磷石膏的改性及其在水泥生产中的应用
化学石膏的性能及其在水泥缓凝剂中的应用
摘要：化学石膏和天然石膏化学成分很接近，二水硫酸钙（硫酸钙）的含量比较高，通过对化学石膏去除杂质、改性，完全可以替代天然石膏作为水泥的缓凝剂。本文主要阐述了化学石膏的性能，作为水泥缓凝剂的改性方法及对水泥性能的影响。化学石膏用作水泥缓凝剂，拓宽了化学石膏利用的途径，具有明显的社会效益和经济效益。 关键词：化学石膏；缓凝剂；性能；应用 the property of synthetic gypsum and application in cement retarder xie jian?hai1,shi zong?li1,2,xiang ren?ke1,zhao dang?hui3 (1.insitute of materials science and engineering, lanzhou jiaotong university,lanzhou gansu730070;2.school of materials and engineering, hunan uuniversity,changsha hunan 410082; 3. shaanxi qinling cement co. ltd,tongchuan shaanxi 727100) 1 引言 工业生产每年排放大量化学石膏，由于化学石膏含有杂质、水分等，对其有效利用带来很多不便［1］。化学石膏的堆放不仅占用大量的土地，经雨水冲刷和浸泡，可溶性有害物质会溶于水中，导致地表水及地下水污染。其次，堆积的化学石膏经日晒风吹，会在空气中形成粉尘污染。大量堆积的化学石膏严重制约着企业的发展，综合利用工业副产石膏，既有利于保护环境，又能节约能源和资源。国外发达国家化学石膏的利用率比较高，包括对一些废弃石膏的再利用，作为水泥缓凝剂广泛使用［2-4］。2009年我国的水泥产量近16亿吨，按水泥中加入5%的石膏作为缓凝剂计算，全国一年水泥生产就大约需要8000万吨石膏。水泥产业对石膏的需求量是非常巨大的，而水泥缓凝剂基本是以天然石膏为原料，我国的天然石膏资源虽然丰富，但是分布很不均衡，如果用化学石膏代替天然石膏用作水泥缓凝剂，既可以废物利用，又可以降低水泥企业生产成本，符合可持续发展战略。 2 化学石膏的性能和改性 化学石膏是在工业生产过程中所得到的以caso4.2h2o或caso4为主要成分的副产品，包括磷石膏、烟气脱硫石膏、柠檬酸石膏、氟石膏、硼石膏、钛石膏等。化学石膏在化学成分、水化动力、凝结特性、物理性能上与天然石膏都比较接近。表1是化学石膏与天然石膏化学成分的对比，从表中数据可知道化学石膏的主要成分与天然石膏接近，经过改性处理后可以作为水泥缓凝剂使用。 2.1 化学石膏的性能 2.1.1 磷石膏（phosphogypsum） 2.1.2 脱硫石膏 (flue gas desulphurization gypsum) 脱硫石膏主要是火力发电厂用石灰石-石膏法去除废气中的so2所产生的以二水硫酸钙为主要成分的副产品，年排放产量在5000万吨以上。脱硫石膏附着水15-25%,外观比较潮湿、呈松散的细小颗粒，纯度可达到95%。脱硫正常时其产出的脱硫石膏颜色近乎白色微黄.有时脱硫不稳定带进较多的煤灰等杂质时颜色发黑，对其利用带来不利影响。脱硫石膏主要杂质为未反应的碳酸钙、氧化铝和氧化硅等。 2.1.3 柠檬酸石膏 ( citric acid gypsum) 柠檬酸石膏是生产柠檬酸过程中所得到的副产品，每生产一吨柠檬酸可产生废渣2.2吨，主要成分caso4.2h2o。柠檬酸石膏外观呈白色或浅黄色，附着水含量40%左右，主要杂质为未反应的柠檬酸钙及少量未提取的柠檬酸，ph=3.5-4.5。 2.1.4 氟石膏 (fluorgypsum)
改性磷石膏施工方案
改性磷石膏公路基层施工方案 一、编制依据、原则和范围 1.编制依据 1）、金钟至永温道路工程、施工合同、设计图纸等； 2）、交通部颁发的规范、标准、定额及国家现行的有关法律法规、文件。 《公路路基施工技术规范》 《公路路面基层施工技术规范》 《公路桥涵施工技术规范》 《公路工程施工安全技术规范》 《公路土工试验规程》 《公路工程水泥及水泥试验规程》 《公路工程金属试验规程》 《公路工程集料试验规程》 《公路工程质量检验评定标准》 3）、现场踏勘及调查情况。 4）、我公司现有技术水平、施工队伍、机械设备、测量仪器仪表及试验设备情况。 5）、我公司施工类似工程的经验。 二、工程概况及特点 1、工程概况 永温至金钟道路是金钟大水工业园区至开阳县的主干路，大修工程起点位于永温，终点于金钟，全长，包括道路基层、面层路肩墙及排水等部分内容，共分三个施工班组。两个路基施工班组及一个路面班组，路基标准横断面为：=左侧硬路肩（C20砼）+车行道+右侧宽硬路肩（C20砼），行车道结构层为： 26cm改性磷石膏稳定碎石基层、6cm AC-20中粒式沥青砼+4cm AC-13细粒式沥青砼。 2、工程特点 由于本工程是大修工程，原道路路面结构层为砼路面，在施工路床时全部破除（需采用机械破碎），破碎的材料可回填到低洼处用振动压
