免煅燒脫硫石膏粉煤灰復(fù)合膠凝材料研究

脫硫石膏是燃煤電廠、煉油廠等排放的二氧化硫采用脫硫凈化工藝技術(shù)處理所得的一種工業(yè)廢石膏。研究了脫硫石膏不同的煅燒溫度及保溫時(shí)間對(duì)脫硫石膏-粉煤灰新型復(fù)合膠凝體系抗壓強(qiáng)度的影響,并在此基礎(chǔ)上采用礦物激發(fā)劑與化學(xué)激發(fā)劑對(duì)該復(fù)合體系進(jìn)行改性。結(jié)果顯示:適當(dāng)?shù)拿摿蚴囔褵郎囟扰c保溫時(shí)間、適宜摻量的礦物激發(fā)劑與化學(xué)激發(fā)劑均能提高復(fù)合膠凝體系的強(qiáng)度。因此,這些方法都是改善脫硫石膏-粉煤灰復(fù)合膠凝材料性能的有效措施。

脫硫石膏和粉煤灰混合后,在水泥、石灰、復(fù)合激發(fā)劑的作用下,可制備成一種新型復(fù)合膠凝材料。通過(guò)試驗(yàn),在對(duì)水泥、激發(fā)劑及其最佳摻量的優(yōu)選的基礎(chǔ)上確立復(fù)合膠凝材料基本比例關(guān)系。結(jié)果表明,脫硫石膏與粉煤灰的最佳配比為2:3;水泥摻量對(duì)復(fù)合膠凝材料基膠砂強(qiáng)度影響明顯,強(qiáng)度隨水泥用量增加而增大;適宜用量的激發(fā)劑有助于提升強(qiáng)度。

針對(duì)礦山膠結(jié)充填成本高、強(qiáng)度低等情況,本文以脫硫石膏作為粉煤灰的激發(fā)劑,試驗(yàn)研究了一種新型充填膠結(jié)料,它具有成本低、后期強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。

通過(guò)單因素試驗(yàn),考察礦物摻合料(水泥、生石灰、礦渣)對(duì)脫硫二水石膏粉煤灰復(fù)合膠結(jié)材(以下簡(jiǎn)稱(chēng)dgf)強(qiáng)度的影響規(guī)律,并確定適宜摻量范圍.并在此基礎(chǔ)上,通過(guò)正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究了礦物摻合料對(duì)脫硫石膏粉煤灰復(fù)合膠凝材料強(qiáng)度的影響.分析了3種礦物摻合料的影響規(guī)律以及主次順序,確定了礦物摻合料的最佳摻量,并測(cè)定其基本性能.結(jié)果表明:摻入適量的礦物激發(fā)劑能有效地提高脫硫石膏粉煤灰復(fù)合膠凝材料的強(qiáng)度.

采用正交試驗(yàn)方法研究了氫氧化鈉、石灰、硫酸鈉對(duì)脫硫石膏/粉煤灰復(fù)合膠結(jié)材強(qiáng)度的影響,得到了脫硫石膏/粉煤灰復(fù)合膠結(jié)材的最佳配比;研究了脫硫石膏/粉煤灰復(fù)合膠結(jié)材的耐水性能,研究表明膠結(jié)材有較好的耐水性,是脫硫石膏有效利用的新途徑。

研究了單摻鋼渣對(duì)脫硫石膏-粉煤灰復(fù)合膠凝體系的影響。在引入鋼渣的基礎(chǔ)上,用復(fù)摻礦物外加劑水泥與石灰的方法對(duì)復(fù)合膠凝體系改性;并在此基礎(chǔ)上,探討了傳統(tǒng)的堿激發(fā)與硫酸鹽激發(fā)對(duì)該復(fù)合膠凝體系的影響,選取的化學(xué)激發(fā)劑有na2so4、cacl2、al2(so4)3·18h2o、koh。用xrd與sem對(duì)較優(yōu)配比的試樣各齡期水化產(chǎn)物種類(lèi)及形貌進(jìn)行觀測(cè),在此基礎(chǔ)上,對(duì)復(fù)合膠凝體系的水化反應(yīng)及其進(jìn)程進(jìn)行分析。最后,對(duì)較優(yōu)配比的復(fù)合膠凝材料的各項(xiàng)基本性能進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示,該復(fù)合膠凝材料性能優(yōu)異。

