湿法烟气脱硫石膏制备建筑石膏影响因素探讨

通过对湿法烟气脱硫石膏性质的分析,利用建筑石膏三相分析原理,从脱硫石膏原料纯度、残余二水石膏含量、粉磨工艺、煅烧设备等方面,对利用烟气脱硫石膏煅烧制备建筑石膏的影响因素进行了研究探讨。     

脱硫建筑石膏三相分析方法研究及应用

从脱硫建筑石膏各相所具有的水化和脱水特性角度,利用卤素水分测定仪,提出一种用于脱硫建筑石膏相组成分析的简单而有效的方法.就残余二水石膏及无水石膏含量对脱硫建筑石膏性能的影响进行试验研究,对相组成在煅烧设备及煅烧工艺改进方面的应用进行探讨,从而肯定了相分析的重要性及有效性.     

添加硫酸铝钾煅烧对脱硫石膏制备建筑石膏性能的影响

为了解决脱硫石膏利用率较低的问题,同时提高其高附加值,选用硫酸铝钾（KAS,质量分数分别为0、0.3%、0.6%、1.0%）与脱硫石膏混合,经常压煅烧制备建筑石膏,重点研究煅烧温度及KAS掺量对建筑石膏性能及形貌的影响。结果表明：适当的煅烧温度可改善建筑石膏的性能,但煅烧温度过高时,会使建筑石膏表面裂纹增多,性能下降;添加适量的KAS,不仅可以提高建筑石膏的结晶度,而且能促进水化后新相二水石膏（DH）沿b轴方向生长,延缓沿c轴方向生长,降低DH晶体的长径比,使石膏硬化体逐渐密实化,强度显著增加。脱硫石膏中添加0.3%的KAS,经170℃煅烧2 h,制备的建筑石膏性能最佳,初凝时间和终凝时间分别为11.5 min和14 min,2 h抗折强度和抗压强度分别为3.40 MPa和9.23 MPa,绝干抗折强度和抗压强度分别为6.70 MPa和21.82 MPa,满足GB/T 9776—2022《建筑石膏》3.0等级要求。相比空白组,2 h抗折强度提升了26%,2h抗压强度提高了40%。     

脱硫石膏掺杂氧化锌转晶制备高性能建筑石膏

脱硫石膏经过热处理批量制备建筑石膏,不仅可以缓解环境污染问题,还具有一定的经济效益。以电厂脱硫石膏为原料,添加氧化锌为转晶助剂,通过热处理调控脱硫石膏煅烧产物的晶体结构,从而制备高性能的建筑石膏,并研究了氧化锌添加量和煅烧温度对建筑石膏性能的影响。结果显示,氧化锌助剂的添加拓宽了脱硫石膏煅烧成半水石膏的温度范围,还改善了煅烧产物的结晶度。脱硫石膏中添加0.6%氧化锌（以质量分数计）,在180 ℃煅烧制备的建筑石膏性能最佳。水化2 h产物的形貌为相互交叉堆积的针状或纤维状晶体,2 h抗折和抗压强度分别达到3.8 MPa和9.2 MPa,符合3.0等级建筑石膏标准的要求,可以实现脱硫石膏的规模化资源利用制备高性能的建筑石膏。     

脱硫建筑石膏墙体灌浆料的研制

利用脱硫建筑石膏为主要原料,通过掺加粉煤灰、激发剂、减水剂、缓凝剂等掺合料进行改性处理,研制了一种墙体灌浆料。试验表明,脱硫建筑石膏墙体灌浆料流动度达到80mm以上,抗压、抗折强度分别达到8．39MPa和3．70MPa,软化系数0．75,初凝和终凝时间分别为50min和57min,是一种理想的石膏墙体灌浆料。     

苹果酸作为脱硫建筑石膏缓凝剂的研究

研究了苹果酸作为脱硫石膏缓凝剂对石膏的凝结时间、绝干强度、水化热、24h软化系数及水化率的影响。结果表明：苹果酸对脱硫建筑石膏具有显著的缓凝效果,是其高效的缓凝剂;苹果酸在延长石膏凝结时间的同时,也会造成其硬化体的强度出现不同程度的损失,但是并没有从本质上改变石膏的水化过程;掺加苹果酸后,石膏的软化系数会随着苹果酸的掺入而有所降低,其中石膏硬化体抗折软化系数受到的影响要大于抗压软化系数;使用苹果酸作为缓凝剂,在一定掺量下会增大石膏的吸水率,超过一定掺量后,吸水率会逐渐降低,最终趋于稳定。     

