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文档简介

粘结石膏与普通石膏粘结石膏与普通石膏的文献较少,大部分是在研究烟气脱硫石膏及磷石膏,以下资料也有一些关于烟气脱硫石膏及磷石膏的资料。一、粘结石膏1、 粘结石膏粘结石膏,是配合XPS聚苯保温板外墙内保温系统的专用快硬型粘结材料。采用优质半水石膏为原料,与高分子可再分散聚合物粉末及精选优质净河砂集配、共聚而成聚合物高强粘结石膏。具有刚柔结合,粘结强度高的特点,使XPS聚苯保温板、EPS聚苯保温板与墙体基材有极强的粘结力、剪压力。遇水受潮后粘结强度、压剪强度不降低,使XPS和EPS保温板与墙体基材不脱落、无空鼓等质量问题,确保外墙内保温粘结层的安全性。2、 粘结石膏的分类粘结石膏按物理性能分为快凝型和普通型两类。3、 外观粘结石膏外观为干粉状物、应均匀、无结块、无杂物。4、 物理性能粘结石膏物理性能应符合表一的规定。JC-T*P1.1*rmi听抑#序1I tttidlK'nrn■1-■「普吁御、VlT 5=3.蚌MM AS0吐E?5、试验方法5.1试验仪器与设备5.1.1电子秤量程2kg,称量精度为0.1g。5.1.2标准试验筛符合GB/T6003.1-1997中筛孔边长为150^m和1.18mm筛网的规定,并附有筛底和筛盖。5.1.3跳桌及附件符合JC/T958的规定。5.1.4搅拌机符合JC/T681的规定。5.1.5凝结时间测定仪符合JC/T727的规定。其中试针只用初凝针。5.1.6强度试模符合JC/T土土726的规定。5.1.7电热鼓风干燥箱温控器灵敏度为±1°c。5.1.8抗折试验机符合JC/T721的规定。5.1.9抗压夹具及抗压试验机抗压夹具应符合JC/T683的规定。抗压试验机的最大量程为50kN,示值相对误差不大于1%。5.1.10拉伸粘结强度试验机符合JC/T547--2005中7.3.1.1的规定。5.1.11拉伸粘结强度成型框符合JC/T958--2005中6.4.5的规定。5.1.12拉伸粘结强度用混凝土板符合JC/T547--2005中附录A的规定,尺寸为:400mmX200mmX50mm。5.1.13拉拔接头符合JC/T547--2005中7.3.2.4的规定。5.2标准试验条件试验室温度为(23±2)笆,空气相对湿度为(50±5)%。试验前,试样、拌和水及试模等应在标准试验条件下放置24h。5.3外观目测。5.4绵度称取(1.00±O.l)g试样,倒入附有筛底的150um标准试验筛中,盖上筛盖,按GB/T17669.5-1999中的5.2条进行试验。将150um标准试验筛筛余倒入附有筛底的1.18mm标准试验筛中,盖上筛盖,按GB/T17669.5-1999中的5.2条进行试验,结果的表示方法按GB/T17669.5---1999中5.3的规定。5.5凝结时间5.5.1快凝型粘结石膏称取(300±O.l)g试样,在胶砂搅拌锅中加入(180±O.1)g水,将试样在5s内均匀撒入水中,搅拌机调到手动档,低速搅拌1min,得到均匀的石膏料浆。迅速将料浆倒入环形试模,用油灰刀捣实刮平,按GB/T17669.4-1999第7章进行测定,测定时间间隔为1min。5.5.2普通型粘结石膏5.5.2.1标准扩散度用水量称取(1000±O.1)g试样,按JC/T517-2004中6.4.2.1的规定进行测定。