|
|
脫硫石膏在建材領域的廣泛應用 |
來源:中國粉體技術網 更新時間:2014-02-18 08:41:47 瀏覽次數: |
|
|
(中國粉體技術網/班建偉)我國工業副產石膏(以脫硫石膏、磷石膏為研究對象)綜合利用主要有兩個途徑:一是用作水泥緩凝劑,約占工業副產石膏綜合利用量的70%;二是生產石膏建材制品,包括紙面石膏板、石膏砌塊、粉刷石膏、新型石膏磚、制硫酸聯產水泥等。
1. 脫硫石膏運用于建筑材料
脫硫石膏綜合利用是利國利民變廢為寶的好事,是國家扶持、鼓勵的項目。我國現階段石膏產量和石膏建材發展的很快,其應用格局主要是作為水泥緩凝劑、石膏板(包括各類墻板、裝飾板和保溫板)、石膏砌塊和粉刷石膏等幾個產品上,因此我國脫硫石膏的應用也大多在這幾方面。
1.1做水泥緩凝劑
有研究表明,脫硫石膏在不影響水泥強度的情況下可以替代天然石膏,在硅酸鹽水泥中必須加適量的二水石膏,用以調節水泥的凝結時間,以達到標準中所規定的要求。
在水泥行業使用脫硫石膏的優點在于,其純度(CaSO4.2H2O)高,與天然石膏相比,雜質少、品質高, 用量少、省錢。經試驗,脫硫石膏由于微觀結構和用水少、水分蒸發后形成孔洞少、在力學上有優勢, 因其含氯離子等有腐蝕性雜質少,兩者都能提高鋼筋混凝土的強度和耐久性,可用于生產質量較好的水泥。
(1)石膏緩凝劑對水泥性能的影響指標GB/T 21317-2008
工業副產石膏對水泥性能的影響應符合表1的規定,產品的粒度不大于300mm,放射性物質限制應符合GB6566規定:
表1 工業副產石膏對水泥性能的影響
試驗項目 |
性能比對指標(與比對水泥相比) |
凝結時間 |
延長時間小于2h |
標準稠度需水量 |
絕對增加幅度1% |
沸煮安定性 |
結論不變 |
水泥膠砂流動度 |
相對降低幅度小于5% |
水泥膠砂抗壓強度 |
3天降低幅度不大于5%,28天降低幅度不大于5% |
鋼筋銹蝕 |
結論不變 |
水泥與減水劑相容性 |
初始流動性降低幅度小于10%,經時損失率絕對幅度小于5% |
(2)利用脫硫石膏制備水泥緩凝劑生產工藝流程
1.2 做建筑石膏
(1) 建筑石膏技術指標 GB/T 9766-2008
建筑石膏是二水石膏在不飽和蒸汽環境中經煅燒脫水、干燥、粉磨制得。我國脫硫石膏品位高、雜質少,可以代替天然石膏生產建筑石膏。且以煙氣脫硫石膏為原料制成的建筑石膏性能更好,強度比國家標準規定的優等品強度值高40%-50%,是目前國內建筑石膏強度最高的品種,其生產電耗比天然石膏低40%-60%,生產成本則為天然石膏成本的70%-80%。
按原材料種類可以把建筑石膏分為三類,見表4,建筑石膏的物理性能應符合表5要求:
表4 分類
類別 |
天然建筑石膏 |
脫硫建筑石膏 |
磷建筑石膏 |
代號 |
N |
S |
P |
表5 物理力學性能
等級 |
細度(<0.2mm方孔篩篩余量 |
初凝時間/min |
2h強度/MPa |
初凝 |
終凝 |
抗折 |
抗壓 |
3.0 |
≤10 |
≥3 |
≤30 |
≥3.0 |
≥6.0 |
2.0 |
≥2.0 |
≥4.0 |
1.6 |
≥1.6 |
≥3.0 |
(2)生產建筑石膏的工藝流程
脫硫石膏經處理后成為β一半水石膏即建筑石膏,以此為原料可生產多種石膏制品,如:制作防水紙面石膏板和纖維石膏板。纖維石膏板是以石膏粉為主要原料,以木材纖維為加強筋,配以適量的化學添加劑制作成的一種石膏制品。該板強度高,握釘力強,具有良好的防潮性能。為了降低水泥成本,某些水泥廠已經成功使用脫硫石膏代替天然石膏生產水泥,并取得了良好的經濟效益?;诖耍瑥V州市珠江水泥有限公司于2007年8月開始進行使用脫硫石膏代替天然石膏項目的改造, 脫硫石膏的應用方式如圖1所示:
1.3 生產石膏砌塊
研究表明,以脫硫石膏(不需鍛燒成半水石膏)和粉煤灰為主要原料,采用復合減水劑和早強劑改善硬化體孔結構,以提高砌塊的強度和耐水性。脫硫石膏粉煤灰砌塊的生產,實現了電廠排煙脫硫副產品和粉煤灰綜合利用,是一種雙利廢成本低節能的建筑材料制品。同樣也可以用礦渣和脫硫石膏為主要組分,添加一定的激發劑,即可制得性能優異的脫硫石膏砌塊,形成一種雙利廢的產品。
(1) 石膏砌塊技術指標JC/T 698-2010
石膏砌塊的表面應平整、棱邊平直,外觀質量規定。石膏砌塊的物理學性能應滿足表6的規定。
表6 物理學性能
項目 |
要求 |
表觀密度/(Kg/m3) |
實心石膏砌塊 |
≤1100 |
空心石膏砌塊 |
≤800 |
斷裂荷載/N |
≥2000 |
軟化系數 |
≥0.6 |
(2)生產石膏砌塊工藝流程
1.4 生產粉刷石膏
(1)粉刷石膏技術指標JC/T 517-2004
粉刷石膏是以建筑石膏為主要成分,摻人少量工業廢渣,多種外加劑和集料制成的氣硬性膠凝材料、作為新型抹灰材料,它既有建筑石膏快硬早強、粘結力強、體積穩定性好、吸濕、防火、輕質等優點,又克服了建筑石膏凝結速度過快、粘性大和抹灰操作不便等缺點。
重慶大學的研究人員開發的以脫硫石膏為主的粉刷石膏,各項指標均達到國家標準要求,應用效果良好,成本也得到大幅下降。粉刷石膏按用途可以分為三類:面層粉刷石膏(F)、底層粉刷石(B)、保溫層粉刷石膏(T)。粉刷石膏的細度以1.0mm和 0.2mm方孔篩的篩余百分數計,其值應符合表7規定的數值。粉刷石膏的操作時間不短于30min,初凝時間不小于60min,終凝時間不大于8h。粉刷石膏保水率應不小于表8規定的數值。粉刷石膏的強度應不小于表9規定的數值。保溫層粉刷石膏的體積密度不大于500Kg/m3。
表7 細度技術要求
產品類別 |
面層粉刷石膏 |
底層和保溫層粉刷石膏 |
1.0mm方孔篩篩余,% |
0 |
— |
0.2mm方孔篩篩余,% |
≤40 |
表8保水率
產品類別 |
面層粉刷石膏 |
底層粉刷石膏 |
保溫層粉刷石膏 |
保水率% |
90 |
75 |
60 |
表9 強度(MPa )
產品類別 |
面層粉刷石膏 |
底層粉刷石膏 |
保溫層粉刷石膏 |
抗折強度 |
3.0 |
2.0 |
— |
抗壓強度 |
6.0 |
4.0 |
0.6 |
剪切粘接強度 |
0.4 |
0.3 |
— |
(2)生產粉刷石膏工藝流程
【歡迎進入粉體論壇討論】
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|