适用于制备粉体石膏建材的脱硫建筑石膏.pdf

文章编号;1007-046X(2011)01-0029-05
固废利用
适用于制备粉体石膏建材的脱硫建筑石膏
FGD Gypsum Suitable for Preparation of Powdery Gypsum as Building Material
叶蓓红,谈晓青
(上海市建筑科学研究院く集团)有限公司,上海200032)
摘要:通过对脱硫建筑石膏的三相分析,确定适用于制备粉体石膏建材的脱硫建筑石青:二水石青含量宣<4.00%,无水石
青(Ⅲ型)宣<5.0%。宣采用低温慢烧工艺对脱硫石膏原料进行煅烧。
关键词:脱碗建筑石膏;石膏相分析;低温慢烧
中图分类号:TQ177.375
文就标识码:A
Abstract: FGD gypsum suitable for powdery gypsum building material was determined by analysis of FGD gypsums three phase
composition. The result showed that the content of Caso4 1/2H2O and Caso4(III)in FGD gypsum should be less than 4%and 5%
respectively, which should be calcinated slowly at a low temperature
Key word: FGD gypsum; Analysis of FGD gypsums three phase composition; Slow Calcination at low-temperature
0前言
从试验数据分析:脱硫建筑石膏的强度普遍较高,大
国外发达国家都普遍使用粉刷石膏替代水泥砂桨抹灰,部分都能达到国家标准中最高级别的强度指标,这是因为
粉刷石膏是脱硫石膏资源化综合利用的又一途径。在我国
国,脱硫石的纯度大部分在90%以上,所以强度较高;但
由于天然建筑石膏及脱硫建筑石质量不稳定、相关应用。存在凝结时间较快现象,凝结时间快并不是因为采用脱碗
技术及经验的不足,技术规程的缺失,使粉刷石膏始终无石膏作原料造成的,而是因为近年来发展起来的高温快烧
法在实际工程中得到大面积推广。利用脱硫石膏煅烧的建工艺,高温快烧工艺适合用于生产石膏制品的石膏粉,如
筑石膏普遍存在凝结时间快,质量不稳定等问题,目前有石膏板和石膏砌块等。
较多的脱硫石膏燈烧生产线处于停产和半停产状态,脱硫
目前脱硫石膏除水泥缓凝剂外,主要利用途径是石膏
石膏的资源化综合利用正步人瓶颈阶段。
板和石膏砌块,所以采用高温快烧工艺生产的脱硫石膏较
1脱硫建筑石齊
多,凝结时间较短。
通过对长江三角洲地区脱硫建筑石膏厂、粉刷石膏厂
但是与生产砌块、板材类石膏制品不同,粉体石膏建
及相关应用单位的实地走访、技术交流、调査发现脱硫建
材对于脱硫建筑石膏的凝结时间要求较长,这是由于粉刷
筑石膏原料性能的不稳定性是影响下游厂家开发粉刷石膏
石膏要求有较长的凝结时间及可操作时间。由表1可以看
的主要原因。调研采集了脱硫建筑石海样品,进行凝结时出,不同厂家燬烧出的脫硫建筑石青性能差异很大,甚至
间、抗压、抗折强度等性能试验,部分试验结果见表1。由同一家厂煅烧出的不同批次的脱硫建筑石膏的初终凝时
表1
部分脱硫建筑石膏性能
间、抗折、抗压强度波动也很大,特别是当加入缓凝剂后,
2b抗2b抗加039%SC傻调整的凝结时间差异更大;经常会发生加入大掺量的缓凝
序号想院工度mmn折强度压强度凝剂后初剂,仍无法延长脱硫建筑石髙凝结时间的现象。这将严重
/M?a
回转窑烘千、沸腾炉煅烧6456
影响了生产粉体石膏建材的质量。所以,解决粉体石膏建
2回转審烘干、沸騰炉煅烧601419
空心桨叶炉
材的推广应用的技术瓶颈应着眼于脱硫建筑石膏生产和质
6024303.6
空心桨叶炉
5858
量控制。
空心桨叶炉
沸腾炉
80B5048
2脱硫石嗇煅煷(脱水)过程中三相变化三相分析
沸腾炉
5820243.5
9
8汽加热谷式旋转691368346
脱硫建筑石膏中的主要成分是半水石膏,但是在煅烧
上海科学技术委员会资助项目,编号:09d21203900
过程中,往往会产生一定量的可溶性无水石膏(CasO皿型)
1/2011粉媒灰
C:aS0)和未脱水的二水石膏(CaSO,2H20)。当可溶
当G>G2时:半水石膏含量HH=5.37(c+a)x100%;
性无水石膏和未脱水的二水石膏含量较高时,脱硫建筑石
当G膏的凝结时间较快,因为这两个相的石膏在水化时都是促x100%。
凝剂。这就需要准确地分析脱硫建筑石髙中的各个相比例2.2.3二水石膏含量的测定
来控制煅烧石膏的质量。通过对石膏相组成的研究建立相
准确称取2g试样,精确至0.000g,放入已千燥至
组成与石膏产品性能之间的关联、以便于优化煅烧过程的恒重的带有盖子的坩埚瓶中,在400℃的高温炉内加热
工艺参数。
90min(加热过程中坩埚瓶应敞开盖),用坩埚钳将称量
2.1相组成测试的原理
瓶取出,盖上磨口塞(但不应盖的太紧),放人干燥器中
2.1.1脱硫建筑石膏中的无水石膏(Ⅲ型
于室温下冷却15min,将磨口塞密封好,称重。
在95%的乙醇溶液中,乙醇与水分子间除分子间作
d=1ー失水后样重÷失水前样重
用力外还有氢键。而在CaSO:1/2H0中,由于2个SO
当G>G2时:二水石膏含量DH=4.78[(d-a)-HHx
与1个H0间除了分了子间的范德华力以外也还存在氢键,0.062]×100%
且作用力较强。上述两个作用力大小排列如下:
当G2个S02与1个H2O>乙醇与H20
100%。
因此,把95%的乙醇溶液加入到石膏中后,乙醇溶3脱硫建筑石音相组成对性能的影响
液中的水只能与无水石膏(Ⅲ型)结合生成半水石膏,而
不能继续与半水石膏反应生成二水石膏。因此,可通过测
脱硫建筑石膏的性能,特别是凝结时间与石膏的各相
定无水石膏(班型)在高于某一浓度的酒精水溶液中水化
组成含量的比例密切相关,脱硫建筑石膏各项性能受其相
的增量,即可计算出无水石膏(Ⅲ型)的含量。
组成、纯度、杂质、陈化时间及粉磨等多种因素的交互影
2.1.2脱硫建筑石膏中半水石膏
响,影响因素多而复杂,导致性能的不稳定,本文就主要
测定脱硫建筑石膏在纯水中的水化增量,为半水石膏
的影响因素进行深入的研究。
和无水石膏(Ⅲ型)的总量,减去用上述原理测得的无水
3.1脱硫建筑石膏的纯度对强度的影响
石膏(Ⅲ型)的含量,即可计算出半水石膏的含量。
脱硫建筑石膏纯度对其强度的影响很大,但由于诸多
2.1.3脱硫建筑石膏中残余的二水石膏
因素影响着脱硫建筑石膏的强度,如二水石膏、无水石膏
用脱水的方法测定脱硫建筑石膏的脱水总量,减去半含量等,无法获得较为准确的试验数据。本试验所用脱硫
水石膏的脱水量,即可计算出二水