趁热过滤，所得的滤饼经热水反复洗涤三次，乙醇洗涤一次后，成品滤饼在80 ℃下鼓风干燥4 h，即得成品硫酸钙纳米棒。滤液经处理后继续配置B液与C液，从而实现了滤液的循环使用。
以上内容和结构描述了本发明产品的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解。上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法，其特征在于：包括如下步骤
步骤一：将工业固废石膏经烘干、破碎、研磨、过筛得到粒径小于100目的粉体作为下一步反应的原料，筛余物烧结为玻璃体制建材；
步骤二：将步骤一所得到的粒径小于100目的粉体与盐酸混合，搅拌，加热，待混合物温度升至70～90 ℃后滤去不溶物，得滤液A，滤渣烧结为玻璃体制建材；
步骤三：将步骤二所得的A液缓慢加入醇和油酸组成的溶液中，加热搅拌至澄清得到B液；
步骤四：取一定量的无水乙醇缓慢加入醇和油酸组成的溶液中，加热搅拌至澄清得到C液；
步骤五：将步骤三所得B液缓慢加入步骤四所得C液中，加热搅拌至澄清得到D液；
步骤六：将步骤五所得的D液转入反应釜中，搅拌，加热，待混合物温度升至70～90 ℃后继续反应0.5～2 h；
步骤七：将步骤六反应结束后所得的料浆趁热过滤，过滤所得的滤饼经过滤、洗涤、干燥后得到成品硫酸钙纳米棒，滤液经处理后继续配置B液与C液，从而实现了滤液的循环使用；
所述的步骤三与步骤四中，所述醇是指正丙醇、异丙醇或正丁醇中的一种；
所述的步骤三中，所述A液与醇和油酸的体积比为(1～2)：(10～20)：(10～100)；所述的搅拌转速为200～600 r/min，所述加热温度不超过70 ℃；
所述的步骤四中，所述无水乙醇与醇和油酸的体积比为(1～2)：(10～20)：(10～100)；所述的搅拌转速为200～600 r/min，所述加热温度不超过70 ℃。
2.按照权利要求1所述的工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法，其特征在于：所述的步骤一中，所述工业固废石膏是指磷石膏、盐石膏、脱硫石膏、氟石膏、钛石膏或柠檬酸石膏中的一种。
3.按照权利要求1所述的工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法，其特征在于：所述的步骤二中，所述盐酸的浓度为1～4 mol/L；所述的固废石膏粉体与盐酸的固液比为1：(80～500) kg/L；所述的搅拌转速为200～600 r/min。
4.按照权利要求1所述的工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法，其特征在于：所述的步骤五中，所述的搅拌转速为200～600 r/min，所述加热温度不超过70 ℃。
5.按照权利要求1所述的工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法，其特征在于：所述的步骤六中，所述的搅拌转速为200～600 r/min。
6.按照权利要求1所述的工业固废石膏制备硫酸钙纳米棒方法，其特征在于：所述的步骤七中，所述滤饼经热水反复洗涤三次，乙醇洗涤一次后，成品滤饼在40～80℃下鼓风干燥1～6 h，得到成品硫酸钙纳米棒。
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CN100451182C (zh) * 2007-01-23 2009-01-14 东北大学 一种非金属材料硫酸钙晶须的制备方法
CN101671848B (zh) * 2009-09-28 2011-10-26 清华大学 一种高长径比无水硫酸钙晶须的制备方法
CN106480507A (zh) * 2016-11-15 2017-03-08 曲靖师范学院 一种磷石膏制备低成本半水硫酸钙晶须的新工艺
CN108946783B (zh) * 2017-05-29 2022-04-22 北京中金瑞丰环保科技有限公司 一种含石膏原料的提纯方法
CN109912846B (zh) * 2019-03-30 2021-02-12 厦门大学 一种高性能的硫酸钙晶须材料及制备工艺
CN110835780B (zh) * 2019-10-28 2021-11-09 昆明理工大学 一种反相微乳液体系中磷石膏制备纳米级α型半水硫酸钙晶须的方法
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