改性磷石膏对石膏矿渣水泥水化过程的影响研究

采用质量分数为5％～25％的改性磷石膏、15％的硅酸盐水泥熟料、60％～80％的矿渣混合磨细制成石膏矿渣水泥,研究了改性磷石膏掺量对石膏矿渣水泥浆体的抗压强度、水化热、孔溶液pH值及水化产物的影响情况.结果表明,掺入改性磷石膏使得石膏矿渣水泥的3 d、7 d抗压强度降低,其掺量为10％、15％时,水泥的28 d、90 d抗压强度超过普通硅酸盐水泥.在3 d至90 d龄期内,水泥孔溶液pH值随龄期增长而逐渐增大.在相同龄期时,随着改性磷石膏掺量的增大,水泥孔溶液pH值减小,水化放热峰出现时间延缓.微观分析表明,掺入改性磷石膏后,28 d龄期时的水泥水化产物主要为钙矾石和C-S-H凝胶,水化产物的生成量在改性磷石膏掺量为15％时最多.     

不同改性处理方法对磷石膏水泥调凝剂性能的影响

采用了3种不同的处理方法,包括水洗法、石灰中和法及石灰粉煤灰复合改性法来处理磷石膏,并对其配制的水泥进行了物理性能的检测.结果表明,水洗磷石膏做调凝剂其凝结时间长于掺天然石膏的水泥;石灰中和磷石膏与天然石膏的效果比较一致;石灰粉煤灰改性磷石膏可以有效固化或固结可溶磷和可溶氟,效果更明显,在代替天然石膏的同时,还可节省熟料.     

缓凝剂改性磷建筑石膏及其机理研究

研究了不同种类缓凝剂对磷建筑石膏凝结时间和力学强度的影响,测试了添加不同种类缓凝剂后磷建筑石膏的绝干密度,水化热.并利用XRD检测了磷建筑石膏的物相组成,运用SEM分析了改性后磷建筑石膏的微观形貌.结果表明:NS、NP和SC对磷建筑石膏均具有一定的缓凝作用,但效果不同,SC缓凝效果优于其他两种;在相同掺量的情况下,SC对磷建筑石膏硬化体强度影响较为明显,并且其对磷建筑石膏硬化体绝干密度的影响也最大.缓凝剂SC可以使磷建筑石膏的水化放热时间推迟,降低了水化放热峰.缓凝剂SC的合适掺量范围为0.1％～0.2％.实验结果为进一步研究磷建筑石膏的缓凝机理提供了参考价值.     

同等P2O5掺量下,不同石膏对超硫酸盐水泥水化机理的影响

研究了同等P2O5掺量下的磷石膏、硬石膏和二水石膏对超硫酸盐水泥(SSC)水化机理的影响,其中硬石膏与二水石膏中的P2O5以可溶性分析纯P2O5形式掺入.测试了3个系列SSC净浆试件各龄期抗压强度和孔溶液pH值,对比了其早期水化放热过程的差异,采用XRD、SEM分析了其水化产物相及微观形貌.结果表明:外掺分析纯P2O5的硬石膏基和二水石膏基SSC各龄期抗压强度与孔溶液pH值接近;与磷石膏基SSC相比,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏降低了SSC各龄期孔溶液pH值,对SSC早期强度发展有所减缓,明显促进了后期强度的发展;早期水化放热分析结果显示,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏加快了SSC第二放热峰的出现,缩短了凝结时间;XRD和SEM结果表明,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏对SSC的激发效果比磷石膏更好,用其制备的SSC浆体后期形成了更多更密实的水化硅酸钙与钙矾石.     