利用宝钢电厂脱硫石膏研制粉刷石膏产品

脱硫石膏是石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺产生的工业副产物,其品位高于天然石膏.通过对宝钢电厂2#机组脱硫装置产生的脱硫石膏进行理化性能分析,在试验室条件下脱硫石膏煅烧成建筑石膏粉,并配制粉刷石膏砂浆.试验研究表明,脱硫石膏煅烧成的建筑石膏性能达到《建筑石膏》标准优等品的指标,是配制粉刷石膏砂浆的理想原料.     

我国脱硫石膏与脱硫建筑石膏质量问题及成因分析

通过调查和试验,发现我国脱硫石膏水溶性盐、氯离子含量超标,二水硫酸钙含量偏低,严重影响了脱硫石膏及其下游制品的品质。落后的煅烧工艺及设备,导致了脱硫建筑石膏质量参差不齐、凝结时间缩短、缓凝剂对建筑石膏失效、抗压抗折强度降低等现状。指出必需研究出与煅烧设备及烧制成品相匹配的一系列煅烧工艺,才能指导厂家生产出质量较好的脱硫建筑石膏。     

脱硫建筑石膏耐水性能研究

以脱硫建筑石膏为主要胶凝材料,研究无机改性剂粉煤灰和水泥、复合激发剂、有机硅防水剂对脱硫建筑石膏耐水性的影响。实验结果表明,单掺粉煤灰和水泥对脱硫建筑石膏体系的耐水性提高幅度不大。复掺粉煤灰、水泥和复合激发剂后,可以获得6 MPa以上的抗折强度,22 MPa以上的抗压强度,0．6以上的抗折软化系数,但抗压软化系数和吸水率与单掺体系相比差别不大。在复掺最优配方的基础上添加有机硅防水剂,在防水剂掺量为0．8％时,其复合脱硫石膏试块的抗折软化系数0．756,抗压软化系数0．791,分别提高了64．3％和108．1％,吸水率仅为3．7％,显著地提高了脱硫石膏的防水性能。     

磷石膏基建筑石膏的制备及改性研究

以磷石膏为原料,采用水洗法去除磷石膏中的杂质成分,通过低温煅烧制备建筑石膏,借助于TG-DSC技术研究煅烧温度、煅烧时间对石膏强度及三相组分含量的影响,然后考察缓凝剂三聚磷酸钠、增强剂粉煤灰、减水剂三聚氰胺及聚丙烯纤维等添加剂对石膏试块物化性能的影响。结果表明：在170℃、3 h低温煅烧条件下所制备的建筑石膏粉β-CaSO₄·0.5H₂O质量分数为72.23%,石膏试块力学性能优于GB/T 9776—2008《建筑石膏》中2.0级产品的要求;采用添加量为0.15%(质量分数,下同)的三聚磷酸钠作缓凝剂、添加量为5.00%的粉煤灰作增强剂、添加量为0.05%的三聚氰胺作减水剂及添加量为1.00%的聚丙烯纤维对建筑石膏粉改性处理,所制备的石膏试块7 d干抗折强度为4.17 MPa,干抗压强度为12.97 MPa。探讨了以磷石膏为原料制备建筑石膏粉中多种添加剂的作用,制备出具有良好性能的建筑石膏粉,为磷石膏综合利用提供技术方法和理论依据。     

脱硫石膏转化为半水石膏的过程及机理

以脱硫石膏为原料,α-半水石膏与β-半水石膏分别采用蒸压法和煅烧法制得.讨论α-半水石膏的工艺条件,并结合XRD与SEM初步探讨α-半水石膏与β-半水石膏的形成机理.结果表明在α-半水石膏的形成机制是溶解-析晶,β-半水石膏是二水石膏直接脱水.     