5.5.2.2凝结时间的测定按JC/T517-2004中6.4.2.2的规定进行测定。5.6强度5.6.1绝干抗折强度称取(1500±O.1)g试样。快凝型粘结石膏按(900±O.l)g加水,按5.5.1条制备料浆;普通型粘结石膏按标准扩散度用水量加水,按5.5.2.1条制备料浆。用料勺将料浆灌入预先涂有一层脱模剂的试模内,试模充满后,将模子的两端分别抬起约10mm,突然使其落下,如此分别振动5次后用刮平刀刮平,待试件终凝后脱模。脱模后的试件在标准试验条件下静至24h,然后在(40±2)笆电热鼓风干燥箱中烘干至恒量(24h质量减少不大于1g即为恒量)。烘干后的试件应在标准试验条件下冷却至室温待用。抗折强度试验方法按GB/T17669.3-1999中第5章进行测定。5.6.2绝干抗压强度抗压强度试验方法按GB/T17669.3-1999中第6章进行测定,但受压面积应为40.0mmX40.0mm。抗压强度按式(1)计算:Rc=P/Sc (1)式中:Rc——抗压强度,单位为兆帕(MPa);P一一破坏荷载,单位为牛顿(N);Sc一一等于1600,承压面积雪单位为平方毫米(哑2)。试验结果计算精确至O.1MPa。5.6.3拉伸粘结强度将成型框放在混凝土成型面上。称取(500±O.1)g试样,快凝型粘结石膏按(300±O.1)g加水,按5.5.1条制备料浆;普通型粘结石膏按标准扩散度用水量加水,按5.5.2.1条制备料浆。将制备好的料浆倒入成型框中,抹平,放置24h后出模,10个试件为一组。脱模后的试件在(40±2)笆电热鼓风干燥箱中烘干48h,取出试件放在标准试验条件下冷却至室温待用。用260号砂纸打磨掉表面的浮浆,然后用适宜的高强粘结剂将拉拔接头粘结在试样成型表面上,在标准试验条件下继续放置24h后,用拉伸粘结强度试验机进行测定。拉伸粘结强度计算按式(2)计算:p=F/S (2)式中:P一一拉伸粘结强度,单位为兆帕(MPa);F一一最大破坏荷载,单位为牛顿(N);S一一等于2500,粘结面积,单位为平方毫米(mm2)。试验结果计算精确至0.01MPa。计算10个数据的平均值,舍弃超出平均值土20%范围的数据。若仍有5个或更多数据被保留,求新的平均值;若保留数据少于5个则重新试验。若有1个以上的破坏模式为高强粘结剂与拉拔头之间界面破坏应重新进行测定。二、石膏1、 石膏石膏是单斜晶系矿物,主要化学成分是硫酸钙(CaSO4)。石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品、模型制作、医用食品添加剂、硫酸生产、纸张填料、油漆填料等。2、 化学组成石膏(二水石膏,生石膏、Gypsum、CaSO4 2H2O)理论组成(wB%):CaO32.5,SO346.6,H2O20.9。成分变化不大。常有粘土、有机质等机械混入物。有时含SiO、AlO、FeO、MgO、NaO、CO等杂质。2 23 23 2 23、 结构与形态单斜晶系,a0=0.568nm,b0=1.518nm,c0=0.629nm,^=11823';Z=4。晶体结构由SO42-四面体与Ca2+联结成〃(010)的双层,双层间通过H2O分子联结。其完全解理即沿此方向发生。Ca2+的配位数为8,与相邻的4个[SO4]四面体中的6个O2-和2个H2O分子联结。