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磷石膏中添加不同种类改性剂对水泥性能的影响

磷石膏中添加不同种类改性剂对水泥性能的影响

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在混凝土作业生产中,通常要求混凝土拥有较高的早期强度,以便加快施工进度。由此产生了各种混凝土早强剂,如:碳酸盐、铝酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氯盐等无机盐,此外还有三乙醇胺等有机物、有机物和无机物复合的早强剂[1]

。但大多数早强剂中含有氯离子和碱性成分,对钢筋有着一定的腐蚀作用,也会引起混凝土的碱-集料反应等问题,极大的影响着混凝土的耐久性。

1?试验部分1.1?原材料介绍

本实验使用临沂金湖水泥厂生产的P·Ⅱ42.5硅酸盐水泥;所使用的甲酸钙、三乙醇胺、硫酸钠为天津光复精细化工研究所生产,工业一级品;所采用的磷石膏为金正大二水半水法工艺转晶处理后石膏。

1.2?实验步骤

首先制作硅酸盐水泥净浆试件,分别向磷石膏中掺入不同含量的甲酸钙、三乙醇胺、硫酸钠,并将水灰比定为0.231,所制试件尺寸为40mm ×40mm ×40mm。将制备的试模放进水泥标准养护箱中养护,1d后进行脱模,然后将试块放置于20℃水中养护至预定龄期,进而测试抗压强度。

2?结果分析

2.1?磷石膏中掺入甲酸钙对硅酸盐水泥强度的影响

通过向磷石膏中分别掺入0,0.5%,1.0%的甲酸钙,分别测量试块3d,7d,28d抗折抗压强度。

分析表明:向磷石膏掺入甲酸钙后,3d强度有着明显提高,但7d、28d强度变化不大。

因此,可以得出结论:甲酸钙对P·O42.5硅酸盐水泥硬化浆体早期强度有着明显的提升。这是因为掺入甲酸钙后,一方面Ca 2+

离子浓度得到提高,另一方面体系的PH值有所降低,这就使得氢氧化钙沉淀量增加,水泥颗粒表面溶液中OH -浓度有所降低,加速了未水化水泥颗粒的进一步反应,进而使得C-S-H凝胶的形成[2]

,对水泥浆体强度的提升起到了很好的促进作用。

2.2?磷石膏中掺入硫酸钠对水泥凝结时间的影响

磷石膏中硫酸钠掺量硅酸盐水泥初凝时间硅酸盐水泥终凝时间0%185min 245min 0.5%170min 235min 1.0%

147min

210min

表1数据展示了向磷石膏中掺加不同含量硫酸钠后硅酸盐水泥初终凝时间的变化规律,分析表明:掺加硫酸钠后,其本身会与水泥水化产生的Ca(OH)2反应生成NaOH或CaSO 4,这就降低了浆体中Ca(OH)2的浓度,促进Ca(OH)2的再溶解,加速了水泥的水化速率,反应生成的CaSO 4相对来说具有更好的活性和分散性,能够使得C3A的反应速度明显加快。以上各方面因素共同造成了硅酸盐水泥水化速率的加快,缩短了水泥的凝结时间。

2.3?磷石膏中掺入三乙醇胺对硅酸盐水泥性能的影响

磷石膏中三乙醇胺掺量硅酸盐水泥初凝时间硅酸盐水泥终凝时间0%185min 245min 0.5%136min 191min 1.0%

173min

217min

由表2得知,随着三乙醇胺掺量的增加,硅酸盐水泥的凝结时间呈现出先增加后缩短的趋势,在掺量为0.5%时,凝结时间最短,之后缓慢延长。

这是由于三乙醇胺在水泥中会吸附在水泥颗粒表面,形成一层带有一定电荷的亲水薄膜,阻碍了水泥颗粒继续凝聚,从而延缓了C3S和C2S的水化,最终延长了水泥的凝结时间。在使用三乙醇胺时发现:三乙醇胺作为一种早强剂,在单独使用情况下,掺量较高时,混凝土凝结时间缩短,这点需在施工时特别注意。

3?结束语

(1)甲酸钙对于P·O 42.5硅酸盐水泥浆体3d强度有着明显提升,但对于28d抗压强度影响较小。同时甲酸钙能明显改硅酸盐水泥浆体的孔结构,使浆体的孔隙率减小,细化孔径。

(2)硫酸钠对硅酸盐水泥及硅酸盐水泥浆体水化程度有着明显的促进作用,主要是促进了氢氧化钙的生成,加速了水泥的水化反应。减少了水泥的凝结时间。

(3)随着三乙醇胺掺量的增加,硅酸盐水泥的凝结时间呈现出先增加后缩短的趋势,在掺量为0.5%时,凝结时间最短,之后缓慢延长。

参考文献

[1]田培,刘加平,王玲,等.混凝土外加剂手册[M].北京:化学工业出版社,2009.