路机碾压平整密实（代替填隙碎石底基层）。施工时根据建设单位提供的原管线探明其位置并做好保护措施。 三、主要工程数量 本段（K1+040-K4+000段）主要工程数量如下： 改性磷石膏公路基层： 四、施工总体部署 1、施工目标 ⑴质量目标：达到国家现行合格标准。 ⑵安全、文明目标 做到“三无、一杜绝、一确保”，即：无工程事故和重大设备事故、无人身伤害事故、无火灾事故；杜绝因工死亡事故，年重伤率、年负伤率控制在规定范围以内，确保安全生产指标达国家标准。 ⑶工期目标 计划开工日期：2013年08月20日； 计划竣工日期：2013年08月27日； 总工期：8日历天。 ⑷环保目标 严格遵守成都市对环保的有关规定，在当地环保部门的指导下，按照有关要求，重点防止扬尘、噪音、震动及废水废物的排放。在施工过程中和竣工后全面达到环保标准。 2、施工指导思想 以安全、质量为主导，做到万无一失，稳中求快。积极开发应用新技术、新工艺、新设备、新材料，施工过程中以工程安全、质量为第一，坚持文明施工；以安全、质量、文明树誉新津。 3、施工组织机构及人员配备 主要成员职务及职责
石膏研究
1 课题研究背景和意义 石膏是一种应用历史悠久的建筑材料，与石灰、水泥并列为无机胶凝材料中的三大支柱。它具有重量轻，凝结快，耐火性能好，传热传声小、施工高效、对人体亲和无害等优点，是国际上推崇发展的节能型绿色材料。我国是石膏资源大国，天然石膏储量达600亿吨以上，居世界第一位，工业副产物化学石膏的排放量呈不断增长趋势，因此发展石膏基材料具备得天独厚的资源优势。 高强石膏材料一般指主要由仅半水石膏组成的胶结材料。目前，国内外尚无统一的定义和标准，一般认为抗压强度达到25～50MPa 的α-半水石膏即可称为高强石膏材料，大于50MPa则为超高强石膏材料。高强石膏材料已被广泛应用于机械制造、精密铸造、汽车、陶瓷、建筑、工艺美术和医疗等众多领域，美国研究出的一种称为Ceracem石膏的新型抗水石膏建材，制品强度已达到69～138MPa，远高于高标号混凝土。其透水率较高标号混凝土还低，彻底克服了石膏接触水后强度下降的缺点。然而，由于我国在石膏科学研究和高强石膏制品生产的工艺和技术上大大落后西方发达国家，致使我国的石膏资源大部分以原矿或初级产品进入国内外市场，造成资源的严重流失，而且无法满足我国民经济发展对高强石膏的需要。因此，开发研制高强石膏具有重要意义。 四十多年来的研究认为欲从材料本身的改良来克服石膏力学性 能上的缺点是非常困难的，而在石膏水化硬化过程中对其进行改性是
一种较简易且有效的手段。通常主要有三类途径：一类是通过加入水硬性胶凝材料，如硅酸盐水泥及粉煤灰、矿渣等活性掺合料；第二类是用纤维和聚合物进行复合增强；第三类围绕降低水膏比，主要手段包括机械压制脱水、掺外加剂。相比之下，第一类方法即加入水硬性胶凝材料以提高石膏基材料性能时所需掺入的量较大，且对石膏制品的性质存在较多影响，有待人们进行深入研究。而外加剂能在极小掺量情况下较大幅度地提高材料的性能。其中，减水剂对胶凝材料强度的提高是最有效的。高效减水剂可以大幅度地降低水膏比，从而大大提高石膏材料的物理特性。目前，国内外在高效减水剂的研究和开发上已经做了大量的工作，但多用于对水泥混凝土体系。将已开发的高效减水剂用于对各种石膏改性已有尝试，但作用机理还有待进一步深入研究。另外，外加剂的复合互补行为将是石膏改性研究的新方向。 2 国内外研究现状 关于α-半水石膏在国外很早就开始生产和应用了。如前苏联在20世纪30年代α-半水石膏已有广泛应用。而且他们还将这种石膏与火山灰及其他一些水硬性胶凝材料混合制成石膏混凝土作二、三层楼房的承重墙。又如美国、德国、法国、英国、澳大利亚、捷克、日本等许多国家生产与应用α-半水石膏历史都很悠久。50年代后期各国对水热法生产α-半水石膏有了很快发展，而且将这种材料按不同使用途径，形成了相当规模产量的系列产品投向市场。随着科学技术的迅速发展，近年来α-高强石膏应用领域日趋广泛，已涉及航空、汽车、
氟石膏资源化利用探究
氟石膏资源化利用的研究 摘要 氟石膏是化工生产氟化氢排出的废渣,每年都有大量飞氟化氢废渣产生这不进浪费了很多资源而且还污染了环境。资源化利用氟石膏可替代天然石膏按一定比例掺入水泥中作为水泥缓凝剂使用,也可通过掺加外加剂将其改性,辅以其他掺合料后用来生产抹灰用粉刷石膏、石膏砌块及石膏砖等建筑材料,产品的技术性能指标均达到国家标准要求,且成本大大降低。这样既解决了环境污染问题,又实现了化工废渣的资源化利用,社会效益和经济效益显著。关键词:氟石膏；缓凝剂；建筑砌块；资源化利用；建筑材料 Abstract In this paper ,several ways that produce building materials with fluorgypsum ,a chemical industrial wasteresidue ,are discussed. Instead of natural gypsum ,fluorgypsum can be used as a retarder ,mixed with cement pro ra2ta. Modified and mixed with many kinds of admixture , fluorgypsum can be used to produce other building materi2als ,such as plastering gypsum and building blocks. So the comprehensive utilization of fluorgypsum is a way notonly to reslove pollution problems ,but also to reduce the cost of production. Benefit s in environment and economyproducing building materials with fluorgypsum brings are obvious. Key words :fluorgyp sum ;comprehensive utilization ;building material