H2O分子与[SO4]中的O2-以氢键相联系,水分子之间以分子键相联系。斜方柱晶类,C2h-2/m(L2PC)。晶体常依发育成板状,亦有呈粒状。常简单形:平行双面b、p,斜方柱m、l等;晶面和常具纵纹;有时呈扁豆状。双晶常见石膏,一种是依(100)为双晶面的加里双晶或称燕尾双晶,另一种是以(101)为双晶面的巴黎双晶或称箭头双晶。集合体多呈致密粒状或纤维状。细晶粒状块状称之为雪花石膏;纤维状集合体称为纤维石膏。少见由扁豆状晶体形成的似玫瑰花状集合体。亦有土状、片状集合体。石膏4、理化性质通常为白色、无色,无色透明晶体称为透石膏,有时因含杂质而成灰、浅黄、浅褐等色。条痕白色。透明。玻璃光泽,解理面珍珠光泽,纤维状集合体丝绢光泽。解理极完全,和中等,解理片裂成面夹角为 66和114的菱形体。性脆。硬度1.5〜2。不同方向稍有变化。相对密度2.3。石膏粉偏光镜下:无色。二轴晶(+)。2V=58。Ng=1.530,Nm=1.523,Np=1.521。随温度升高2V减小,在大约90笆时2V为零。加热时存在3个排出结晶水阶段:105〜180笆,首先排出1个水分子,随后立即排出半个水分子,转变为烧石膏Ca[SO4] 0.5H2O,也称熟石膏或半水石膏。200〜220笆,排出剩余的半个水分子,转变为III型硬石膏CaSO4•eH2O(0.06<e<0.11)。约350°C,转变为II型石膏CaSO4。1120T时进一步转变为I型硬石膏。熔融温度1450Co石膏及其制品的微孔结构和加热脱水性,使之具优良的隔音、隔热和防火性能。5、 产状与组合世界上最大石膏生产国是美国。在美国,石膏矿床分布在 22个州,共有69座矿山,最大产地在阿依华州道奇堡。其次是加拿大。法国在欧洲石膏生产中居领先地位。再次为西德、英国、西班牙。中国石膏矿资源丰富。全国23个省(区)有石膏矿产出。探明储量的矿区有169处,总保有储量矿石576亿吨。从地区分布看,以山东石膏矿最多,占全国储量的65%;内蒙古、青海、湖南次之。主要石膏矿区有内蒙古鄂托克旗、湖北应城、吉林浑江、江苏南京、山东大汶口、广西钦州、山西太原、宁夏中卫石膏矿等。石膏矿以沉积型矿床为主,储量占全国 90%以上,后生型及热液交代型石膏矿不很重要。石膏矿在各地质时代均有产出,以早白垩纪和第三纪沉积型石膏矿为最重要。主要为化学沉积作用的产物,常形成巨大的矿层或透镜体,赋存于石灰岩、红色页岩和砂岩、泥灰岩及粘土岩系中,常与硬石膏、石盐等共生。硬石膏层在近地表部位,由于外部压力的减小,受地表水作用而转变为石膏:CaSO4+2H2O——CaSO4•2H2O;同时体积增大约30%,引起石膏层的破坏。6、 鉴定特征低硬度,一组极完全解理,以及各种特征之形态可以鉴别。致密块状的石膏,以其低硬度和遇酸不起泡可与碳酸盐区别。7、 工业应用石膏属单斜晶系,解理度很高,容易裂开成薄片。将石膏加热至 100〜200C,失去部分结晶水,可得到半水石膏。它是一种气硬性胶凝材料,具有a和B两种形态,都呈菱形结晶,但物理性能不同。a型半水石膏结晶良好、坚实;B型半水石膏是片状并有裂纹的晶体,结晶很细,比表面积比a型半水石膏大得多。生产石膏制品时,a型半水石膏比B型需水量少,制品有较高的密实度和强度。通常用蒸压釜在饱和蒸汽介质中蒸炼而成的是a型半水石膏,也称高强石膏;用炒锅或回转窑敞开装置煅炼而成的是B型半水石膏,亦即建筑石膏。