[2]高振国,韩玉芬,王长瑞.无碱混凝土早强剂的配制与作用机理分析[J].武汉理工大学学报,2009,31(7):81-83.

磷石膏中添加不同种类改性剂对水泥性能的影响

李国龙1 谭明洋1 于南树1,2?相利学1

1.金正大生态工程集团股份有限公司/养分资源高效开发与综合利用国家重点实验室 山东 临沭 276700

2.金正大诺泰尔化学有限公司 贵州 瓮安 550400

摘要:本文主要研究了向磷石膏中添加甲酸钙、三乙醇胺、硫酸钠等常用水泥添加剂对水泥本身抗压强度及各微观结构的影响,采用了压汞法及灼烧法测定添加改性剂后水泥浆体水化产物组成、微孔结构以及化学结合水的变化情况。结果表明:甲酸钙能有效促进水泥的水化反应;有更多的氢氧化钙得以生成;三乙醇胺能明显改善水泥浆体的微孔结构;减少孔隙率以及细化孔径,硫酸钠对硅酸盐水泥凝结时间有着很好的调节作用。

关键词:硫酸钠?三乙醇胺?甲酸钙?强度?微孔结构?强度?凝结时间基金项目:贵州省磷化工清洁生产工程技术研究中心?黔科合G字[2015]4003号;金正大诺泰尔化学有限公司技术中心创新能力建设?贵州省工业和信息化专项资金?2015018

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、

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。

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。

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

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

磷石膏综合利用

1引言 《工业和信息化部关于工业副产石膏综合利用的指导意见》指出,2009年,磷石膏约5000万吨,综合利用率约20%,到2015年底,磷石膏综合利用率由2009年的20%提高到40%。 近年来,尽管我国工业副产石膏的利用途径不断拓宽、规模不断扩大、技术水平不断提高,但随着工业副产石膏产生量的逐年增大,综合利用仍存在一些问题。 一是区域之间不平衡。我国磷矿资源主要集中在云南、贵州、四川、湖北、安徽等地区,决定了我国磷肥工业布局及磷石膏的产生、堆存主要集中在这些地区。受运输半径影响,磷石膏综合利用长期处于较低水平。使用量大的地区供不应求,而产生量集中的地区却大量堆存。 二是工业副产石膏品质不稳定。由于磷矿资源不同,导致磷石膏含有不同的杂质,品质差异较大。因此,石膏制品企业更愿意使用品质稳定的天然石膏。同时,由于当前我国天然石膏开采成本(包括资源成本和开采成本)较低,也不利于工业副产石膏替代天然石膏。 三是标准体系不完善。一方面缺乏用于生产不同建材的工业副产石膏标准,不利于工业副产石膏在不同建材领域的应用。另一方面缺乏工业副产石膏综合利用产品相关标准,只能参照其他同类标准,市场认可度低,造成工业副产石膏难以被大规模利用。 四是缺乏共性关键技术。由于缺乏先进的在线质量控制技术、低成本预处理技术及大规模、高附加值利用关键共性技术,制约了工业副产石膏综合利用产业发展。现有的一些成熟的先进适用技术,如副产石膏生产纸面石膏板、石膏砖、石膏砌块、水泥缓凝剂技术等,在部分地区也没有得到很好的推广应用。 2磷石膏的杂质及其预处理工艺 2.1磷石膏中的主要杂质 磷石膏主要成分为二水硫酸钙(CaSO4.2H2O),其含量非常高。磷石膏杂质分两大类: 不溶性杂质:如石英、未分解的磷灰石、不溶性p2O5、共晶P2O5、氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐。 可溶性杂质:如水溶性P2O5,溶解度较低的氟化物和硫酸盐。 此外,磷石膏中还含砷、铜、锌、铁、锰、铅、镉、汞及放射性元素。均极其微量,且大多数为不溶性固体,其危害性可忽略不计。磷石膏中所含氟化物、游离磷酸、P2O5、磷酸盐等杂质是导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染的主

磷石膏作水泥缓凝剂的应用及其危害(张云宝)

