磷石膏制免烧砖技术开发与应用

介绍磷石膏制免烧砖的技术原理和云峰分公司利用磷石膏制免烧砖技术的开发情况,以及在试验及试生产过程中存在的问题。针对存在的问题进行原因分析,并提出在实际生产过程中对原料及主要工艺指标的控制要求,采用磷石膏、磷渣、炉渣、水泥为原料,其干基质量比为50∶28∶7∶15时,产品砖可达到JC239—2001《粉煤灰砖》MU15的质量标准。     

镁渣对粉煤灰免烧砖性能的影响研究

利用工业废渣镁渣、粉煤灰、脱硫石膏及生石灰、河砂、水泥等原料制备免烧砖,以免烧砖的抗压强度为主要指标,得到了免烧砖的最佳配方为:镁渣、粉煤灰、水泥、脱硫石膏、河砂的掺量分别为20％、46％、4％、4％和26％,水固比为18％.在该条件下经180℃蒸压养护6h制得的免烧砖抗压强度为31.6MPa,沸煮5h后的平均吸水率为22.55％,15次冻融循环后免烧砖的强度损失率为-1.51％,质量损失率为-0.39％,碳化7d后的碳化系数为1.04.     

增强剂对磷石膏免烧建材的性能影响研究

磷石膏胶凝性较差,阻碍了其在建材领域的资源化利用。通过研究碱激发预处理后磷石膏的物相与微观结构,并掺入增强剂制备了高掺量高抗压强度免烧建材。结果表明：当增强剂添加量为3 mL时,试件强度大大提高,7、28 d与浸水后强度分别为13.75、28.30、17.56 MPa,与空白样相比,7、28 d与浸水后强度增长率分别为62.3%、62.0%、36.8%,并且试件密度最大为2.42 g/cm³,吸水率最小为11.10%,无泛霜。同时28 d试件内部结构致密性较好、孔隙率小,且二水硫酸钙（CaSO₄·2H₂O）峰强较低,CaSO₄·2H₂O主晶相结构变弱,结晶度差,有利于提高石膏试件的强度和致密性,从而优化免烧建材的力学性能。     

磷石膏烧结性能研究

为探索磷石膏建材利用的新途径,研究湖北、贵州、云南3种矿源副产磷石膏的烧结性能.结果显示,磷石膏具有一定的自烧结性,不同来源的磷石膏烧结性能差别很大;添加2％的烧结助剂,3种磷石膏烧结性能均大幅度提高,抗压强度最高可达(39.970±3.026) MPa,表明用磷石膏可烧制出符合国家标准的承重墙体砖.     

不同激发剂对煤矸石基免烧砖性能的影响

以六盘水矿区煤矸石为主要原料制备煤矸石基免烧砖.为进一步提高免烧砖的强度,研究了不同激发剂( CaO 、CaO-Na SO4、CaO-CaCl2)对免烧砖性能的影响.研究结果表明,煤矸石基免烧砖强度在激发剂CaO-Na2 SO4的激发作用下有显著提高,最佳掺量为8％ CaO、2％ NaSO4.免烧砖各项性能满足JC/T422-91 (96)《非烧结普通粘土砖》MU15标准要求.这为六盘水煤矸石的开发利用提供了一种技术途径.     

磷石膏激发预处理及其制备免烧建材的研究

磷石膏胶凝活性差,阻碍了它在建材领域的大宗消纳。本文通过研究碱激发预处理后磷石膏物相和微观结构,以及用其制备高掺量免烧建材的抗压强度、物相和微观结构,从而获得磷石膏制备高掺量、高抗压强度免烧建材的工艺参数。结果表明:100 g磷石膏,碱激发剂为100 mL,在室温下预处理24 h后,磷石膏主晶相CaSO₄·2H₂O的晶粒变小,结晶度降低,通过观察微观结构发现硫酸钙颗粒变大,细小颗粒量大幅降低,从而提高了其胶凝活性。当磷石膏掺入量为80%(质量分数)时,与未处理磷石膏相比,所制备的免烧建材保养7 d、28 d和浸水后的抗压强度均明显提高,分别为13.79 MPa、18.22 MPa和11.44 MPa,其微观形貌显示硫酸钙颗粒间没明显边界,几乎融为一体,致密度极高,对材料强度的增加十分有利。     