工业副产品化学石膏具有天然石膏同样的性能,不需要过多的加工。半水石膏与水拌和的浆体重新形成二水石膏、在干燥过程中迅速凝结硬化而获得强度,但遇水则软化。石膏是生产石膏胶凝材料和石膏建筑制品的主要原料,也是硅酸盐水泥的缓凝剂。石膏经600〜800笆煅烧后,加入少量石灰等催化剂共同磨细,可以得到硬石膏胶结料(也称金氏胶结料);经900〜1000笆煅烧并磨细,可以得到高温煅烧石膏。用这两种石膏制得的制品,强度高于建筑石膏制品,而且硬石膏胶结料有较好的隔热性,高温煅烧石膏有较好的耐磨性和抗水性。利用建筑石膏生产的建筑制品主要有:纸面石膏板。在建筑石膏中加入少量胶粘剂、纤维、泡沫剂等与水拌和后连续浇注在两层护面纸之间,再经辊压、凝固、切割、干燥而成。板厚9〜25毫米,干容重750〜850公斤/米3,板材韧性好,不燃,尺寸稳定,表面平整,可以锯割,便于施工。主要用于内隔墙、内墙贴面、天花板、吸声板等,但耐水性差,不宜用于潮湿环境中,在潮湿环境下使用容易生霉。纤维石膏板。将掺有纤维和其他外加剂的建筑石膏料浆,用缠绕、压滤或辊压等方法成型后,经切割、凝固、干燥而成。厚度一般为 8〜12毫米,与纸面石膏板比,其抗弯强度较高,不用护面纸和胶粘剂,但容重较大,用途与纸面石膏板相同。装饰石膏板。将配制的建筑石膏料浆,浇注在底模带有花纹的模框中,经抹平、凝固、脱模、干燥而成,板厚为10毫米左右。为了提高其吸声效果,还可制成带穿孔和盲孔的板材,常用作天花板和装饰墙面。石膏空心、条板和石膏砌块。将建筑石膏料浆浇注入模,经振动成型和凝固后脱模、干燥而成。空心、条板的厚度一般为60〜100毫米,孔洞率30〜

40%;砌块尺寸一般为600X600毫米,厚度60〜100毫米,周边有企口,有时也可做成带圆孔的空心、砌块。空心、条板和砌块均用专用的石膏砌筑,施工方便,常用作非承重内隔墙。建筑石膏粉系列产品,用于墙面粉刷等。建筑石膏的特征:A、 凝结硬化快。B、 硬化时体积微膨胀。石灰和水泥等胶凝材料硬化时往往产生收缩,而建筑石膏却略有膨胀(膨胀率为0.05%〜0.15%),这能使石膏制品表面光滑饱满,棱角清晰,干燥时不开裂。C、 硬化后孔隙率较大,表观密度和强度较低。D、 隔热吸声性能良好。E、 防火性能良好。遇火石,石膏硬化后的主要成分二水石膏中的结晶水蒸发并吸收热量,制品表面形成蒸汽幕,能有效阻止火的蔓延。F、 具有一定的调温调湿性G、 耐水性和抗冻性差。H、 加工性能好。石膏制品可锯,可刨,可钉,可打眼。石膏装饰的天花板防潮纸面石膏板石膏装饰的天花板防潮纸面石膏板8、天然硬石膏超微粉体表面多层包覆改性影响因素正交分析1实验部分1.1原料与试剂天然硬石膏,白度为87%,CaSO4含量为98%,平均粒径为1250目,安徽恒泰非金属科技有限责任公司;甲基丙烯酸甲酯 (MMA),分析纯,纯度为98.5%,中国医药集团上海化学试剂公司;甲基丙烯酸丁酯 (BMA),分析纯,纯度为98.5%,中国医药集团上海化学试剂公司;甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA),分析纯,纯度为98.5%,上海玲信公司;过硫酸钾,分析纯,纯度为96.5%,合肥中皖化学试剂有限公司;钛酸酯偶联剂,TC-114,纯度为98.5%,南京曙光化工厂;丙酮,分析纯,纯度为98.5%,中国医药集团上海化学试剂公司。