磷石膏作水泥缓凝剂的应用及其危害 1 磷石膏的应用及危害 1.1 磷石膏的物理化学性质 磷石膏多数呈灰白色,比重约为2.32 g/cm3。堆积密度为0.847 g/cm3左右。主要含有二水硫酸钙,少量是半水或无水硫酸钙。反应生成的磷石膏含有较多的杂质,其主要成分如表1所示。 表1 实验所用磷石膏和石膏的化学成分(%) 由表1可知,天然石膏与磷石膏的化学成份SO3和CaO大致相同。由此可见,磷石膏可以代替石膏作水泥的缓凝剂,但是磷石膏中有天然石膏中没有的P2O5、F和有机物,呈现较强的酸性,pH=3.4左右,并且含水高达21%,由于这些差别存在必然会影响水泥的性能,妨碍磷石膏在水泥中的应用。只有了解磷石膏中杂质的水泥中危害行为,才能有效开发磷石膏在水泥中的应用。 1.2 磷石膏直接用于水泥中的危害

磷石膏中二水硫酸钙含量超过80%~90%,是一种重要的再生石膏资源。但是磷石膏与天然石膏在组成和结构方面的差异使其不能直接用于作为水泥的缓凝剂,这是由于磷石膏中含有磷、氟、有机物等诸多有害杂质,使其性能不如天然石膏。杂质对水泥的影响如下: 1.2.1 可溶磷和氟 磷石膏中的主要以H3PO4、NaF、Na2SiF6等形式存在的可溶性磷和氟,可溶性磷和氟的存在减慢水化硬化的原因可能是在水化初期可溶磷和氟形成磷酸钙和氟化钙沉淀覆盖在半水石膏表面,阻碍其溶出与水化,造成水泥凝结迟缓。另一方面可溶磷和氟存在减少水泥水化生成氢氧化钙含量,使生成钙矾石速度减慢,同时,可溶氟使水化产物二水石膏晶体粗化晶体间的接合点减少接合力削弱,致使其强度降低。 1.2.2 共晶磷 CaHPO4·2H2O与CaSO4·2H2O同属单斜晶系晶格常数也极为相近在一定条件下CaHPO4·2H2O可以进入CaSO4·2H2O晶格形成固溶体。在 生产磷酸铵时,磷酸氢钙部分取代石膏中的水分子而进入石膏晶格中,生成共晶磷。当掺有该种磷石膏的水泥加水拌合时,在强碱性环境下,共晶磷又释放出来,起到和可溶性P2O5相同的有害作用。 1.2.3 有机物 磷矿石带入的有机物和磷酸生产时加入的有机絮凝剂使磷石膏 中含有少量有机物,残留在磷石膏中的有机物会附在磷石膏表面。用

磷石膏水泥

1 绪论 (1) 1.1 选题背景及意义 (1) 1.1.1选题背景 (1) 1.1.2 选题意义 (2) 1.2磷石膏 (2) 1.2.1磷石膏的生产 (2) 1.2.2磷石膏的形态 (2) 1.2.3磷石膏的晶型 (3) 1.2.4磷石膏中的杂质 (4) 1.2.5杂质对磷石膏的影响 (4) 1.3 磷石膏利用现状 (5) 1.3.1磷石膏在建筑领域中的应用 (5) 1.3.2其他领域利用 (7) 1.4磷石膏综合利用存在的问题 (8) 1.5 粉煤灰的产生及危害 (9) 1.6 国内外粉煤灰综合利用[23] (9) 1.6.1粉煤灰利用项目种类和途径 (9) 1.6.2粉煤灰综合利用研究新进展 (10) 1.6.3粉煤灰开发利用过程中存在的问题 (11) 1.7 路面结构及我国路基材料现状 (11) 1.7.1路面结构 (11) 1.7.2我国路基材料现状 (12) 1.8 本文主要工作 (12) 1.8.1本文主要研究内容 (12) 1.8.2 预期目标 (13) 参考文献 (14)