研究了不同的煅燒溫度及保溫時(shí)間對(duì)脫硫石膏-粉煤灰新型復(fù)合膠凝體系抗壓強(qiáng)度的影響。在此基礎(chǔ)上引入礦渣,研究礦渣及其摻量對(duì)脫硫石膏-粉煤灰復(fù)合膠凝體系的影響,并通過(guò)摻加礦物激發(fā)劑和化學(xué)激發(fā)劑對(duì)其改性。對(duì)較優(yōu)配比的復(fù)合膠凝材料進(jìn)行xrd與sem研究,分析了其水化產(chǎn)物的成分與形貌。最后,對(duì)復(fù)合膠凝材料的基本性能進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示,適當(dāng)?shù)拿摿蚴嗟撵褵郎囟扰c保溫時(shí)間、適宜摻量的礦渣、礦物激發(fā)劑與化學(xué)激發(fā)劑均能提高復(fù)合膠凝體系的強(qiáng)度;經(jīng)改性的復(fù)合膠凝材料具有較好的性能。

研究了脫硫石膏-粉煤灰復(fù)合膠凝材料的力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:磨細(xì)粉煤灰較原樣粉煤灰對(duì)脫硫石膏的力學(xué)性能有較大的改善,摻加20%磨細(xì)粉煤灰可以得到較高強(qiáng)度的脫硫石膏-粉煤灰復(fù)合膠凝材料。由超景深顯微鏡和xrd分析推斷出:粉煤灰的滾珠效應(yīng)和骨架作用改善了脫硫石膏的力學(xué)性能,但在干燥環(huán)境下,粉煤灰的水化反應(yīng)得不到有效進(jìn)行,復(fù)合膠凝材料的強(qiáng)度主要來(lái)源于水化產(chǎn)物caso4.2h2o。

在加氣輕質(zhì)混凝土配比組分一定的條件下,研究加氣輕質(zhì)混凝土發(fā)氣劑、養(yǎng)護(hù)溫度、濕度、時(shí)間對(duì)加氣輕質(zhì)混凝土性能的影響,通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)加氣輕質(zhì)混凝土的密度、試件成型及抗壓強(qiáng)度,試驗(yàn)結(jié)果表明加氣輕質(zhì)混凝土試件發(fā)氣劑摻量為0.12%左右時(shí),體積密度小,氣泡細(xì)密均勻,沒(méi)有出現(xiàn)氣泡連貫現(xiàn)象,成型易控制,抗壓強(qiáng)度達(dá)到3mpa以上;養(yǎng)護(hù)制度因素試驗(yàn)表明加氣輕質(zhì)混凝土溫度控制在60～70℃、濕度控制在85%～90%左右、養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到24h的石膏基加氣混凝土制品性能最好。

脫硫石膏作為煙氣脫硫工藝的副產(chǎn)品,不僅價(jià)格低,來(lái)源廣,而且具有與天然石膏相近的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)。研究了不同礦物摻合料(粉煤灰和礦粉)、不同外加劑摻量以及不同配比對(duì)脫硫石膏基材料性能的影響。結(jié)果表明,將硅酸鈉作為早強(qiáng)劑,體系的早期抗折、抗壓強(qiáng)度與空白樣相比分別提高150%和30.6%;生石灰和水泥雙激發(fā)可使體系的強(qiáng)度提高100%以上;粉煤灰與礦粉復(fù)摻時(shí),強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)效益都得到保證。綜合考慮,fgd體系的配比為:m(脫硫石膏)∶m(粉煤灰)∶m(礦粉)=40∶20∶40。

用粉煤灰、氟石膏和水泥配制成了一種新型的水硬性膠凝材料——粉煤灰-氟石膏-水泥復(fù)合膠凝材料.其中,水泥摻量可以少于15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同),而粉煤灰和氟石膏摻量可多于85%.試驗(yàn)結(jié)果表明:盡管氟石膏的摻量很大,但該膠凝材料具有良好的體積安定性;這種膠凝材料不僅成本低廉,而且是一種環(huán)保型材料,值得推廣應(yīng)用.