磷石膏
磷石膏是磷铵生产过程中形成的副产物。每生产1 kg的磷铵可排放3 kg的磷石膏。利用磷石膏改良盐碱土需要注意一下问题： 第一，用量不能过多，因磷石膏里含有氟和重金属，以免造成污染。 第二，低氟区，使用量不宜过高，一般为3000~4500kg/hm2,不宜连年用。 第三，最好与有机肥混合使用，因有机肥对氟有吸附作用。 第四，因过石磷铵中含氟量较高，同一块最好不与磷石膏合用。 市农科院高度重视改良盐碱地工作，近几年在采用磷石膏改良盐碱地方面做了大量的试验，今年根据试验田盐碱化问题进一步做了磷石膏改土方面的试验。4月23日调运磷石膏200吨，在新址科技园区亩施入2吨磷石膏，改良100亩耕地。科技人员将磷石膏均匀铺散于地表，结合土壤旋耕磙地，翻入0-40cm耕层，使之与土壤充分混合后，于播前灌水，全面进行盐碱地改良。 3月4日，临河区乌兰图克镇新胜村七组村民早早来到地头，在区农业局工作人员的指挥下，忙着用四轮车将磷石膏往自家田里运。 乌兰图克镇新胜村土地盐碱化严重，直接影响到农作物的保苗率和产量，制约着农业生产。为此，农技推广中心按照上级安排，对临河区盐碱化耕地面积较大、盐碱化程度较高的新华、狼山、白脑包、乌兰图克、干召庙5个乡镇，实施盐碱地改良，通过施用磷石膏和有机肥，实现土地改碱降盐、培肥地力，提高耕地质量。 临河区农技推广中心的工作人员告诉记者：“利用磷石膏改良盐碱地，是我们多年摸索出来的经验。今年，主要在北部几个乡镇进行项目推广。耕地使用磷石膏，可以有效改善土地盐碱化程度，改良土壤结构，提高盐碱化耕地上种植葵花的保苗率和产量达10%以上，实现增产增收。” 村民巩世芳家里有80亩耕地，近一半是盐碱地。“往年这好地、赖地种的都是葵花，明显的就能看出来盐碱地里的葵花长得就不如好地里的。听其他村民说去年在六组用磷石膏改良盐碱地，效果挺明显，我们也挺想试试。这不，今年推广中心把这个项目放在我们组，把磷石膏给我们拉到田间地头，不用我们花一分钱，真是太好了。估计今年我这用磷石膏改良后的40亩地肯定也能有个好收成。”正在等待磷石膏装车的巩世芳对记者说。 据了解，农技推广中心从今年2月开始发放磷石膏，按照磷石膏施用量每亩900公斤，截至目前已发放15909.091吨，改良盐碱地3.5万亩。 中新网乌鲁木齐1月12日电（记者戚亚平）来自新疆生产建设兵团发改委的消息，2015年，新疆兵团计划在4个团场开展脱硫石膏改良盐碱地试点工作，共计将投入2400万元人民币，实施脱硫石膏改良盐碱地示范2万亩。 新疆兵团下辖14个师176个农牧团场，大部分垦区分布在河流下游，是土壤盐渍化高发地，现有1558.35万亩耕地中不同程度的存在盐渍化问题，在一定程度上制约了现代农业加快发展。 据悉，按照向南疆垦区倾斜的总要求，新疆兵团初步确定了一师8团、10团、12团和八师142团作为2015年脱硫石膏改良盐碱地示范团场。计划每个示范团场实施脱硫石膏改
抹灰石膏改性纤维素
www.186********.cn 抹灰石膏改性纤维素 武汉奥特龙建筑材料公司 www.186********.cn 产品介绍： 该产品是专门为手工粉刷和机喷石膏设计的。它在低添加量的情况下提供很好的保水性,还能为石膏砂浆提供很好的抗流挂性能。 粘度：4万 mpas 0.2mm筛余：≤5% 堆积密度：200—500g/L 备注：粘度测试条件为2%溶水液，Brookfield RVT粘度计，20℃，20rpm。 产品特性： 1.优异的施工性能。 2.触变性好，滑动性佳。 3.高保水率。 4.克服结团现象。 武汉奥特龙建材公司是专业化的预拌砂浆研发、生产及技术服务厂家，拥有博士硕士组成的科研和技术服务团队和300平方米的科研基地。其主要产品及服务如下： 1.湿拌砂浆稳塑剂粉剂，掺量：0.6-1公斤/立方米，砂浆可操作时间12-24小时；掺量1.5- 2.0公斤/立方米，砂浆可操作时间36-48小时。 2.湿拌砂浆稳塑剂单组份水剂，化成5-8%浓度使用，掺量8-10公斤/立方米，砂浆可操作时间12-24小时；化成12-16%浓度使用，
www.186********.cn 掺量8-10公斤/立方米，砂浆可操作时间36-48小时。 3.湿拌砂浆稳塑剂双组份水剂：增稠保水组份化成4％浓度的水剂，掺量8-10公斤/立方米，保塑时间6小时；缓凝组份化成20％浓度的水剂，掺量1-3公斤/立方米，保塑时间12-24小时。 4.干粉砂浆稠化剂，掺量：0.4-0.5公斤/吨。 5.机喷砂浆添加剂，干粉掺量：0.4-0.5公斤/吨；湿拌粉剂掺量：0.5-0.8公斤/立方米；湿拌水剂掺量：化成5-8%浓度，掺量8-10公斤/立方米。 6.匀质保温板母料，掺量：2公斤/立方米。 7.透水混凝土增强剂，掺量：6-8公斤/立方米。相关的保护剂及缓凝剂。 8.粉刷石膏及机喷石膏添加剂。 公司提供相关砂浆技术培训和咨询服务、现场服务。详见公司网站www.186********.cn介绍。