1 绪论 1.1 选题背景及意义 1.1.1选题背景 磷石膏是生产磷酸时排出的一种工业副产物,用湿法制备磷酸产生的废渣其主要的成分是与天然石膏物理性质相类似的二水石膏。目前,全球每年达2.8亿吨的磷石膏排放量,而随着我国磷肥行业的快速发展,磷石膏近年排放量也已达5000万吨左右,占全球石膏排放量的18%,其中得到利用的只有900~1000万吨,达20%左右,利用率相当低。[1] 磷石膏的处理及综合利用目前还比较困难,国内对磷石膏的开发主要是做建材和水泥缓凝剂,年利用率还不到产生量的10%。据报道,近几年来,随着产能的大幅度增加,甘肃瓮福化工公司每年副产的磷石膏已经达到100万吨以上。如此大量的磷石膏只能露天堆放,对环境造成严重破坏。 粉煤灰在外省已成为有市场价值的资源,在我省有效利用率却很低。据省经委有关人士介绍,我省粉煤灰的综合利用领域比较狭窄,仅应用于水泥、新型墙体材料方面。日积月累,目前全省已有1亿吨的粉煤灰被白白抛弃。我省是全国燃煤电厂多、粉煤灰产生量大的省份之一,有火电企业25家。这些火电企业每年产生约220余万吨粉煤灰,除120万吨被水泥、新型建材制品企业综合利用外,其余百余万吨粉煤灰被堆放在露天堆灰场。大量堆积的粉煤灰有两大危害:一是污染环境,每遇恶劣天气,就成为空气严重污染的重要源头,同时对地下水源造成污染隐患;二是增加了电厂成本。 综上所述,为了保护环境,保护资源,提高我省磷石膏、粉煤灰的利用率,必须开发新的利用途径。本文以此为基础,研究利用磷石膏,粉煤灰做路面基层材料,这样便有效提高磷石膏,粉煤灰的利用率,解决堆放占地,环境污染等问题,节约成本,降低工程造价。 中广网兰州2011年11月29日消息称甘肃省政府下发《甘肃省“十二五”综合交通发展规划》,规划提出,今后五年甘肃省将以建成西北最重要综合运输枢纽为目标,努力建设“一横六纵”7条综合运输大通道,实现交通运输跨越式发展。“十二五”末实现公路通车里程13万公里以上,新建高速公路1600公里

浅谈磷石膏制硫酸联产水泥

浅谈磷石膏制硫酸联产水泥 一、磷石膏的产生及综合利用 随着我国磷复肥工业的发展,工业废渣磷石膏的利用成为行业发展不容忽视的问题。每生产一吨磷酸(100%P2O5)产生磷石膏5-6t(干基),实物量约7t。磷石膏中除含CaSO4 外,还含有未分解的磷矿,未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等多种杂质,这些杂质在一定程度上影响着磷石膏的利用。据有关资料统计,我国磷石膏年产排量在5000-6000 万吨,截止目前,磷石膏的累计堆存量已超过2 亿吨。 目前,磷石膏综合利用的途径主要有:一是磷石膏制建材产品,如:建筑石膏粉、建筑砌块等。二是磷石膏制化工原料,如:磷石膏制硫酸联产水泥、磷石膏制硫酸钾、硫酸铵、硫酸钾铵等。三是磷石膏制水泥缓凝剂。四是磷石膏做盐碱土壤的改良剂。五是磷石膏制硫酸钙晶须(纤维石膏)。磷石膏制硫酸钙晶须是磷石膏综合利用的新途径。「3」「4」硫酸钙晶须集无机填料和增强纤维的优势于一身, 应用于制品中呈现出优异的综合性能,是一种高档填料。广泛用于橡胶、塑料、造纸等行业。 磷石膏制硫酸联产水泥是磷石膏综合利用的重要方面。据资料报道,我国的硫资源对外的依存度高达60%以上,每年需要大量进口硫磺,磷石膏制硫酸联产水泥不仅能使磷石膏中的硫、钙等资源得到充分利用,而且可使我国的硫磺进口需求降至最低,有效平抑硫磺市场价格波动。因此,发展磷石膏制硫酸联产水泥,可以有效缓解我国硫资源短缺的状况。 二、磷石膏制硫酸联产水泥的化学反应及工艺流程 1、磷石膏制硫酸联产水泥的化学反应 (1)磷石膏烘干: 磷石膏在干燥机中与高温热烟气换热,脱除物理水及部分结晶水,生成半水石膏: 2CaSO4 2H2O 120-160 °C 2CaSO4.1/2H2O+3H2O↑ (2)磷石膏分解: 磷石膏中的硫酸钙(CaSO4)热稳定性强,升温到1470° C才能分解,且速度缓慢。当磷石膏中添加部分含有SiO2、Fe2O3 等氧化物的原料

磷石膏的特性及其在新型建筑材料中的应用现状

山东科技大学土木工程与建筑学院《土木工程理论与实践》学习报告 题目磷石膏的特性及其在新型建筑材 料中的应用现状 专业班级土木工程2012-3 学生姓名温磊 学号201201020333 2016 年 5月

教师评语: 成绩评定: 教师(签名): 年月日

磷石膏的特性及其在新型建筑材料中的应用现状 摘要 磷石膏是湿法生产磷酸的工业副产物,我国堆存量很大本文分析了磷石膏的理化及矿物特性,评析了磷石膏的主要改性技术,对磷石膏在新型建筑材料中的利用技术作了详细的论述,并且指出了在磷石膏开发利用过程中应该重视的几大问题。 关键词:磷石膏;新型建筑材料;改性技术;应用