對(duì)石膏、水泥及粉煤灰等膠凝材料進(jìn)行復(fù)合改性研究,結(jié)果表明,石膏-水泥-粉煤灰系復(fù)合膠凝材料在適宜的配比下,可以制作耐水性好、強(qiáng)度高以及干燥收縮率低的新型墻體材料。通過(guò)對(duì)試件硬化體微觀晶體形貌的觀測(cè)研究,分析了石膏-水泥-粉煤灰系復(fù)合膠凝材料耐水性能改善的機(jī)理。

介紹用化工廢石膏等工業(yè)廢渣研制新型復(fù)合膠凝材料的實(shí)驗(yàn)情況,研究減水劑、明礬石和煅燒廢石膏對(duì)這種新型復(fù)合膠凝材料的改性作用。研究結(jié)果表明,將鈦石膏、粉煤灰、礦渣和少量硅酸鹽水泥或熟料,選擇合適的激發(fā)劑和適宜的工藝措施,可以配制生產(chǎn)高性能新型復(fù)合膠凝材料,其強(qiáng)度甚至可以達(dá)到525#礦渣硅酸鹽水泥的強(qiáng)度指標(biāo)

研究礦渣微粉摻量和堿性激發(fā)劑用量對(duì)脫硫石膏-礦渣微粉復(fù)合體系性能的影響。結(jié)果表明:礦渣微粉摻量為20%時(shí)脫硫石膏-礦渣微粉復(fù)合體系物理力學(xué)性能較好,抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和軟化系數(shù)分別為11.2mpa、4.6mpa和0.42。采用硅酸鈉作為復(fù)合材料的激發(fā)劑,當(dāng)堿性激發(fā)劑用量為1%時(shí),能夠有效激發(fā)礦渣微粉潛在活性,提高復(fù)合體系性能,7d抗壓強(qiáng)度達(dá)12.3mpa,軟化系數(shù)為0.56;28d抗壓強(qiáng)度達(dá)12.6mpa,軟化系數(shù)為0.59。

研究了水泥-粉煤灰復(fù)合膠凝材料在等水膠比條件下的化學(xué)結(jié)合水、水化產(chǎn)物與硬化漿體顯微結(jié)構(gòu),探討了礦物外加劑c和激發(fā)劑d的摻入對(duì)水泥-粉煤灰復(fù)合膠凝材料體系的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:礦物外加劑c、激發(fā)劑d的加入促進(jìn)摻粉煤灰的水泥漿體早期的水化速度,改善了水泥石的孔結(jié)構(gòu),增大了水泥石的密實(shí)度,提高了硬化水泥石的早期抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。

潞城市泰山石膏建材有限公司是一家從事石膏粉體材料生產(chǎn)、石膏粉專(zhuān)用生產(chǎn)設(shè)備研發(fā)的 現(xiàn)代化、高科技民營(yíng)企業(yè)?，F(xiàn)下設(shè)有：石膏粉生產(chǎn)廠、福爾福石膏銷(xiāo)售服務(wù)責(zé)任有限公司、 新技術(shù)研究中心。 地址：山西省潞城市西郊晉川工業(yè)園 電話：0355-6979166 傳真：0355-6979188 手機(jī)：13835535334(舒先生) 手機(jī)：13835541618(宋小姐) 郵編：047500 網(wǎng)址：www.***.*** 1脫硫粉（慢凝型） 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：gb/t9776-2008 白度：50% 細(xì)度：180目，篩余≤5% 標(biāo)準(zhǔn)稠度：65% 初凝時(shí)間：7min 終凝時(shí)間：11min 2h抗折強(qiáng)度：3.5mpa 抗壓強(qiáng)度：7.4mpa 是指以電廠煙道脫硫的化學(xué)副產(chǎn)物——fgd石膏，在高溫常壓下經(jīng)煅燒脫水 生成的β型半水熟石膏（β

脫硫石膏是用石灰或石灰石中和法對(duì)含硫燃料（煤、油等）燃燒 后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硫凈化處理而得到的工業(yè)副產(chǎn)品，其純度高，成 分穩(wěn)定，無(wú)放射性，水化后結(jié)晶結(jié)構(gòu)緊密，使水化硬化體有較高的強(qiáng) 度，用其作為原料生產(chǎn)石膏板，可大大提升紙面石膏板的抗壓、抗折 強(qiáng)度，是理想的綠色建材。 脫硫石膏在歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)用于石膏制品已十分普 遍。 使用脫硫石膏，可大大減少天然石膏的開(kāi)采量，從環(huán)境保護(hù)和可持 續(xù)發(fā)展的角度看，減少天然石膏的開(kāi)采，不僅節(jié)約了石膏礦產(chǎn)資源， 而且可以大大減少開(kāi)采、運(yùn)輸過(guò)程對(duì)生態(tài)的破壞和環(huán)境的污染。大規(guī) 模利用脫硫石膏生產(chǎn)石膏板，為電廠煙氣脫硫后的廢料處理找到了一 條新路子，也有利于石灰／石灰石—石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)在燃煤電 廠的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，有利于減少二氧化硫的排放量，有利于減少脫 硫廢料堆放所帶來(lái)的二次污染及占地，保護(hù)了環(huán)境和土地資源?！?】 脫硫石膏的國(guó)