氟石膏利用,氟石膏应用现状
氟石膏的用途：氟石膏造粒，氟石膏压球，氟石膏压球机，氟石膏又称硫石膏，是氟化盐生产中的主要副产品，因其含有一定量的硫、氟成分而得名。是化工厂以萤石(主要是CF2)和硫酸(H2SO4)进行化学反应制取氢氟酸(H2F)的副产品.是一种半水石膏，加水后生成二水石膏而快速凝固，工业上常用作水泥加速凝固剂，可以用来制作建筑材料。 氟石膏用途：氟石膏的用途，氟石膏烘干，氟石膏造粒，氟石膏压球机等等，目前有四种型号：每时8吨、10吨、15吨、20吨，属专用设备经过我厂的氟石膏压球机强制压缩成球，不添加任何粘结剂，产品纯度得到保证。直接压球，无需后续干燥过程、更有利于现有生产流程的衔接和改造。颗粒强度高，适合各种运输，减少包装成本，提高产品运输能力。经过压制后的氟石膏颗粒，是水泥厂做缓凝剂的最佳材料。进入水泥厂磨机后，不堵料、不粘磨，解决了脱硫石膏下料困难，堵料严重，进入磨机后粘磨、影响磨机产量等问题。 氟石膏处理(disposal of fluorine gypsum)：使氢氟酸生产过程中排出的渣得以充分利用的过程。萤石和硫酸反应制取氢氟酸时产生含12％～14％的硫酸的残渣，采用石灰乳或粘土矿浆中和，经过滤、干燥成为氟石膏。产渣量和氢氟酸生产技术有关，每生产1t氢氟酸排出氟石膏4～4.5t。 氟石膏压球，氟石膏压球机：氟石膏的化学成分为(％)：CaO 32～38，SO3 39～50，SiO2 0.4～0.6，Al2O3 0.01～2.00，Fe2O3 0.05～0.25，MgO 0.1～0.8，CaF2 2.5～6.5；灼烧损失(400℃)3.0～19。氟石膏是重要的工业原料和建筑材料。可代替天然石膏作各种硅酸盐水泥的缓凝剂，可用作硫酸盐炉渣水泥和矿化剂、建筑砌块、地板和建筑抹面材料，炉渣砖添加剂，加强石膏纤维装饰板和建筑纸面石膏板，陶瓷石膏模具等。氟石膏具有颗粒细、不需破碎、使用方便、质量稳定的特点。其应用技术成熟，范围较为广泛。中国湖南东江等水泥厂以湘乡铝厂的氟石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂，对水泥质量无不良影响，使湘乡铝厂每年近10万t氟石膏均得到了有效利用。氟石膏在贮运过程中，遇水浸雨淋后易结板、硬化成大块，在运输中要注意防雨，进厂后需在库内储存。 氟石膏造粒，氟石膏应用：石膏的主要组成石膏随着外界条件的变化如温度、压力、水分的变化,石膏通过水化反应生成带结晶水的半水石膏(CaSO4·1/2H2O)和二水石膏(CaSO4·2H2O),反之二水石膏通过脱水反应转化为半水石膏,继续脱水转化成无水石膏(CaSO4)。因水化和脱水反应的条件不同,如温度、压力、水的比例不同,引入的杂质不同,石膏会形成多种变体。这些变体的结晶水含量、晶体相态不同。实验证明,脱水和水化反应的机制较复杂,同时进行多种反应,因此天然石膏和工厂加工过的石膏制品都是多种石膏变体的混合物。一般公认石膏有5种相态7个变体:二水石膏(D)—CaSO4·2H2O;二水石膏(H)—CaSO4·2H2O(分为α型和β型);Ⅲ型无水石膏(AⅢ)—CaSO4α型β型;Ⅱ型无水石膏(A Ⅱ)—CaSO4;Ⅰ型无水石膏(AⅠ)。石膏企业根据各种变体的特性,开发了多种具有实用价值的石膏产品,形成了一门规模很大的产业。 氟石膏利用：面对堆积如山的磷石膏（磷肥厂）、脱硫石膏（火电厂）、氟石膏（氟化盐厂）等工业废渣，如何处理已成为政府和相关企业“头疼”之事，填埋、堆放均不能从根本上解决问题，而且造成环境二次污染。国内现有相应的处理设备存在着投资大、建设周期长、技术不成熟等缺陷，为此归一建材科技有限公司研发出的高强耐水石膏生态砖技术及专用生产线设备成功解决了上述问题，也是国内首家利用脱硫石膏、磷石膏、氟石膏等工业废渣生产石膏生态砖技术及专用生产线设备的企业 科威机械厂专业设计制造氟石膏压球，氟石膏压球机，氟石膏压球技术，氟石膏压球及脱硫石膏压球机等等，各种冶金粉料冷压球团的生产。凡是粉状物料，需压球的都需压球机来完成，如：煤粉、焦粉各种黑色有色金属矿粉、氧化铁皮及除尘灰、污泥、耐材等。氟石膏压球机系列压球机是将原料经过粉碎后直接上机生产，无需加水，目的在于减少粉尘，控制容量、返回利用、改进运输特性等产能设计主要式用于干粉压制成皮江法炼镁工艺种的球
年产150万平方米改性石膏轻质复合墙板项目建议书
年产150万平方米改性石膏轻质复合墙板 项目建议书 规划设计/投资分析/产业运营
年产150万平方米改性石膏轻质复合墙板项目建议书目录 第一章总论 第二章背景及必要性 第三章项目市场研究 第四章项目方案分析 第五章项目选址科学性分析 第六章项目建设设计方案 第七章工艺说明 第八章环保和清洁生产说明 第九章生产安全保护 第十章风险应对评价分析 第十一章节能方案 第十二章进度计划 第十三章投资方案分析 第十四章经济评价分析 第十五章总结及建议