目录 1.磷石膏概述 (1) 2.磷石膏的特性 (2) 2.1磷石膏的物化特点 (2) 2.2磷石膏的改性 (2) 3磷石膏在新型建筑材料中应用 (3) 3.1磷石膏在建材方面的应用 (3) 3.2磷石膏在水泥生产中的应用 (3) 3.2.1生产低碱度水泥 (3) 3.2.2生产硫酸联产水泥 (4) 3.2.3代替天然石膏作水泥矿化剂 (5) 3.2.4作水泥缓凝剂 (5) 3.3磷石膏在预拌砂浆中的应用..................= (7) 4总结 (7) 5参考文献 (8)

众所周知,中国是一个农业大国,是全球最大的磷肥生产国。中国的磷肥副产物磷石膏的排量位居世界第一,而磷石膏的综合处置和资源化利用一直以来都是世界性的难题。磷石膏是在湿法生产磷酸用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,主要成分是硫酸钙(CaS04 " 2H20)其硫酸钙含量要高于天然石膏。此外,磷石膏中还含有多种杂质,杂质的存在使堆存的磷石膏对环境构成很大威肋,同时,多种杂质的存在也使磷石膏安全资源化利用的难度大为增加磷石膏的排量巨大一般用湿法生产It磷酸就会排出4一4.5t的磷石膏}磷石膏的大量存,不仅侵占了土地资源,而且经过风侵、雨淋等气候的影响会对大气、水系及土壤造成污染,若人类长时间接触磷石膏,身体健康会受到响,甚至会危害生命,因此磷石膏的安全处置和资源化利用是当务之急国家对磷石膏的资源化利用问题也非常重视,修订后的《建筑石膏》国家标准中,将磷石膏定义为“产品”,这为磷石膏的全面资源化利用创造了条件。国家发改委印发的《大宗固体废弃物综合利用实施方案》中指出:预计到2015年,工业副产石膏综合利用率将提高到50%以上,其中脱硫石膏、磷石膏综用率将分别达到80%和30%。 根据磷石膏行业调查得知,今后磷石膏资源化利用的方向将朝着新型建筑材料领域开展,例如可以将其用作水泥缓凝剂,作为主要原材料生产纸面石膏板、石膏砌块、石膏商品砂浆等等,其中利用磷石膏等工业石膏制备石膏基复合胶凝材料是目前较为热门的研究方向,并重点鼓励今后全部使用磷石膏作为原料进行生产。

改性磷石膏水泥缓凝剂市场分析

水泥缓凝剂是水泥生产工序中一种重要添加剂,而水泥作为一种重要的胶凝材料,广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。中国是水泥生产与消费大国,近几年来,我国水泥市场一直处于起起伏伏的状态。2010年年末,国家为完成节能减排指标,采取拉闸限电措施,造成旺季水泥市场供不应求;2012年,中国水泥产量达到21.84 亿吨,产量占全球50%以上;根据卓创资讯的统计,2014年全国计划新增水泥产能1.4亿吨左右,实际新增产能在1.12亿吨左右。展望未来,由于国家推行新型城镇化,每提升一个百分点需求0.6亿吨水泥,会带动大量的水泥需求,对水泥行业发展构成重要支撑,这是水泥行业面临的一个很好的机遇,未来的水泥需求量仍然是稳中有增,带动水泥缓凝剂需求量的同步增长。 目前,我国水泥行业中所用的缓凝剂大部分为天然石膏,在中国每吨水泥中掺加天然石膏量可达0.45吨,可见天然石膏在水泥中的掺量很高,其需求量巨大。磷石膏作为工业副产品,但较天然石膏(开采成本较低)和脱硫石膏来说,其品质不稳定,因此,石膏制品企业更愿意使用品质稳定的天然石膏或脱硫石膏。由于我国磷矿资源主要集中在云南、贵州、四川、湖北、安徽等地区,决定了我国磷肥工业布局及磷石膏的产生、堆存主要集中在这些地区,磷石膏资源丰富,若加以利用制备改性磷石膏缓凝剂,效果优于天然石膏与脱硫石膏,且价格更加低廉,可免去天然石膏破碎从而节约人力,降低水泥成本,提高水泥质量,不仅可减少环境污染还可增加企业受益,优点颇多,相比于天然石膏与脱硫石膏更具优势,目前安徽铜陵化工、江西六国化工、四川利森建材等公司均已成功制备改性磷石膏缓凝剂并取得了良好的收益,故改性磷石膏用作水泥缓凝剂其发展前景无量。

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