1.2实验仪器三口烧瓶、玻璃棒、电子天平、烧杯若干、量筒、球形冷凝管、温度计、注射器、温度控制器、搅拌器、秒表、干燥箱;HX-200型高速中药粉碎机;离心、机;高速搅拌器,SHR-10C,江苏张家港市贝尔机械有限公司;超声波发生装置,DL-180A,频率40kHz,上海之信仪器有限公司;傅立叶变换红外光谱仪,Spectrum100,美国PE公司。1.3实验方法1.3.1粉体湿法改性工艺:称取100g未改性硬石膏粉体,并用量筒量取200ml的丙酮溶剂与称量好的粉体在500ml的三口烧瓶中配置成悬浮液,将装有悬浮液的三口烧瓶放置在超声波中分散后,撤去超声波,在恒温水浴中搅拌15min,加入预先水解过的偶联剂溶液,加温至50笆,继续搅拌20min,加入1.2%单体质量的过硫酸钾引发剂,5min后,采用逐步滴加法加入单体,同时将温度升至80笆,反应40min后,降低搅拌速度同时停止加热,悬浮液至室温时取出。取出后的悬浮液经初步离心脱水后,放置干燥箱中,在 100笆下干燥24h。干燥后的粉体经高速粉碎机粉碎后得到改性硬石膏粉体。本实验考查因素及水平,见表1。表1硬石膏粉体表面改性因素水平水平因素A:偶联剂用量/nilB:单体种类C:单体用量/nilD:超声时间/nun11MMA51021.5BMA1()2037HPMA15301.3.2PVC/硬石膏复合材料的制备:将改性硬石膏粉体、稳定剂和PVC按(0,10,20,30,40):5:100的配比混合,于双辊筒炼塑机上混炼 10min(辊温为165。0,然后在平板硫化机上进行模压成型(温度为180。,压机表压6MPa),40。下脱模制样,24h之后测试其力学性能。1.4改性硬石膏粉体表面状态分析将改性硬石膏粉体在索式提取器下抽提24h后,经抽提后粉体物理包覆的有机改性剂被溶剂抽提,化学包覆的有机改性剂在红外光谱中可以得到表征。1.5活化指数测定对于旨在提高无机填料与高聚物基体相容性或表面疏水性的表面改性,可采用“活化指数”来检测和表征表面改性的效果。“活化指数”概念可以用H表示,其含义用下式表示[2,3]:H二样品中漂浮部分的重量(g)/样品总重量(g)X100%。取改性硬石膏粉体10g,将粉体加入到装有200ml水的量筒中,充分摇匀后,静止实验台上,30min后,可发现量筒上层有部分漂浮粉体,取出并烘干称重。由于经改性处理后的粉体,表面由极性变为非极性,对水呈现较大的非润湿性,改性后的粉体会漂浮不沉,所以H值越大,说明粉体表面改性效果越好。1.6PVC/硬石膏力学性能测试拉伸强度按GB/T1040-1992的规定用LJ-1000型拉力实验机测试;简支梁双“V”型缺口冲击强度按ISO179:2000的规定用XCJ-500型简支梁冲击实验机测试。三、脱硫石膏脱硫石膏是烟气脱硫(FGD)过程中产生的废弃物,不仅占用土地,而且污染了环境。脱硫石膏的主要成分是二水石膏,一般为潮湿、细粉状,纯度高,可以代替天然石膏生产不同用途的石膏制品。但是,由于我国对烟气脱硫石膏的研究起步较晚,对脱硫石膏的性能特点、处理工艺及加工设备等方面缺乏系统、详细的研究,这在很大程度上制约了脱硫石膏资源化利用的发展。中国是一个以煤炭为主要能源的发展中国家,为了控制SO2造成的大气污染,近几年来相关部门对烟气脱硫工作越来越重视。石灰石-石膏湿法脱硫工艺是目前发电厂应用最广泛的烟气脱硫技术,脱硫效率达到90%以上。