年产150万平方米改性石膏轻质复合墙板项目建议书摘要 项目可行性研究报告所承载的文本、数据、资料及相关图片等，均出自于为潜在投资者或审批部门披露可信的项目建设信息之目的，报告客观公正地展现建设项目的现状市场及发展趋势，不含任何明示性或暗示性的条件，也不构成决策时的主导和倾向性意见。经项目承办单位法定代表人审查并提供给报告编制人员的项目基本情况、初步设计规划及基础数据等技术资料和财务资料，不存在任何虚假记载、误导性陈述，公司法定代表人已经郑重承诺：对其内容的真实性、准确性、完整性和合法性负责，并愿意承担由此引致的全部法律责任。 ...... 该改性石膏轻质复合墙板项目计划总投资12439.08万元，其中：固定资产投资10399.25万元，占项目总投资的83.60%；流动资金2039.83万元，占项目总投资的16.40%。 该改性石膏轻质复合墙板达纲年营业收入19324.00万元，总成本费用15173.92万元，税金及附加72.36万元，利润总额4150.08万元，利税总额4825.44万元，税后净利润3112.56万元，达纲年纳税总额1712.88万元；达纲年投资利润率33.36%，投资利税率38.79%，投资回报率25.02%，全部投资回收期5.50年，提供就业职位298个。
脱硫石膏在水泥生产中的应用
脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫过程中产生的废弃物，随着燃煤电厂项目的快速发展，脱硫石膏废渣排放量会越来越大，将成为继粉煤灰之后的第二大固体废弃物，不仅占用大量土地资源，而且对环境影响非常严重，极易造成二次污染，如不采取积极有效措施进行综合利用，将会造成严重后果。 由于脱硫石膏的主要成分为二水硫酸钙，用其代替天然石膏作水泥缓凝剂将对保护环境、发展循环经济、建设节约型社会具有重要的意义。表1、表2分别是脱硫石膏的化学、物理性质。 水泥缓凝剂的相关试验 本次试验所用材料：水泥熟料、天然石膏、3种不同品位的脱硫石膏、水泥混合材（粉煤灰、炉渣、红煤矸）等。将试验中所用各种材料晒干后，分别经过试验室鄂式破碎机破碎，然后用不同编号的脱硫石膏分别与熟料、混合材等按一定比例混合，在椎500×500试验小磨中磨至规定时间。粉磨后的水泥按国家标准进行水泥物理性能检验，结果列于表3、表4。 表3中数据为不同电厂脱硫石膏与天然石膏不同掺量之间的纯硅酸盐水泥物理性能比较，表4列出不同电厂脱硫石膏与天然石膏掺加20%混合材后复合水泥的物理性能比较。 GB175-1999《普通硅酸盐水泥》标准规定，工业副产石膏做水泥缓凝剂，必须进行试验，且证明其对水泥性能无害后方可使用。因此，下面笔者主要分析水泥中加入脱硫石膏后，对其性能的影响情况。 1.脱硫石膏的物化性能及品位等级 脱硫石膏呈浅黄色细粉状，质软、易磨。脱硫石膏正常含有8%～10%的吸附水分，作为水泥缓凝剂使用时，应适当晾晒，否则将给正常下料带来诸多不便。 2．对安定性、稠度的影响 从表3中编号为K6～K9的数据可以看出，随着脱硫石膏掺入量的增加，水泥的稠度呈增加趋势，与天然石膏相比，其稠度略有降低，表明掺加脱硫石膏的水泥需水量少。另外，从表中还看出脱硫石膏对水泥的安定性没有影响。 3．对凝结时间的影响 根据表3中K1～K9的凝结时间数据看出，随着石膏掺入量的增加，水泥的初凝、终凝时间均有延长，只是脱硫石膏比同掺量天然石膏凝结时间普遍短，有加速凝结的现象，但从表4中体现不明显。掺量超过5%后，脱硫石膏有加速延长凝结时间的趋势。通过分析比较可以看出，脱硫石膏与天然石膏在水泥中有相同的特性，当加入适量时，能起到延缓水泥凝结时间的作用。 4．对水泥强度的影响 从表3中可看出，当石膏掺量相同时，脱硫石膏比天然石膏3d抗折强度一般提高0.2～0.7MPa，28d抗折强度一般提高0.2～0.3MPa；特别是3d 抗折强度，掺量越高，差值越大。
磷石膏综合利用
磷石膏综合利用调查报告 一、磷石膏概述 1、物化性质及成分 磷石膏是磷酸或磷肥工业以及某些合成洗涤剂产业排放的工业废渣。磷石膏多呈灰白色，有的呈黄色和灰黄色，密度为2.05～2.45g/cm3，容重0.85 g/cm3，是一种多组分的复杂晶体。在通常情况下，湿法生产1吨磷酸，产生4.5～5.5吨磷石膏。 磷石膏是潮湿的细粉末，95％的颗粒小于0.2mm，自由水含量20％～30％，且含磷、氟、有机物及二氧化硅等少量有害杂质，呈酸性，pH值一般在4.5以下。 磷石膏的主要化学成分是磷酸钙，反应式为： Ca(PO4)3F(磷矿)＋H2SO4→H3PO4+CaSO4(磷石膏)＋HF 湿法生产磷酸排方的磷石膏，刚出反应器时为无水石膏，后来吸收空气中水，转变为二水石膏。磷石膏中二水硫酸钙含量一般有90％以上，达到国家一级石膏标准。 磷石膏的主要杂质为磷，其次尚有碱金属盐、硅、铁、铝、镁等杂质。碱金属主要以碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氟化物等可熔盐形式存在，W(R20)在0.05％～0.3％范围（以钠当量计）。磷石膏含1.5％～5％的SiO2，以石英为主，少量Na2SiF6。磷石膏中的Fe2O3、AL2O3、MgO，还有一些有机质，它们有磷矿石引入。 2、可用用途 a、用于水泥工业（水泥缓凝剂、硫酸联产水泥） b、生产石膏建材制品（粉刷石膏、抹灰石膏、石膏砂浆、熟石膏粉、纸面石膏板、石膏隔墙板、纤维石膏板、石膏砌块、石膏灰泥、建筑标
