钛石膏的改性处理和力学性能研究

采用破碎、干燥、粉磨、煅烧和陈化等处理工艺对钛石膏进行物理改性,研究了煅烧温度对钛石膏力学性能的影响,通过掺加硫酸钠、生石灰和硅酸盐水泥等外加剂对钛石膏进行化学改性,确定了外加剂掺加量的最佳配比,并对改性机理进行了探讨.结果表明,钛石膏经180 ℃煅烧3 h,掺加0.5%硫酸钠、3%生石灰和5%硅酸盐水泥,制得的试样力学性能可以达到:2 h抗折强度2.6 MPa、抗压强度3.2 MPa,绝干抗折强度4.58 MPa、抗压强度5.2 MPa.经改性后钛石膏试样的强度指标可以达到建筑石膏国家标准中1.6等级的要求.     

钛石膏应用于水泥缓凝剂的研究

从工业废渣钛石膏的化学组成、物相结构和微观形貌来看,钛石膏具有作为水泥缓凝剂较好的条件.钛石膏含大量的二水石膏,而杂质含量较低,碱度合适.钛石膏逐步替代天然石膏,除水泥凝结时间比天然石膏略微延长以外,其它方面影响较小,并且不同龄期的水泥强度略有增长,当然也出现了水泥与外加剂相容性变差的问题,但在复合硅酸盐水泥中较其它不同体系水泥更有优势.使用中应该注意分辨是单独使用还是混合使用,因为这会影响到石膏的最佳掺量.     

钛石膏作水泥缓凝剂的试验研究

试验了钛石膏中亚铁含量对水泥性能的影响,并检测了用处理后的钛石膏作缓凝剂的水泥物理性能及所配混凝土的收缩值,结果表明,掺钛石膏的水泥与掺天然石膏的水泥标准稠度用水量、凝结时间基本一致;钛石膏的掺量达4%～7%时,水泥的各龄期强度均比掺天然石膏的高;所配混凝土的收缩值基本相同。并进行了大磨中试,表明处理后的钛石膏完全可以代替天然石膏作水泥缓凝剂。     

改性磷石膏作水泥缓凝剂的研究

在硅酸盐水泥熟料中进行了天然石膏和改性磷石膏不同比例单掺、双掺作水泥缓凝剂的一些系列对比试验，通过对凝结时间、安定性、强度等常规物理性能测试以及XRD、SEM等微观结构分析，研究改性磷石膏对水泥缓凝剂方面的影响。研究表明，改性磷石膏与天然石膏单掺、双掺作水泥缓凝剂均具有良好的缓凝、提高强度作用。     

钛石膏部分替代脱硫石膏用作水泥缓凝剂

根据钛石膏的物化特性,部分替代脱硫石膏用作水泥缓凝剂,对水泥物理性能如细度、比表面积、稠度、凝结时间、流动度影响不大;使用脱硫石膏,水泥强度比掺入部分钛石膏强度稍高,但掺入部分钛石膏能降低成本并有效地利用固废资源.     

钛石膏作水泥缓凝剂的试验研究

试验了钛石膏中亚铁含量对水泥性能的影响，并检测了用处理后的钛石膏作缓凝剂的水泥物理性能及所配混凝土的收缩值，结果表明，掺钛石膏的水泥与掺天然石膏的水泥标准稠度用水量、凝结时间基本一致；钛石膏的掺量达4％～7％时，水泥的各龄期强度均比掺天然石膏的高；所配混凝土的收缩值基本相同。并进行了大磨中试，表明处理后的钛石膏完全可以代替天然石膏作水泥缓凝剂。     

钛石膏作水泥缓凝剂的研究

研究了钛石膏、矿渣掺入量及矿渣比表面积三因素对水泥物理化学性能的影响,并探索了钛石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂的可行性.结果表明,钛石膏配比为5%、矿渣配比为25%、矿渣比表面积为384m2/kg时,水泥性能达到最佳.钛石膏作水泥缓凝剂,可较明显地延长水泥的初凝和终凝时间,抗折、抗压强度也有所提高,安定性合格,钛石膏可以代替天然石膏作水泥缓凝剂.     