该法脱硫的副产品是二水石膏。根据国家环保总局的数据,2005年全国火电厂SO2排放总量达到1600万t,“十一五”期间新增SO2排放量560万t。国家要求在“十一五”期末全国火电厂SO2排放总量控制在1000万t以下,但若以全国70%的火电厂采用湿法石灰石-石膏脱硫技术计算,预计到2010年末,全国每年产生的脱硫石膏将达5000万t以上,因此副产品脱硫石膏的数十分巨大。我国禁止脱硫石膏向江湖、河海排放。采用堆存的方式处理脱硫石膏,占用土地、影响环境、占用资金、浪费资源,影响电厂的经济和环境效应。因此,研究脱硫石膏的性能和综合利用技术,结合我国具体国情,研究开发出市场竟争力强的脱硫石膏综合利用产品,解决脱硫石膏的最终处置问题,有着极为重要的社会效益和环境效益,且对可持续发展、有限的天然石膏资源的保护和有效利用也有着极为重要的意义。1我国火电厂烟气脱硫技术发展现状我国的烟气脱硫技术最先用于50年代的硫酸和有色冶金工业,燃煤电厂的烟气脱硫始于70年代初。然而,早期的烟气脱硫技术,不论是湿法,还是干法脱硫技术工艺,由于受到当时技术发展条件上的限制,整个脱硫系统建设投资和运行成本相对较高,而且脱硫效率低、系统复杂、运行可靠性能差,使得该技术在电力市场上的应用受到了一定的限制。经过了30多年的发展,到20世纪90年代,烟气脱硫技术有了长足的进展,特别是湿法烟气脱硫以其工艺的成熟性、运行的高可靠性,以及高的脱硫技术性能等特点,在世界电力市场上得到了广泛的应用。烟气脱硫技术(FGD),按工艺特点可分为湿法、半干法和干法三大类。以湿法烟气脱硫为代表的工艺有:石灰石-石膏法、双碱法、氨吸收法、海水法等。其特点是:技术工艺成熟、脱硫效率高(90%以上),且脱硫副产品大都可回收利用,但其投资和运行费用较高。半干法脱硫工艺为代表的有:旋转喷雾干燥法(SDA)、炉内喷钙尾部增湿活化(LIFAC)等。干法脱硫工艺为代表的有:荷电干式喷射脱硫法(CDSI)、等离子体法(电子束辐射/脉冲电晕)等。目前,在众多的烟气脱硫方法中,湿式石灰石-石膏法是应用最多、技术最为成熟的一种工艺。石灰石-石膏法脱硫技术是利用石灰石(CaCO3)浆液作为吸收剂,吸收并除去烟气中的二氧化硫(SO2),生成副产品石膏(CaSO4・2H2O)。整个工艺过程为,锅炉排出的烟气经过除尘-引风机-脱硫增压风机加压-换热器-so2吸收塔,烟气逆流而上与吸收塔上部喷淋下来的石灰石浆液进行充分的气液接触并反应,生成亚硫酸钙(CaSO3)溶液,流入吸收塔的氧化槽中,向氧化槽鼓入空气,使CaSO3强制氧化生成石膏,然后对湿石膏做脱水处理后生成固态石膏。洗涤净化后的烟气从吸收塔顶部通过除雾器除去雾滴而引出到热交换器并升温至约85笆后经烟道、烟囱排入大气。从我国烟气脱硫技术的发展趋势来看,我国的烟气脱硫工艺将仍以石灰石-石膏法为主。2005年国家环保总局颁布了HJ/T179-2005《火电厂烟气脱硫技术规范石灰石-石膏法》行业标准,为石灰石-石膏法在火电厂烟气脱硫中的应用提供了技术保障。2脱硫石膏基本性能脱硫石膏的主要成分和天然石膏一样,都是二水硫酸钙晶体(CaSO4・2H2O)。与天然石膏的物理、化学性能具有相同的规律,但作为一种烟气脱硫副产物,其性质由烟气脱硫工艺决定,使它具有再生石膏的某些特点,与天然石膏有一定差异。这些差异主要表现在外观性能、颗粒特性、化学成分、安全性能等方面。