准砖、烧结节能砖、免烧砖和装饰吸声板等） c、生产化工原料。（硫酸铵、硫酸钾、硫脲和碳酸钙） d、用作改良土壤剂(主要用于碱性土地) e、用作路基或工业填料 二、国家关于磷石膏回收利用的优惠政策 在原设计规定的产品以外，综合利用本企业生产过程中产生的，在《资源综合利用目录》内的资源作主要原料生产的产品的所得，自生产经营之日起，免征所得税五年。 三、磷石膏用于水泥工业 1、水泥市场现状及前景 我国是世界水泥消费和水泥生产最主要的市场，2005年全国水泥产量达到10.64亿吨，比2004年年增长9.69%。2006年水泥处在周期的收缩期，增长率有可能出现稍低于GDP增长的情况，但固定资产投资保持一定幅度的平稳增长走势的话，需求仍会达到11.2～11.4亿吨左右。 2005年中国GDP增长率为9.9%。中国有关专家预测2006年GDP增长8.7-9.2%。世界经济及中国经济的发展仍将拉动水泥需求的增长，水泥增长率在7～8%左右。 2005年国内水泥市场需求10.5亿吨左右，而水泥生产能力已达13亿吨，产能过剩2.5亿吨。特别是落后生产能力比重仍占60%左右。预计2010年国内水泥需求量为12~12.5亿吨，比2005年的产能少0.5~1亿吨，未来水泥行业总量过剩、结构失衡的矛盾较为突出。 2005年世界水泥产量22.7亿吨，预测2010年世界水泥消费量将达22.3亿吨。2010年以前美国将继续扮演领头羊的角色，预测2010年美国的水泥进口量可能达3000万吨。预计今后5～6年内，全世界的水泥工业将经历全球性的重大兼并重组整合的过程，2010年将有75%的产能会卷入兼并
磷石膏在水泥制品中的应用
磷石膏在水泥制品中的应用 摘要：随着经济的发展和社会的进步，石膏在硅酸盐水泥中主要起缓凝剂的作用,用天然石膏与磷石膏采用不同比例单掺、双掺作水泥缓凝剂。通过对凝结时间、安定性、强度等常规物理性能测试,研究磷石膏对水泥缓凝方面的影响。研究表明,磷石膏与天然石膏单掺、双掺作水泥缓凝剂均具有良好的缓凝、并提高强度作用。 关键词：磷石膏；水泥制品；应用 引言 磷石膏是工业湿法生产磷酸排放的固体废弃物，每生产一吨磷酸大约产生 4～5吨磷石膏。根据中国磷复合肥工业协会的统计数据，截止目前，我国磷石膏 堆存量超过2．5亿吨，近几年每年排放量都在7000万吨以上。由于磷石膏中杂 质的存在，磷石膏与天然石膏在物化性能方面存在差异，目前只有很小比例的磷 石膏得到利用，大部分未被利用的磷石膏均采取堆放的形式处置。大量堆放的磷 石膏不仅占用大量土地，对生态环境造成严重污染，磷石膏排放企业也不得不为 此负担高昂的处置费用。从消纳总量以及对环境影响角度综合考虑，磷石膏制备 建筑材料是最适宜的利用方式之一。水泥是目前用量最大且最广泛的大宗建筑材料，磷石膏在水泥生产中大规模利用是首先要考虑的，也将是磷石膏利用的重要 途径。本文对磷石膏在水泥生产中的应用前景和面临挑战进行分析讨论，以期促 进磷石膏在水泥中应用。 1磷石膏水泥的制备原理 磷石膏主要成分为二水硫酸钙，pH值2.6～3.5，未进行脱水处理的磷石膏不 具备胶凝性，矿渣粉是具有潜在水硬活性的胶凝材料，硅酸盐水泥或熟料、钢渣 等均是活性强碱性物质。磷石膏可与硅酸盐熟料、矿渣粉及钢渣中大量的铝相、 铝铁相反应，形成稳定的水化产物单硫型水化硫铝酸钙晶体，该晶体不溶于水， 以胶体微粒析出，并逐渐凝聚成凝胶体即C-S-H凝胶。将磷石膏通过研磨，与粒 化高炉矿渣粉及少量硅酸盐水泥熟料按一定比例复合，可制备具有较高强度的磷 石膏复合水泥。 2磷石膏在水泥制品中的应用 2.1磷石膏烧制硫铝酸盐水泥熟料 传统硫铝酸盐水泥的生产以适当成分的石灰石、铝矾土以及石膏为原料，经1300～1350℃煅烧而成，具有高早强、微膨胀、耐侵蚀和抗冻性好的特点。石膏 作为硫铝酸盐水泥生产中用量较大的原材料之一，在熟料烧成过程中起导向化合 及稳定矿物组成两方面的作用。磷石膏代替天然石膏与钙质原材料、铝质原材料 混合烧制硫铝酸盐水泥熟料时，所含的可溶性杂质会与石灰石分解产生的CaO反 应形成稳定化合物，杂质得以转化并以惰性形式固溶在水泥熟料矿物中，不仅极 大地降低了磷石膏杂质的不利影响，还可以促进水泥熟料矿物的烧成，改善其易 烧性。杨林利用磷石膏、硫铁矿渣制得了铁相含量较高的贝利特硫铝酸盐水泥熟料，以磷石膏为原料在1250℃煅烧水泥的抗压强度与以天然石膏为原料在1300℃煅烧水泥的抗压强度相当，说明磷石膏中含有的磷酸盐、氟化物、有机物等杂质，在水泥熟料煅烧过程中降低了熟料的烧成温度而起到矿化剂的作用。如果合理控 制硫铝酸盐水泥熟料煅烧气氛或者使磷石膏过量的情况下，磷石膏将会发生分解，只要能促使磷石膏在熟料形成阶段尽可能多地分解，但又不完全分解，则磷石膏 分解产生的CaO可代替部分石灰石所提供的钙质组分，未分解的磷石膏提供生产 硫铝酸盐水泥必需的硫酸钙组分，产生的SO2气体收集后还可以用于生产硫酸。
普通β型石膏粉改性技术的研究
普通β型石膏粉改性技术的研究 王惠琴董文亮王立明于棣春 普通石膏粉（又称β型石膏粉，简称β石膏粉）是我国目前应用最多的一种半水石膏粉，广泛应用于建筑粉刷、各种石膏装饰板材及纸面石膏板、石膏砌块以及陶瓷模具用石膏粉等。我国绝大多数普通石膏粉生产厂家工艺装备技术落后，产品强度低，使用过程中流动性能差，凝结时间不能有效控制，不能满足各种应用的需要。本研究工作在收集了国内外有关资料和从事石膏研究开发积累的大量实践经验基础上，针对目前普通石膏粉性能普遍存在的问题，在不投入大量企业技术改造资金的前提下，以较小成本，不改变生产工艺路线，在石膏进入脱水之前，利用转晶剂技术，对石膏进行预处理，使石膏与转晶剂发生作用，促使半水石膏晶体发育，从而达到使晶体结构更为合理，促使b石膏粉使用中满足吸水率要求的前提下，使其抗折、抗压强度大幅度提高，改善流动性能，很好的满足用户使用要求。 一、试验用原材料 1.