外加剂对磷建筑石膏的改性及其机理研究

制备磷建筑石膏制品是磷石膏资源化利用的一条重要途径,而合适的改性技术是保证建筑石膏制品能够工业化生产的关键。分别利用3种减水剂、3种缓凝剂、2种黏结剂、2种保水剂对磷建筑石膏进行改性,探讨外加剂品种对磷建筑石膏的适应性,研究外加剂掺量对磷建筑石膏的性能影响规律,并采用扫描电镜对优选出的外加剂的改性机理进行分析。结果表明:聚羧酸减水剂(PC)、醋酸乙烯酯-乙烯共聚物可再分散乳胶粉黏结剂(VAE)、羟丙基甲基纤维素保水剂(HPMC)和骨胶缓凝剂(BG)对磷建筑石膏具有较好的适应性,可分别用于改善磷建筑石膏的绝干强度、黏结强度、保水性能及延长其凝结时间;PC和VAE能改善磷建筑石膏硬化体内部晶体结构的致密性,而BG、HPMC则使磷建筑石膏硬化体结构更加疏松。     

硬脂酸对磷石膏的改性研究

为解决磷石膏的亲水性问题,提高其与聚合物的相容性,采用硬脂酸对磷石膏进行表面改性.以活化指数为指标,确定其最佳改性条件:硬脂酸的用量为磷石膏质量的2%,改性时间为20 min,改性温度为60 ℃,pH为7～8.在最佳改性条件下,改性后磷石膏的活化指数达到100%,完全疏水.对改性前后的磷石膏进行了抽提实验和红外光谱测试,结果表明磷石膏与硬脂酸之间发生了化学键合作用.初步工业实验表明,改性磷石膏可用作聚丙烯树脂的无机填料,且其与聚合物的相容性较好,磷石膏/聚丙烯复合材料的力学性能较纯聚丙烯有所提高.     

增强剂对磷石膏基建筑石膏性能的影响

以云南安宁某磷肥厂的磷石膏为原料,以此来制备磷石膏基建筑石膏.采用Na2SO4、尿素(CO(NH2)2)、Al2(SO4)3、Al(OH)3四种增强剂,考察不同增强剂的掺量对磷石膏基建筑石膏的凝结时间、抗折抗压强度的影响.结果表明:当Na2SO4掺入量为0.5wt％时,试件整体强度最高,改性建筑石膏试件2h抗压强度提升7.84％,绝干抗压强度提升11.78％;当Al(OH)3掺入量为0.7wt％时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏试件2h抗压强度提升11.32％,绝干抗压强度提升12.36％;当CO(NH2)2掺入量为0.5wt％时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏砌块2h抗压强度提升12.34％,绝干抗压强度提升14.22％;当Al2(SO4)3掺入量为1.5wt％时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏试件抗折强度提升较小,2h抗压强度提升17.62％,绝干抗压强度提升19.29％.改性效果最好的增强剂为硫酸铝,掺入量为1.5wt％;通过对掺杂增强剂后石膏试件SEM表征,初步对石膏改性过程进行了机理分析,为磷石膏基建筑石膏改性提供了理论依据,研究成果具有较好的应用价值.     

两种偶联剂对磷石膏的球磨改性工艺

采用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对磷石膏进行球磨改性研究,得出硅烷偶联剂改性磷石膏的最佳工艺条件为:偶联剂用量为3%,球磨转速为300 r/min,改性时间为2 h,改性后的磷石膏吸油值为23.75 gDOP/100 g磷石膏;钛酸酯改性磷石膏的最佳工艺条件为:偶联剂用量为3%,球磨转速为300 r/min,改性时间为3 h,改性后的磷石膏的吸油值为21.65 g DOP/100 g磷石膏,对改性前后的磷石膏进行了抽提实验和红外光谱分析,得出:磷石膏与偶联剂之间发生了化学键和作用.初步工业实验表明:改性磷石膏与聚合物的相容性较好.     

有机硅对云南磷建筑石膏性能的影响

通过正交试验分析,得到云南磷建筑石膏的pH值、细度、烘干时间是影响试验中有机硅活性的主要因素,并进一步得出pH值对试验中有机硅的活性影响最大,确定了pH值最佳范围.根据所得pH值,研究不同掺量的有机硅消泡剂对云南磷建筑石膏凝结时间、抗压强度的影响,并利用Origin软件进行试验数据拟合,后对拟合方程进行试验验证.     