干混砂漿又稱(chēng)干粉砂漿，是將干燥的骨料（如砂子）、膠凝料（如水泥、粉煤灰、石膏等）、化學(xué)添加劑等通過(guò)計(jì)量控制、合理配比、混合均質(zhì)、機(jī)械化生產(chǎn)、產(chǎn)品包裝或散裝儲(chǔ)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，作業(yè)時(shí)只要按一定比例加水?dāng)噭颍纯芍苯邮褂玫男滦透苫祛?lèi)建材。

以?xún)煞N工業(yè)廢棄物：脫硫石膏和粉煤灰為主要原料生產(chǎn)輕質(zhì)高強(qiáng)空心砌塊，對(duì)廢棄物的資源化利用有重要意義。本文研究了脫硫石膏粉煤灰空心砌塊膠結(jié)材性能，砌塊生產(chǎn)工藝和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。脫硫石膏粉煤灰空心砌塊生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，性能優(yōu)良，改變了純石膏制品耐水性差的不足，拓寬了應(yīng)用范圍。．

二水磷石膏粉煤灰復(fù)合膠結(jié)材(pgf)是直接將未經(jīng)處理的磷石膏通過(guò)加入粉煤灰和激發(fā)劑改性制得的新型膠結(jié)材。本文介紹膠結(jié)材的適宜配比、養(yǎng)護(hù)方式與制度、性能等,通過(guò)xrd、sem微觀分析,結(jié)合水化熱、ph值、孔結(jié)構(gòu)測(cè)定及宏觀力學(xué)性能測(cè)試,對(duì)pgf適宜的堿激發(fā)、強(qiáng)度發(fā)展與養(yǎng)護(hù)、耐水性改善的原因等進(jìn)行了分析與討論

經(jīng)鈉水玻璃激發(fā)固體廢棄物脫硫石膏和粉煤灰,成功研制了脫硫石膏-粉煤灰地聚合物,研究了該地聚合物的抗壓強(qiáng)度,并采用x射線衍射分析（xrd）和掃描電鏡（sem）等測(cè)試方法研究了其反應(yīng)機(jī)理.研究表明：經(jīng)800℃焙燒1h后的脫硫石膏結(jié)構(gòu)松弛、缺陷多、活性大,以10%摻量取代粉煤灰,經(jīng)鈉水玻璃激發(fā)形成的地聚合物,在75℃養(yǎng)護(hù)8h或在23℃養(yǎng)護(hù)至28d,抗壓強(qiáng)度均可達(dá)37.0mpa.此反應(yīng)體系中,堿激發(fā)與硫酸鹽激發(fā)作用共存,地聚合反應(yīng)與水化反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,生成了地聚合物凝膠、類(lèi)沸石以及鈣礬石等反應(yīng)產(chǎn)物.脫硫石膏-粉煤灰地聚合物的成功研制,為實(shí)現(xiàn)多種工業(yè)廢棄物的共處置利用,尤其是含硅鋁相的工業(yè)廢棄物和含硫酸鈣的工業(yè)廢棄物的共處置打下了理論基礎(chǔ).

研究了石膏品種和摻量對(duì)粉煤灰-石灰石粉-熟料復(fù)合膠凝材料膠砂強(qiáng)度的影響。研究發(fā)現(xiàn),在石膏摻量相同的情況下,摻so3含量較高石膏的試樣2抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均大于試樣1(所摻石膏中so3含量較低)。當(dāng)采用同一品種石膏時(shí),復(fù)合膠凝材料強(qiáng)度隨石膏摻量增加而提高。試驗(yàn)顯示在配制混合材料摻量較大的復(fù)合膠凝材料時(shí),適當(dāng)增加so3含量可以促進(jìn)復(fù)合膠凝材料強(qiáng)度的發(fā)展。