2.1外观性能脱硫石膏含有15%〜25%附着水,一般呈潮湿、松散的细小颗粒。正常的脱硫石膏的外观颜色近乎白色,随杂质量变化呈黄白色或灰褐色。由于其含水率高、粘性强,与天然石膏相比,在装载、提升、输送过程易粘附在各种设备上,造成积料堵塞,影响生产正常进行。因此,在脱硫石膏的应用中,如利用适用于天然石膏的设备,必须进行一定的技术改进。例如,陕西声威建材集团有限公司就脱硫石膏输送过程中粘附在设备上,使上料系统无法正常连续运转的问题,对设备进行了改造。采取将脱硫石膏从磨头加人的方法,效果很理想。上料和料仓很少发生堵料,而且脱硫石膏带有一定量的水分,其直接入磨后还可以降低磨内温度。2.2颗粒特征脱硫石膏颗粒直径主要集中在30〜50mm,比天然石膏稍细。脱硫石膏与天然石膏的晶型有明显的不同。天然石膏细粒较多,粗细颗粒差别明显,晶型呈板状,晶体粗大,不规则;脱硫石膏颗粒比较均齐,晶体成短柱状,长径比较小,外观规整。脱硫石膏的这种颗粒特征,有利于在实际应用中更好地发挥其性能效应。2.3化学成分脱硫石膏在主要成分上与天然石膏相同,均为CaSO4・2H2O。由表2可以看出,从化学组成来看,脱硫石膏的纯度高于天然石膏,CaSO4・2H2O含量达到90%以上。但脱硫石膏的杂质组成较为复杂,这与其产生的工艺条件有很大关系。如其可溶性盐和氯离子含量高于天然石膏,是导致其脱硫建筑石膏制品出现泛霜,粘结力下降等性能问题的主要原因之一。因此,用脱硫石膏生产建材制品时,应对脱硫石膏进行净化处理。2.4安全性能为保证脱硫石膏制品作为建筑材料和装饰材料使用的安全性,对脱硫石膏进行了放射性检验。结果表明,脱硫石膏中的放射性元素含量符合GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》标准的要求,不会对环境造成放射性污染,用脱硫石膏可安全生产各种建筑制品。分析研究了典型烟气脱硫石膏样品的纯度、颗粒特性、化学成分性质、杂质和有害物质特性等性能。研究结果表明,脱硫石膏虽然在主要成分上与天然石膏相同,但在诸多性能方面有着明显的不同。应用脱硫石膏代替天然石膏生产建材产品时,应该高度重视这些不同,并采取相应的技术措施。综上所述,从脱硫石膏与天然石膏基本性能的比较来看,虽然脱硫石膏的主要化学成分与天然石膏相同,但生成工艺决定了其独特的性能特点。在对脱硫石膏进行资源化利用时,要针对脱硫石膏的性能采取相应的技术措施,如果照搬天然石膏的生产工艺流程,一方面必然会造成工艺的显著变化,影响正常生产;另一方面会严重影响产品质量变化,带来严重的技术质量问题。3脱硫石膏综合利用的研究进展目前,脱硫石膏综合利用的途径主要有水泥缓凝剂、粉刷石膏、石膏砌块,用做肥料改良土壤、用于路基回填等。3.1水泥缓凝剂施惠生,刘红岩通过研究烟气脱硫石膏在矿渣水泥中的处置利用方式,确定其在水泥生产中应用的可行性。结果表明,一定条件下进行热处理后的脱硫石膏掺入矿渣水泥后,在一定程度上可改善水泥的物理性能,提高水泥的强度,并可有效调节水泥的凝结时间。哈尔滨水泥有限公司进行了用热电厂脱硫石膏全部或部分代替天然石膏生产水泥的生产实验并获成功应用。实验和应用结果表明,用脱硫石膏全部或部分替代天然石膏生产普通硅酸盐水泥和复合水泥是完全可行的,且经济、社会效益显著。水泥生产是利用脱硫石膏的良好途径,因此水泥企业不仅是烟气脱硫石膏的消纳者,而且可以成为烟气脱硫石膏的大用户。