高掺量低碱度钢渣-脱硫石膏胶凝材料的制备

以钢渣和脱硫石膏工业废渣为主要原料,掺加适量的激发剂,制备出脱硫石膏基低碱度钢渣胶凝材料,并探讨了其制品应用形式。试验结果表明,钢渣∶脱硫石膏（质量比）=1∶1时,胶凝材料的凝结时间为初凝6 min、终凝9 min,2 h抗折强度2.21 MPa、抗压强度5.06 MPa,1 d抗折强度2.03 MPa、抗压强度4.7 MPa,而7 d抗折强度和抗压强度分别达到3.59 MPa和12.55 MPa。     

脱硫石膏-铝土矿-硅酸盐水泥混合基自流平材料

以脱硫石膏、铝土矿和普通硅酸盐水泥为原料制备自流平材料,研究了胶凝材料的表观性状、强度发展、结构与产物,以及胶凝机理.结果表明,脱硫石膏掺量20％～ 40％时,自流平材料表面性状良好,水化作用较快,凝结时间合理,具有密实的钙矾石胶凝结构;脱硫石膏掺量不足时,无法形成以钙矾石为主的胶凝结构,过量则导致胶凝体强度显著下降、凝结时间明显延长、后期强度几乎不发展.钙黄长石和硅酸钙可以指示28 d胶凝体的“亏钙”程度.因此,掺量不大于40％的脱硫石膏可与铝土矿、普通硅酸盐水泥制备混合基自流平材料,为资源化利用脱硫石膏提供了新途径.     

脱硫石膏土地化利用研究进展

简要介绍了我国烟气脱硫石膏的现状,综述了我国脱硫石膏土地化利用的研究现状,并展望了脱硫石膏土地化利用的发展前景。     

低水膏比时减水剂对β半水脱硫石膏力学性能的影响

研究了低水膏比时减水剂对β半水脱硫石膏力学性能的影响.结果表明:脱硫石膏脱水工艺最佳参数为烘干温度170℃,烘干时间6h和陈化时间5d.显微结构表明,β半水脱硫石膏颗粒表面为粗糙、不完整结构;烘干时无水石膏与半水石膏同时存在才具有较高的强度.当水膏比为0.28,减水剂掺量为0.9％～1％时,β半水脱硫石膏抗压强度达到最大值35 MPa,在此掺量下减水剂可有效减少成型时需水量和提高试块强度.     

脱硫石膏制备硫酸钙晶须的影响因素研究

以脱硫石膏为原料,采用水热法工艺制备硫酸钙晶须,并借助XRD、高分辨显微镜等分析方法,深入探讨了不同搅拌速率和不同硫酸镁加入量对硫酸钙晶须生长行为的影响。结果表明：随着搅拌速率的不断增加,硫酸钙晶须的长径比呈先升高后降低的趋势,当搅拌速率为90r／min时,长径比达到最大,其值为75．78;随着硫酸镁加入量的增加,硫酸钙晶须的长径比呈先升高后降低的趋势,当硫酸镁的含量为3％时,长径比达到最大值73.88。     

Q相对脱硫石膏氯离子固化和抗压强度的影响

受限于高氯离子迁移性能,大量品质较低的脱硫石膏在石膏制品中无法被有效利用。本文研究了Q相(Ca₂₀Al₂₆Mg₃Si₃O₆₈)对脱硫石膏中氯离子迁移性能的影响规律与机理。结果表明,在脱硫石膏中以10%~30%(质量分数)的比例掺入Q相,其水化产物主要为二水硫酸钙、钙矾石和AH₃凝胶,脱硫石膏样品中氯离子固化率和绝干抗压强度均得到了较大提升。掺入30%的Q相对脱硫石膏性能提升效果最佳,此时氯离子固化率达19.55%,石膏的绝干抗压强度提升了约51.5%。结合XRD、SEM和综合热分析探明了Q相-脱硫石膏水化产物中钙矾石、AH₃凝胶对氯离子固化和石膏力学性能改善的作用机理。     

干法脱硫灰在建材领域资源化利用的研究进展

干法脱硫工艺因具有占地小、能耗低、脱硫效率高、无污水废酸排放等原因得到了空前发展.但脱硫副产物脱硫灰中因SO3含量较高,且主要矿相CaSO3·1/2 H2O的作用效果不明确,致使仍未广泛利用而大量堆积,又成为干法脱硫工艺推广的制约.本文系统介绍了干法脱硫灰在建材领域资源化利用的研究进展,并提出了一些建议,以期为进一步推动干法脱硫灰的资源化利用研究提供一定的借鉴.