改性钛石膏作水泥缓凝剂的研究

将钛石膏直接用作水泥缓凝剂时可能会影响水泥的相关性能。采用酸洗法对钛石膏进行改性,研究了改性前后的钛石膏作缓凝剂时对水泥相关性能的影响。结果表明,酸洗法对钛石膏进行改性,可以显著降低钛石膏中Fe（OH）3含量的同时提高SO3的含量。当改性钛石膏中铁的含量（以Fe2O3计）低于2.5%,将其作为P·C42.5、P·O42.5和P·Ⅱ42.5水泥的缓凝剂时,水泥的安定性合格,标准稠度用水量、净浆流动度、凝结时间及强度与使用脱硫石膏时相当,即改性钛石膏可以替代脱硫石膏作为水泥的缓凝剂。     

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。     

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。     

钛石膏基可控低强度材料强度及体积稳定性研究

为了解决钛石膏综合利用率低、消耗不足以及道路回填工程中传统回填不密实或存在结构死角的问题,以钛石膏为原料制备钛石膏基可控低强度材料(CLSM)。采用无侧限抗压强度试验方法和体积稳定性试验方法,研究了建筑渣土取代率、水固比、钛石膏掺量与激发剂掺量等因素对CLSM抗压强度和体积稳定性的影响,并通过XRD、SEM对其性能变化的原因进行分析。试验结果表明:CLSM早期强度随着建筑渣土取代率的增加而增大,但是膨胀率有所下降;增大水固比则会降低强度,膨胀率随之增加;而增大钛石膏掺量,CLSM的强度与膨胀率均会降低,当钛石膏掺量为70%(质量分数)时,CLSM体积呈收缩趋势,且在14 d时收缩率基本达到最大,而生石灰掺量的增加,则会改善CLSM的收缩,起到一定的补偿收缩作用。     

Frying of Potatoes: Physical,Chemical, and Microstructural Changes

Frying is one of the oldest unit operations and is used not only in industry but also at home. The most commonly fried vegetable is potato, for important commercial products such as potato chips, par-fried potatoes, and french fries. Quality parameters of interest for fried potatoes include physical and chemical properties such as color, mechanical properties (e.g., crispness, hardness, etc.), structural properties (e.g., porosity and roughness), oil content, and water content, among others. Some chemical contaminants such as acrylamide and furan are heat-generated during the frying of potato slices or strips, leading to final fried pieces with considerable amounts of these contaminants. The controllable variables in industrial frying processes are generally potato variety, oil type, frying time, and frying temperature. Therefore, the study of the quality changes during frying is critical because knowledge regarding kinetics parameters will enable prediction of the final quality in fried potatoes and improvements in the final product value by selecting properly the processing conditions. Finally, modern techniques such as computer vision provide valuable tools to quantify and predict physical and chemical properties of potato pieces during frying in a fast and noninvasive way. In addition, computer vision can allow us to classify fried potatoes in different quality classes previously determined by sensorial panels.     

钛石膏硫酸浸取法提取铁质氧化物及石膏的物相变化

硫酸法生产钛白粉副产大量钛石膏，因其含有较多杂质而无法直接利用，目前可采用硫酸酸浸处理提高钛石膏的品质。本文以硫酸为浸取剂，研究钛石膏中铁质氧化物在不同硫酸浓度、反应温度、固液比、反应时间条件下的溶出规律以及酸浸产物的物相变化；采用XRD、XRF、SEM等分析手段，对钛石膏酸浸前后样品的物相、化学成分、形态等进行分析。结果表明，硫酸酸浸可以有效去除钛石膏中铁质氧化物，最佳工艺条件下去除率可达93.14%，白度由原来的8.1提高至54.4。在酸浸过程中随着硫酸浓度、反应温度、固液比等浸取条件的改变，钛石膏中的二水石膏脱水形成半水石膏和无水石膏。采用硫酸酸浸法处理钛石膏，滤液经处理可获得Fe(OH)₃，废液可循环利用，将为钛石膏的资源化利用提供新途径。     

盐酸浸出钛石膏实验研究

钛石膏是钛白粉生产过程中利用石灰中和钛白废酸而形成的一种工业固体废弃物。同时由于钛石膏含有多种有价金属元素,也是重要的二次资源,必须加以回收利用。利用盐酸浸出钛石膏,回收有价金属元素,实现钛石膏的综合利用。研究了盐酸浓度、浸出温度、浸出时间以及液固质量比等因素对浸出效果的影响。实验结果表明,在盐酸质量分数为15%、浸出时间为60 min、浸出温度为90 ℃、液固质量比为6∶1时,金属铁的浸出率>90%。该处理工艺流程简单,处理成本低,为钛石膏的利用提供一种新途径。     