3.2粉刷石膏在脱硫建筑石膏的基础上,进一步开发粉体石膏建材。粉体石膏建材是以石膏作为主要胶凝材料的墙体抹灰材料,国内称粉刷石膏。因石膏有很好的和易性、可塑性,施工方便,周期短。对平滑的混凝土剪力墙不需人工凿毛即可直接抹灰,混凝土空心小砌块、加气混凝土砌块、GRC条板等不需涂建筑胶水或界面剂,可直接抹灰,而且与基底粘结牢固,不会起壳并具有光滑细腻的特征,解决了新型墙体材料抹灰通病。3.3石膏砌块石膏砌块是以建筑脱硫石膏为主要原料生产的轻质墙体,也可加入粉煤灰、矿渣等工业废渣。外加剂改性,浇注成型,经烘房烘干或自然干燥制成。石膏砌块具有自重轻、外形整齐、表面光滑、体积稳定、防火、保温、隔热、隔声等性能。用于非承重内隔墙,具有调节室内空气湿度等功能。石膏砌块可取代混凝土空心、砌块以及加气混凝土砌块。同时可开发石膏空心条板代替GRC大板。墙体材料量大面广,有可能成为脱硫石膏废渣综合利用的主要出路。3.4在农业上的应用脱硫石膏在理论上可以作为土壤改良剂,改良酸性、碱性土壤。在这方面国外研究较多,国内近年来也有不少的研究,但大多数都还处于实验室研究阶段,田间的规模应用还比较少。虽然脱硫石膏在农业上的应用前景是广阔的,但是现阶段还主要集中在建材行业。3.5用作路基回填材料大规模公路建设对路基回填材料量的需求很大,充分利用脱硫石膏作为建筑道路的回填材料。既可为城市筑路提供材料来源,又可解决脱硫石膏的利用问题。在脱硫石膏的各种利用途径中,用于水泥行业和生产石膏砌块是最主要的利用方式,因此水泥企业和石膏砌块生产厂应建设在离电厂不远的地方,以便于利用脱硫石膏。政府应按循环经济理念鼓励脱硫石膏综合利用项目的实施,并给予大力扶持。通过政策优惠如免税等吸引资金开发脱硫石膏综合利用的新技术,结合地域特点、企业实际、资源现状、应用前景等,积极、稳妥地处理脱硫副产物石膏,让大量的脱硫石膏尽早地变废为宝。4石膏新技术应用的展望脱硫石膏的应用领域非常广泛,不能局限于石膏板、石膏砌块、建筑石膏粉等普通建筑材料,应深度开发利用,向高附加值产品转移。研究者们也在不断研究脱硫石膏新技术的应用。周娜等采用正交试验方法研究了氢氧化钠、石灰、硫酸钠对脱硫石膏/粉煤灰复合胶结材强度的影响,得到了脱硫石膏/粉煤灰复合胶结材的最佳配比。研究了脱硫石膏/粉煤灰复合胶结材的耐水性能,结果表明胶结材有较好的耐水性,是脱硫石膏有效利用的新途径。刘丽丽等采用常压盐溶液法从烟气脱硫石膏中制备具有理想形态的高强a-半水石膏,并借助扫描电镜、DTA等测试手段分析硫酸浓度对a-半水石膏结晶形态转化的影响。研究表明:在温度、盐溶液种类、浓度、PH值、结晶习性改良剂和稳定剂的种类及掺量不变的前提下,硫酸浓度为15%时可加快a-半水石膏的生成且晶体形态为致密短柱状。石膏晶须分为无水硫酸钙晶须,半水硫酸钙晶须和二水硫酸钙晶须3种。石膏晶须是一种分散良好、结构均匀、尺寸稳定的纤维状物质,集无机填料与增强纤维二者优势于一身,体现出优良的综合性能。利用脱硫石膏研制开发石膏晶须,生产成本较低,前景广阔。青岛科技大学化工学院陈学玺等,山东科技大学化学与环境工程学院王力等,东北大学袁致涛等,华东理工大学化学系李向清等,结合实验探讨了石膏晶须生成的

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