改性磷石膏球作缓凝剂对水泥性能的影响

研究了工业化生产的改性磷石膏球对水泥标准稠度用水量、凝结时间、胶砂流动度、胶砂强度及水泥与减水剂相容性的影响,并与原状磷石膏和天然石膏进行对比,结合X-射线衍射、综合热分析等微观测试,分析了改性磷石膏球对水泥水化产物相、水化程度的影响.结果表明:采用改性磷石膏球配制的水泥,其初凝、终凝时间与掺配原状磷石膏水泥相比分别缩短217 min、227 min,1d、3d强度显著高于原状磷石膏配制的水泥,28d强度高于天然石膏配制的水泥,且标准稠度用水量、胶砂流动度、与减水剂的相容性等指标优于天然石膏配制的水泥.改性磷石膏球对水泥早期水化无不良延缓作用,且能提高水泥后期水化程度.综合对比上述三种石膏对水泥性能影响的各项指标,认为改性磷石膏球可以完全替代天然石膏作水泥缓凝剂.     

磷石膏作水泥缓凝剂的研究进展

磷石膏的堆存问题由来已久,磷石膏综合利用的主要方向是用作水泥缓凝剂,但由于磷石膏中含有少量有害杂质而且较难除去,相比天然石膏,其应用性能较差,因此中国磷石膏在水泥行业仍未能实现规模化的应用。阐述了磷石膏用作水泥缓凝剂的作用机理,概括并总结了近几年来磷石膏作水泥缓凝剂的研究现状及净化工艺,指出限制磷石膏利用的主要原因是净化成本高和行业未能形成统一的应用标准。     

磷石膏建材资源化利用研究进展

磷石膏的建材资源化利用既可以消纳大量磷石膏,又具有较高的附加值,是处理磷石膏的重要措施之一。总结了近年来磷石膏在石膏板、石膏砌块、抹灰石膏、自流平石膏、石膏模盒等建材生产领域的研究进展,分析了目前磷石膏建材资源化面临的分布不均匀、供需不协调,产品质量差、市场认可度低,规范不健全、政策激励不充分等问题,并提出了通过开展磷石膏预处理清洁技术研发、提高磷建筑石膏质量稳定性等技术措施,以及通过政策引导和财税激励,进一步扩大磷石膏在建材领域的资源化利用。     

脱硫石膏粒径分布及其水分对水泥粉磨过程和性能的影响

针对脱硫石膏的粒径和水的存在特征对水泥粉磨过程和性能的影响进行了试验研究.试验结果表明,脱硫石膏和天然石膏中的结晶水存在方式、自由水含量和粒度分布均有较大差异,其中高的自由水含量对粉磨过程不利:用脱硫石膏部分替代天然石膏生产水泥,对凝结时间的影响不是很明显;不同种类的脱硫石膏对水泥强度性能的影响也是不同的.     

磷石膏制备建筑石膏的实验研究

研究了磷石膏制备建筑石膏粉的工艺条件,通过添加减水剂改善磷建筑石膏粉的力学性能。采用常规分析方法、XRD和扫描电镜等方法对磷石膏原料,磷建筑石膏粉进行分析和表征。结果表明:磷石膏为片状结晶体,含有少量石英颗粒;在温度180℃和焙烧时间2.0 h条件下,半水石膏含量达到76.6%;磷建筑石膏粉强度随着减水剂掺量的增加而升高,聚羧酸减水剂掺量0.7%时,抗折强度达到15.0 MPa,强度提高近64.84%;FDN减水剂掺量0.7%时,抗折强度达到14.8 MPa,强度提高近62.64%。     

轻质抹灰磷建筑石膏性能影响机制研究

采用磷建筑石膏(PBG)、柠檬酸钠(SC)、甲基纤维素(MC)及玻化微珠为原料制备轻质抹灰石膏,并系统地分析了外加剂、轻集料对砂浆性能的影响机制。结果表明,柠檬酸钠可增大砂浆的流动性能, 当掺量为0.8%(掺量均为质量分数)时,样品抗压强度达到16.3 MPa。然而,甲基纤维素降低了砂浆的流动性能,当掺量为0.40%时,样品抗压强度仅为11.3 MPa。玻化微珠会降低砂浆密度及流动性,缩短凝结时间,增大了保水率及硬化体拉伸粘结强度。采用95%磷建筑石膏、5.0%玻化微珠并按磷建筑石膏质量外掺1.0%SC、0.20%MC配制的砂浆样品性能可达到GB/T 28627—2012《抹灰石膏》中的轻质抹灰石膏性能的要求。随着SC掺量的增加,轻质抹灰石膏水化产物二水石膏的形貌向长条、针状转变,晶体结晶度降低、搭接程度增大,从而使得抗折强度增大,抗压及拉伸粘结强度减小;随着MC掺量的增加,轻质抹灰石膏水化产物二水石膏的形貌变成厚板状,晶体间搭接程度及结晶度增大,使得硬化强度增大。     