磷石膏基矿井充填材料制备及其性能研究

为实现磷石膏的资源化利用,制备了以原状磷石膏为主要原料、赤泥为碱性激发剂的矿井充填材料,并分析了高效减水剂掺量、水泥掺量、赤泥掺量对其性能的影响。实验结果表明,水灰质量比为0.2,聚羧酸盐减水剂掺量为0.5%（质量分数）时,浆料的初始流动度约为230 mm,满足充填材料性能要求;水泥掺量从0增加到10%时,28 d抗压强度从2.03 MPa提升至10.75 MPa,初始流动度从180 mm增加到235 mm,强度保持率从0.39提升至1,表明水泥掺量直接影响充填材料的强度、流动性及耐水性能;赤泥掺量从0增加到5%时,28 d抗压强度提升了50%,强度保持率从0.82提升至1,激发作用明显,对材料的流动性有相反的影响。     

激发剂对赤泥轻质免烧砖强度的影响

以赤泥、粉煤灰、水泥为主要原料,掺加一定量的激发剂和发泡剂,制备了赤泥轻质免烧砖。研究了激发剂掺量对赤泥轻质免烧砖性能的影响。利用扫描电子显微镜对赤泥轻质免烧砖进行了微观形貌分析。结果表明,当激发剂掺量为1%时,制得的试样性能较好,与空白式样相比,抗折强度提高了64.4%,抗压强度提高了44.1%。     

减水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,制备了磷石膏基建筑石膏.采用四种不同类型的减水剂,即木质素磺酸钙(MG)、萘系减水剂(FDN)、三聚氰胺减水剂(SMF)、聚羧酸减水剂(PS)四种物质,考察了不同减水剂的掺量对磷石膏基建筑石膏的标准稠度用水量、减水率、凝结时间与抗折、抗压强度的影响.结果表明,MG不适合作石膏减水剂,改性效果较好的是SMF减水剂,掺入量为0.3wt％.通过对掺杂减水剂后石膏试件的SEM表征,初步对石膏减水改性过程进行了机理分析.发现减水剂主要是通过物理方法进行改性,当其加入建筑石膏水化体系中时,会使石膏内部结构变得更为致密,从而降低标准稠度用水量,最终增加石膏试件的强度.     

球磨时间对磷石膏基胶凝材料性能影响研究

以原状磷石膏为研究对象,在用热重分析与相组成分析技术探究磷石膏脱水温度与时间的基础上,研究了球磨时间对原状磷石膏粒径大小及分布、磷石膏硬化体以及磷石膏-水泥胶结料性能的影响。原状磷石膏脱水温度为130 ℃、脱水时间为60 min。在0~20 min,延长球磨时间可以有效降低磷石膏-水泥胶结料的流动度,缩短凝结时间,磷石膏硬化体以及磷石膏-水泥胶结料的力学强度先提高后降低。最优球磨时间为15 min,此时原状磷石膏粒径约为29 μm;所得的磷石膏-水泥胶结料具有较好的力学性能和耐水性能。     

磷石膏主要杂质特性及对抗压强度的影响

介绍了磷石膏主要杂质及特性,研究了Fe~(3+)、Al~(3+)、Mg~(2+)、F~-、PO_4~(3-)等离子以及水对磷石膏抗压强度的影响,通过响应面实验设计得到了杂质含量对磷石膏抗压强度影响的预测式,且实测值与预测值之间误差较小,这对磷石膏综合利用技术研发具有一定的理论指导意义。     

不同纤维对磷建筑石膏性能的影响研究

磷石膏中掺入聚乙烯醇（PVA）纤维、玄武岩（BF）纤维、聚丙烯腈（PAN）纤维等材料,形成磷建筑石膏。研究纤维在不同掺量下对其凝结时间、抗压、抗折强度的影响,探究纤维对磷石膏的影响趋势和作用机理。结果表明：随着纤维掺入量的增加,会使磷建筑石膏产生逐渐加速凝结的现象,使其凝结时间呈现缩短的趋势,其中BF纤维使其凝结时间下降趋势最为缓慢。同时,三种纤维对磷建筑石膏力学性能的影响趋势几乎一致,随着掺量的增加,磷建筑石膏绝干抗折、抗压强度均呈现先上升后下降的趋势。     