宁夏雪花石膏（CaSO4?2H2O含量80%以上） 2.宁夏透明纤维石膏（CaSO4?2H2O含量80%以上） 3.转晶剂：代号A（市售）、P（我院配制） 二、试验用装备及手段 本研究工作在小试完成后，并在我区宁夏海源东联石膏有限公司普通石膏粉生产线进行了生产试验研究，其主要生产设备：简易连续式石膏回转窑f1.2′8.5米。根据本研究工作的需要增加了混料装置（转晶剂与石膏混合）等辅助设备。 三、生产工艺流程 ↓转晶剂 石膏矿石→粗破→细破→混合→入窑脱水→粉磨→包装入库 四、试验结果 1.本研究工作经小试确定了转晶剂A、P复合作用下，大幅度提高普通石膏粉强度，改善流动性，生产试验进一步得到了验证，试验结果见表一 编号转晶剂炒制温度(°C)标准稠度(%)凝结时间(分)2小时强度(MPa) A P初凝终凝抗折抗压 1-－1605813193.108.70 20.5%1%16057794.0011.80 3－0.8%1606212143.409.05 40.5%－160628103.679.23 50.5%1%160589113.9810.70 60.5%1%160588104.0511.15 70.5%1%1605710124.2012.38 注：1.检测结果依据国标GB9776-88标准。 2.表一中采用的石膏矿石为宁夏雪花石膏。 3.转晶剂加入量以占石膏重量百分比计。 2.在转晶剂A、P作用下，不同炒制温度对产品强度及其性能的影响试验结果见表二编号转晶剂炒制温度(°C)标准稠度(%)凝结时间(分)2小时强度(MPa) A P初凝终凝抗折抗压 10.5%1%120-13063683.458.90 20.5%1%140-15062793.609.05 30.5%1%140-150628103.659.30
4.水泥中石膏掺量的确定
水泥中石膏掺量的确定 （讲 稿） 所谓石膏适宜掺量，是指能使水泥凝结正常、强度高、安定性良好、比较经济的掺量。水泥中的石膏组分，不仅是起缓凝作用，加入适量时，还起提高水泥强度、特别是早期强度的作用；但加入过多，则会引起安定性不良，造成水泥石体积膨胀、降低强度。 一、硅酸盐水泥的水化、硬化和水化性能： 水泥的水化过程很复杂，可用下图简单表示： C 3S - C 2S C 3A 石膏 C 4AF [次 快 C 3SH X （水化C 3S ） C-S-H 凝胶 （C/S ≈1.5） C C-S-H 凝胶 （C/S=1.5~1.8 [慢] [ C 水化硅酸钙363123123４（微 晶体 ） （水 化铝 酸钙 晶体 ） （水 化固 溶体 ） （水 化固 溶体 ） （水酸钙化铝固溶、铁 体） 图中缩写注：C m SH n － 水化硅酸钙，m 、n 为克分子数； C s －水化硫酸钙； H w ―― 结合水，w 为水克分子数； CH － 氢氧化钙； (A , F)－ 铁与铝间比例不定的固溶成分； 粗体－主要水化产物。 图1 水泥的水化过程示意图 水泥加水后，C 3A 立即发生反应，C 3S 和C 4AF 也很快水化，而C 2S 则水化较慢。电镜观察，可见几分钟后在水泥颗粒表面生成钙矾石(AFt)针状晶体、无定形的水化硅酸钙（C-S-H ） 以及Ca(OH)2或水化铝酸钙等六方板状晶体。由于钙矾石不断生长，使液相中SO 2－4 离子逐渐 减少并在耗尽后，就会有单硫型水化硫铝（铁）酸钙出现(AFm)。如石膏不足，还有C 3A 和C 4AF 剩余，则会生成单硫型水化物、C 4 (A , F) H 13固溶体、甚至单独的C 4 A H 13，而后两者处于介稳状态，有逐渐转变成等轴晶体C 3(A , F) H 6、C 3A H 6的趋势。 水泥水化、硬化可分为三个阶段： 1．钙矾石形成期：C 3A 率先水化，在石膏存在的条件下，迅速形成钙矾石晶体；C 3S 迅速水化析出Ca(OH)2晶体。第一次放热。晶体开始相互连接、交织形成桥架，开始初凝。
钛石膏的改性及性探究能
钛石膏的改性处理及性能研究 摘要：采用破碎、干燥、粉磨、煅烧和陈化等处理工艺对钛石膏进行物理改性, 研究了煅烧温度对钛石膏力学性能的影响, 通过掺加硫酸钠、生石灰和硅酸盐水泥等外加剂对钛石膏进行化学改性, 确定了外加剂掺加量的最佳配比,并对改性机理进行了探讨。并研究了钛石膏与粉煤灰混合后的性能。结果表明, 钛石膏经180 ℃煅烧3 h, 掺加0.5%硫酸钠、3%生石灰和5%硅酸盐水泥,制得的试样力学性能可以达到: 2 h抗折强度2.6MPa、抗压强度3.2MPa, 绝干抗折强度4.58MPa、抗压强度5.2M Pa。将高钙粉煤灰和普通原状低钙粉煤灰合理搭配后, 再与钛石膏复合, 可获得性能优异的新型建筑材料。 关键词: 钛石膏；物理改性；化学改性；力学性能；粉煤灰 1.引言 化工废石膏主要来源有二: 一种是在用钙盐与硫酸反应制备有机或无机酸时, 在生产过程中直接反应而得；另一种是生产过程中为中和过剩的硫酸，即中和酸性废水、废液而加入含钙物质, 或用石灰石浆液吸收烟气中的硫时, 生成的以石膏为主要成份的废渣。化工废石膏有磷石膏、氟石膏、钛石膏、苏打石膏、制盐石膏和烟气脱硫石膏[10]等。2000 年, 我国的排放量已达1000 万t , 但仅有少量得到了利用。 用硫酸法生产钛白粉时, 需要加入石灰（或电石渣)以中和酸性废水, 在此过程中产生的工业废渣其主要成分为二水石膏, 这种工业废渣称为钛石膏[ 1]。每生产1t钛白粉就产生浓度为10% 的酸性废水100-200t ,如上海钛白粉厂每天就约产生废酸水3500-4000t, 用石灰( 或电石渣) 中和处理后, 每天产生含水率45%左右的钛石膏60-80t。全国每年约产生16-24 万t 钛石膏。目前尚未得到有效利用, 钛石膏堆放, 造成土地资源浪费[ 2]。钛石膏工业废渣经雨水冲刷和浸泡, 其中包含的有害可溶性物质溶于水中, 会严重污染地下水及地表水；另外, 堆积的钛石膏经风吹日晒后, 以粉末状飘散于大气中会污染环境, 威胁人体健康。 钛石膏杂质含量高, 不经处理几乎没有力学性能。当前, 国内外对钛石膏的研究还处于探索阶段, 主要用作土壤改良剂、水泥缓凝剂[ 9]以及复合胶结材的组分[ 3] 。以上用途中