白泥脱硫浆液与石膏理化特性

目前白泥湿法烟气脱硫已实现工业化应用,但对白泥脱硫浆液与石膏理化特性方面鲜有报道,因此对白泥脱硫浆液与石膏理化特性进行了研究。实验中测定了白泥的含水率、pH,采用XRD、XPS、激光粒度分布仪、ICP-MS、离子色谱仪、SEM等对白泥、脱硫石膏及脱硫浆液进行理化特性分析;综合考虑了造纸过程对白泥成分的影响,探讨了白泥和白泥浆液颜色变化的原因。实验和分析结果表明,白泥的理化特性和石灰石有明显差异,白泥的pH高于石灰石,含水率最高可达40%,白泥中Na、K、Mg含量高于石灰石;白泥浆液溶解性盐过高,但重金属含量较低;白泥石膏质量较好,但溶解性盐对石膏应用可能产生影响。白泥可代替石灰石作为湿法烟气脱硫的吸收剂,白泥与石灰石理化特性差异对白泥应用于湿法烟气脱硫的影响有待更深入研究。     

钛石膏-H2SO4-H2O体系中石膏-硬石膏的相变规律

本文研究了在常压下钛石膏-H₂SO₄-H₂O体系中石膏相向硬石膏相的转化,探索了反应时间、硫酸浓度和温度对石膏-硬石膏转化的影响。结果表明:提高反应温度、增大硫酸浓度和增加反应时间都有利于石膏向硬石膏转化;当石膏转化为硬石膏后,延长反应时间硬石膏不再发生转变;在温度为70 ℃和80 ℃时,体系中石膏与硬石膏共存,二者的微观形貌差异明显,石膏呈片状,硬石膏呈长方板状;当温度升温至90 ℃以上时,石膏完全转变为硬石膏,其微观形貌为长方板状;常压下,在50~100 ℃内,在钛石膏-H₂SO₄-H₂O体系中发生的石膏-硬石膏的相变是石膏直接脱水形成硬石膏,没有中间产物形成。     

Thermal properties of gypsum plasterboard at high temperatures

Light timber frame wall and floor assemblies typically use gypsum‐based boards as a lining to provide fire resistance. In order to model the thermal behaviour of such assemblies, the thermo‐physical properties of gypsum plasterboard must be determined. The relevant literature and the chemistry of the two consecutive endothermic dehydration reactions that gypsum undergoes when heated are reviewed. The values determined for the thermo‐physical properties are modified to create smooth enthalpy and thermal conductivity curves suitable for input into a finite element heat transfer model. These values are calibrated within a reasonable range and then validated using furnace and fire test data. The type of plasterboard used in these tests is an engineered product similar to the North American type C board. The temperature at which the second dehydration reaction occurs is altered to be consistent with later research with little apparent affect on the comparison with test results. Values for specific heat, mass loss rates and thermal conductivity for gypsum plasterboard that are suitable for use in finite element heat transfer modelling of light timber frame wall and floor assemblies are recommended. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

工业副产石膏作缓凝剂的试验研究

为研究工业副产石膏在水泥中的缓凝机理及效果,探索工业副产石膏规模化应用于水泥生产的可行性,我公司利用钛石膏、磷石膏、硫石膏等工业副产石膏进行了用作水泥缓凝材料的工业试验,并提出了资源化利用的方案。实验结果表明单独使用钛石膏按1.3%比例掺入32.5级水泥中会增加水泥的28 d强度,单掺磷石膏会对42.5级水泥的强度有不利影响。     

脱硫石膏的热处理对超硫酸盐水泥性能的影响

研究了45、105、165、500 ℃热处理脱硫石膏对超硫酸盐水泥性能的影响。对所制备的超硫酸盐水泥的基本物理性能做了表征。结果表明：掺入45、500 ℃热处理后脱硫石膏的超硫酸盐水泥凝结时间较长,而105、165 ℃热处理后的脱硫石膏使得水泥的标稠需水量升高,凝结时间缩短,同一水胶比下新拌胶砂的和易性显著降低;掺入500 ℃热处理脱硫石膏的水泥较45、105、165 ℃热处理石膏水泥的力学性能优异。微观分析发现,掺入不同温度热处理后脱硫石膏的超硫酸盐水泥主要水化产物为水化硅酸钙、钙矾石、石膏,其中500 ℃热处理脱硫石膏的超硫酸盐水泥在水化后期生成了大量钙矾石,而45、105、165 ℃热处理后脱硫石膏的超硫酸盐水泥水化产物中钙矾石矿物相较少;105、165 ℃热处理后的脱硫石膏更易吸附拌合水,降低了试样的均一性,使得其力学性能较低。