半水磷石膏固化原状磷石膏制备胶凝材料及性能研究

以原状磷石膏（RPG）为基材,通过单因素实验研究了原状磷石膏（RPG）与β-半水磷石膏（HPG）相对掺量以及生石灰、水泥、硅灰3种掺合料对磷石膏基复合胶凝材料（PGBM）抗压强度、抗折强度及软化系数的影响规律以及作用机理。结果表明：HPG、生石灰、水泥、硅灰相对掺量的增加均能有效提高PGBM的强度及软化系数,其中硅灰的作用最为明显。但是,当生石灰和水泥的掺量（以质量分数计）分别大于4%和6%时,对PGBM耐水性能的改善不明显。当RPG与HPG相对掺量（质量分数比）为7∶3,生石灰、水泥、硅灰掺量（以质量分数计）分别为4%、12%、5%时,试件28 d抗压强度和软化系数分别可以达到26.29 MPa和0.79。微观分析表明：各掺合料主要通过水化产物填充率影响RPG颗粒之间的接触强度,进而对PGBM的强度和耐水性产生影响。     

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.     

改性磷石膏对水泥凝结时间和强度的影响

<正>近年来,建材行业的快速发展及石膏在建筑材料行业的广泛应用,天然石膏资源越来越紧俏。另外,电厂的脱硫石膏也被广泛加工成石膏制品,导致传统水泥调凝剂的天然石膏和工业脱硫石膏价格不断上涨,给水泥企业的石膏供应及生产成本控制带来很大困难。陕西渭南华县磷肥厂已排放的15万吨磷石膏长期露天堆放,并且每天还源源不断地继续向外排放,对地下水资源造成污染。陕西汉中远东化肥有限公司向当地的勉县境内露天排放磷石膏,     

磷石膏砖块的研制

通过正交实验和对比实验，确定了实验条件下的较优的原材料配合比，研制出的磷石膏砖抗压强度普遍达到10MPa以上。     

利用磷石膏制备硬石膏水泥的研究

磷石膏是一种CaSO_4·2H_2O含量很高的细粉,含有P_2O_5和F等杂质,通过洗涤和化学处理都不能完全清除这些杂质.对磷石膏进行高温煅烧,形成硬石膏,将杂质转化成为惰性物质,降低了杂质的危害.试验中比较了煅烧前后杂质含量变化情况,研究了不同激发剂对煅烧后硬石膏产物硬石膏水泥凝结和硬化的影响,以及反应过程中水化作用和结合水之间的关系.通过SEM和XRD分析了硬石膏水泥的微观形成机制.     

磷石膏品质对过硫磷石膏矿渣水泥浆性能影响研究

研究了磷石膏中可溶磷、共晶磷和可溶氟对过硫磷石膏矿渣水泥浆物理性能的影响规律,通过添加钢渣粉对磷石膏进行改性,并对钢渣粉的改善机理进行了初步探讨。结果表明,磷石膏中可溶磷、共晶磷和可溶氟含量对过硫磷石膏矿渣水泥浆的凝结时间和胶砂强度影响显著。磷石膏经过适量的钢渣粉预处理可以缩短水泥浆凝结时间并提高其早期强度。因此,合理控制磷石膏中可溶磷、共晶磷和可溶氟含量并采用钢渣粉进行预处理,可以制备凝结时间较短,早期强度较高的过硫磷石膏矿渣水泥浆。     

磷石膏中共晶磷对水泥性能影响探究

磷石膏中有害杂质是影响利用率的主要原因,共晶磷是是磷石膏中仅次于可溶磷的有害杂质,大大影响了磷石膏的应用性能,本文围绕磷石膏中共晶磷对水泥性能影响开展试验,研究共晶磷对水泥性能影响情况,以期对磷石膏中共晶磷的影响有更全面和准确的认识。     

磷石膏中可溶性磷对硅酸盐水泥性能的影响

本文通过向磷石膏中外掺可溶性磷,研究了可溶性磷含量对硅酸盐水泥与外加剂相容性及其强度的影响。研究结果表明,磷石膏中可溶性磷的含量影响着水泥与外加剂的相容性,外掺H₃PO₄、H₂PO₄^-、HPO₄^2-时,随其掺量的增加,硅酸盐水泥与外加剂的相容性逐渐变差。相对于天然石膏而言,磷石膏中可溶性磷的含量仅引起硅酸盐水泥早期强度有所降低。