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。     

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.     

环氧树脂固化剂在免烧磷石膏砖中的应用探索

磷石膏是工业生产磷酸和磷肥的副产物,制取1吨磷酸产生4.8～5.0吨磷石膏。目前其综合利用率仅10%左右,堆放占用大量土地,也污染环境。本文利用环氧树脂类固化剂与骨料、减水剂和纤维制备免烧磷石膏砖,通过单因素实验和正交实验对免烧磷石膏砖配料比进行了研究。结果显示：在水膏比60%、骨料0.8%、固化剂0.4%、减水剂0.2%、纤维素0.3%的条件下为最优配比。此条件下抗压强度为5.3 MPa,抗折强度为2.3 MPa。但其在强度方面还需要进一步改进提高。     

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.     

磷石膏免煅烧制改性增强球生产工艺及其应用

介绍一种磷石膏免煅烧制改性增强球生产工艺。该工艺直接用二水磷石膏加入自主研发的黏性剂在圆盘成球机中团聚成球,产品质量符合水泥生产的要求。利用该工艺建成的600 kt/a磷石膏制改性增强球生产装置,生产成本降低40%,无"三废"排放,取得良好的经济效益和社会效益。     

煅烧磷石膏作水泥缓凝剂和增强剂

磷石膏为湿法生产磷酸排放的工业废渣，因含可溶磷杂质，不能直接使用。试验提出对磷石膏在730℃煅烧，应用于配制硅酸盐水泥。结果表明，磷石膏经高温煅烧可消除可溶磷的不良影响，能代替二水石膏作水泥的缓凝剂，且有显著的增强效果，文中对增强机理亦作了探讨。     

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。     

磷石膏作水泥调凝增强剂的研究与应用

磷石膏是生产磷酸时排出的工业废渣,其成分与天然石膏基本相同,但因含有少量的可溶Ｐ２Ｏ５,影响了作水泥调凝剂。为此,对磷铵生产线进行适当改进,改善磷石膏洗涤工艺,确保其成分满足剂水泥原材料要求,并制定了《水泥用磷石膏》企业标准。通过对磷石膏性能测定,作水泥调凝剂试验及作调凝剂的水泥性能检测,证明利用改进磷铵生产工艺的磷石膏作调凝剂,技术可行,经济社会效益显著。     

磷石膏作矿化剂的应用研究

磷石膏是磷肥工业排出的废渣,不及时处理会严重污染环境。对水泥生产来说,磷石膏中有害成分含量低,有代替天然二水石膏作矿化剂的可能性。在机立窑水泥生产中,为提高熟料产质量,降低煤耗,采用天然二水石膏和萤石作复合矿化剂,已是一项非常成熟的生产技术,并普遍采用。但是磷石膏能否作为水泥熟料的矿化剂?矿化效果如何?为此,我们进行     

高强磷石膏建材的硬化机理

研究了磷石膏高强度新型建材的强化机理，探索了一条不同于国外高压流程的新路。     

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。     

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。     

建材行业标准中磷石膏附着水测定方法比较

分析了目前国内外对磷石膏附着水的测定方法,研究了试样不同的干燥处理方法以及试样保存方式和保存时间对磷石膏附着水测定结果的影响。实验结果表明,采用10 g试样用无水乙醇洗涤抽滤后,在(45±2)℃下干燥1 h的快速测定法准确度最高;测定附着水的样品采用磨口瓶保存,并以3 d为一个时限。     

磷石膏制多孔集料混凝土的研究

将云南磷石膏脱水筛分后水化造粒制成多孔集料,再与425水泥、砂和水混合配制成混凝土,研究了集料包壳、减水剂和养护方式对混凝土强度的影响。结果显示,集料不包壳、不加减水剂和采用湿养护,混凝土的抗压强度为5.17 MPa,可用作非承重墙体材料;用325水泥对磷石膏集料进行1∶4包壳处理,加2%聚羧酸减水剂,采用干养护,混凝土的抗压强度可提高至17.32 MPa,达到了承重墙抗压强度≥10 MPa的国家标准,可替代黏土砖用作承重墙体材料。     

非煅烧磷石膏基胶凝材料的改性实验

磷石膏基水硬性胶凝材料是近几年发展起来的一种以磷化工业副产物磷石膏为主要原料的新型建筑材料。与传统硅酸盐和矿渣水泥相比,磷石膏无活性不能直接作为胶凝材料,使用前必须对其进行改性。针对目前磷石膏基胶凝材料凝结时间长、早期强度低等缺点,研究了材料组成配比及外加剂对凝结时间和早期强度的影响,获得了磷石膏基胶凝材料的改性方法。当矿渣粉（KF）和硅基纳米粉末（WS）质量比为3∶17,水玻璃（NS）、富铝盐（NA）和高效聚羧酸减水剂（JS）的质量分数分别为0.3%、0.7%和0.3%时,可将其初凝时间控制在130~260 min、终凝时间控制在280~600 min;胶砂早期抗折强度3 d达3.5 MPa以上、7 d达5 MPa以上;早期抗压强度3 d达20 MPa以上、7 d达35 MPa以上。改性后的磷石膏基胶凝材料可替代25%~40%及以上普通硅酸盐水泥应用于建筑材料领域。     

高强度磷石膏砌块的研制

针对我国磷石膏带来的严重问题 ,结合国家对新型建筑材料的需求 ,介绍了磷石膏高强度建材新工艺和新材料的规模性试验成果 ,产品达到MU10级以上 ,放射性环境指标符合国家标准。走出了一条不同于国外高压流程砌块的新路     

磷石膏基复合相变材料的制备及储热性能研究

以磷石膏为原料,采用常压盐溶液法在硝酸镁溶液中制备α-半水石膏,以凹凸棒土和聚氨酯为载体、十水硫酸钠和结晶乙酸钠二元共晶水合盐为相变材料,采用真空吸附法制备定形相变材料,然后将α-半水石膏与定形相变材料复合制备磷石膏基相变材料,并考察了其机械强度和储放热性能。结果表明,由磷石膏制备的α-半水石膏抗折、抗压强度分别为8.9、36.8 MPa,定形相变材料的相变温度为28.5 ℃,相变焓为82.6 J/g。由于掺入相变材料导致石膏晶体结合点减少,磷石膏基相变材料抗压强度降低,但其仍然能够达到建筑石膏的使用要求。升、降温实验结果表明,磷石膏复合相变材料与纯磷石膏保温箱相比,温差为8.9 ℃,具有一定的储能效果。     

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。