99、何为脱硫石膏,可否用作水泥缓凝剂
何为脱硫石膏，可否用作水泥缓凝剂 脱硫石膏是火力发电厂烟气脱硫时由SO2和CaCO3反应生成的一种工业副产石膏,主要成分为CaSO4·H2O,还有一些杂质,如未反应完全的碳酸钙,石灰石中所含有的其它杂质和少量钾、钠盐,一般含量不大于0.5%。脱硫石膏为灰白色粉末状,0.045mm方孔筛筛余1.0%，其化学成分如表1。从化学分析可知,脱硫石膏不含对水化性能有负影响的杂质,适宜作水泥缓凝剂。国外已有成功地应用脱硫石膏作水泥缓凝剂的经验，已给排污单位和水泥厂创造出非常好的经济、社会、环境效益。 表1 原材料化学成分 脱硫石膏对硅酸盐水泥、普通水泥性能的影响如表2、表3所示,从试验结果可知,脱硫石膏的掺量大于2.0%时,水泥凝结时间能够满足标准要求,安定性合格,随着石膏掺量增大,凝结时间延长,但强度变化不明显。与相同掺量天然石膏的水泥相比,脱硫石膏作缓凝剂的水泥初凝时间有所提前,终凝时间相差不大,强度比后者高5%左右。脱硫石膏掺量在2.5%～4%之间水泥性能较好。掺量低于2%,水泥的缓凝效果达不到要求。从上述结果可知,脱硫石膏可以和天然石膏一样用于硅酸盐水泥和普通水泥的生产。 表3 脱硫石膏对普通水泥性能影响
注:普通水泥中,矿渣掺量为15%。 脱硫石膏对矿渣水泥和粉煤灰水泥性能影响如表4。可知,脱硫石膏能正常调节水泥凝结时间,水泥性能正常发展,尤其是强度指标与天然石膏作缓凝剂的水泥保持在相同水平,有的还会高出5%～7%,对于低标号水泥提高的幅度要大一些,约为10%～20%左右。脱硫石膏在其中不仅作缓凝剂,同时还起到硫酸盐激发剂的作用,促进了水泥强度发展。 表5是分别掺有矿渣和石灰石、矿渣和粉煤灰混合材的复合水泥以脱硫石膏作缓凝剂的性能,试验结果表明,脱硫石膏能够正常调节复合水泥的凝结时间,水泥性能优良。掺入石灰石的复合水泥性能明显优于掺入粉煤灰的水泥性能。 从上述不同品种水泥的试验结果可知,脱硫石膏中含有部分未反应的CaCO3和部分可溶
关于石膏在水泥中作用浅谈
关于石膏在水泥中作用浅谈 近日与清华大学覃维祖教授书信交流了有关水泥早期水化、凝结、强度、C3A、石膏、流动性、减水剂的有关问题，摘抄部分与水泥相关的内容向大家请教，略去了有关混凝土的内容。由于想全面讨论有关问题，故很多问题只列出条目，没有展开。 1 水泥行业在一些问题的认识上的局限 1）关于石膏的缓凝机理， 水泥行业普遍接受的观点是：石膏与C3A反应生成钙矾石，包裹在C3A的表面，隔离了C3A与水的接触，水分要通过钙矾石薄膜传质到C3A表面，传质到C3A表面的水继续与C3A反应，随着反应物的增加和结晶压力的增加，钙矾石薄膜被胀破，水化继续进行，又再一次形成钙矾石薄膜。概括之，就是石膏减慢了C3A的水化速度。 2）水泥行业普遍认为石膏的加入量与水泥的凝结时间具有近乎线性的反比关系。而没有认识到实际上这个近乎线性的关系，只存在于一个很窄的SO3含量范围。 3）普遍存在对水泥在混凝土中的使用性能的漠视。 4）缺乏流变学的知识。 5）缺乏外加剂有关知识，缺乏外加剂对水泥水化、性能影响的认识。 2 来自水泥用户的一些观点和做法给水泥厂的错误导向 1）水泥用户过度追求施工速度，过度追求拆模时间。目前，一般民用建筑C30混凝土的拆模时间普遍小于24h，很多都在12h-18h。 2）水泥用户普遍将水泥（混凝土）的凝结与水泥的强度等同起来，将水泥的凝结时间作为判断水泥活性的一种指标，认为水泥的凝结时间＝水泥的水化速度＝水泥的活性。 3 水泥厂确定水泥中石膏最佳掺入量的做法 水泥厂确定水泥中石膏掺入量的方法：使用化验室试验小磨进行粉磨试验。按实际生产的熟料、混合材料比例，分别加入2％、3％4、％5％、6%、7%、8％的石膏，相当于水泥中S03大约1％－4％，粉磨至与实际生产近似的细度，并保证各个试验样品的细度一致。检验各个样品的凝结时间和3d、28d强度，选择受到多数用户欢迎的凝结时间，3d强度最高，28d强度没有明显降低的一个SO3掺入量，称为最佳石膏掺入量。这是水泥行业经典、权威的教科书《水泥工艺学》的原文，同时也被所有水泥厂奉为圭臬。这里完全没有注意最佳石膏掺入量与水泥中C3A、碱、细度的关联；完全没有考虑石膏对于水泥流变性能的影响；完全没有考虑不同形态（晶型、结晶水）不同溶解速度、溶解度的影响；完全没有考虑石膏种类和数量对外加剂的影响。 4 关于石膏的缓凝机理的近期观点 1）在硅酸盐熟料水化过程中，石膏是否存在不会影响C3A、C3S的水化速度。石膏的缓凝机理不在于其能够减慢C3A的水化速度。 2）水泥的早期凝结是由于C3A水化生成片状的铝酸四钙晶体（C4AH13），在充满水的水泥颗粒间隙互相搭接，导致水泥浆体失去流动性。