电石渣湿法脱硫中结晶产物的影响因素研究

电石渣湿法脱硫中结晶产物的品质直接影响后续脱硫石膏的资源化利用。基于此,系统研究了pH、氧化时间和电石渣粒径对电石渣湿法脱硫中结晶产物含水率、亚硫酸盐含量、矿相组成和微观形貌的影响。结果表明,较高pH会限制亚硫酸钙与溶解氧的接触,当pH在4.00~4.50时亚硫酸钙的氧化效果较好;初始阶段氧化速率受时间影响显著,6 h后氧化速率趋于平稳;电石渣粒径过大会导致比表面积减小,降低亚硫酸钙与溶解氧的接触面积,粒径过小则在生成亚硫酸钙时容易发生静电团聚现象,导致粒径增大、氧化率降低。因此,当电石渣粒径为75.00~93.75 μm、pH为4.0、氧化时间为6 h时,结晶产物（二水合硫酸钙）的结晶效果最好。     

石膏对矿渣粉磨及矿渣水泥性能的影响

本文主要研究了两种类型石膏对矿渣的助磨激发效果及对矿渣水泥与萘系、聚羧酸盐系高效减水剂适应性的影响.试验结果表明:矿渣粉磨过程中添加适量的硬石膏、二水石膏,均有助磨激发效果.开始阶段,细度变化明显,比表面积增加较多,用矿渣中SO3百分比衡量,二水石膏的最佳掺量是2.80％,硬石膏的最佳掺量是3.30％.同等掺量下,二水石膏明显优于硬石膏.两种石膏对矿渣水泥抗折强度早期影响大于后期,二水石膏对28 d抗压强度影响优于硬石膏;二水石膏显著改善矿渣水泥与减水剂的适应性.     

三聚氰胺甲醛树脂包覆红磷的制备及其稳定性研究

为了提高红磷阻燃剂的稳定性,通过原位聚合方法制备三聚氰胺甲醛树脂包覆红磷。通过扫描电镜、马尔文激光粒度仪、p H测试、热重分析仪对包覆前后红磷颗粒进行表征。扫描电镜和马尔文激光粒度仪结果表明,三聚氰胺甲醛树脂可以很好地对红磷颗粒进行包覆。p H值测试显示,与未包覆红磷相比,包覆后的红磷在水下储存稳定性明显提高。热重分析结果说明,包覆红磷可以有效提高红磷的热稳定性,与未包覆红磷相比,包覆红磷的分解温度提高约57℃。同时研究了红磷粒径对包覆红磷性能的影响,包覆红磷随着红磷粒径的降低,热稳定性降低。     

A Novel Approach to Bioleach Soluble Phosphorus from Rock Phosphate

A novel approach to bioleach soluble phosphorus from rock phosphate, involving the bio-oxidation of pyrite by adaptated Acidithiobacillus ferrooxidans (At. f) and the product of sulfuric acid to dissolve rock phosphate, has been proposed in this paper. The soluble phosphorus could be leached more effectively in the presence of pyrite by At. f than that leached directly by sulfuric acid. The optimal technological parameters are presented. The highest phosphorus leaching rate is 9.00% when the culture substrate is the mixture of FeSO4·7H2O and pyrite, the phosphorus leaching rate is 8.00% when the initial pH and culture time are 2.5 and 5 d, respectively. The optimal rock phosphate particle size is 0.05 mm for the leaching of phosphorus. The bigger the grains of pyrite, the lower the phosphorus leaching rate. The bacterium At. f should be appropriately adaptated, which makes it easier to bioleach soluble phosphorus from rock phosphate.