脫硫石膏用作建筑石膏的處理工藝研究

岳朝松

（江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 221116）

引言

脫硫石膏來(lái)源于排煙脫硫工業(yè)，其具有品味高、顆粒小的特點(diǎn)，而隨著、石膏法、石灰石/濕法石灰普遍應(yīng)用于我國(guó)的火電廠中，由于其副產(chǎn)物為脫硫石膏，進(jìn)而使得脫硫石膏產(chǎn)量快速增長(zhǎng)。但是當(dāng)前我國(guó)的脫硫石膏的凝固時(shí)間不固定、強(qiáng)度偏低、質(zhì)量參差不齊，進(jìn)而使得建筑石膏的成本高、檔次低、工藝復(fù)雜，難以合理的控制其指標(biāo)，因此在將脫硫石膏應(yīng)用于建筑石膏時(shí)，應(yīng)合理的解決產(chǎn)品的性能問(wèn)題，并充分的研究脫離石膏自身的性能，以期生產(chǎn)出更加優(yōu)質(zhì)的建筑石膏。

1 原材料和研究方法

1.1 原材料

本次研究以北京某電廠的脫硫石膏為原材料，并均經(jīng)過(guò)0.2mm的方孔篩進(jìn)行篩選以前武漢某石膏粉廠的高強(qiáng)度石膏粉，武漢的建筑石膏粉，表1為組成脫硫石膏的化學(xué)成分。

表1 組成脫硫石膏的化學(xué)成分

1.2 研究方法

將脫硫石膏的原材料在電廠的推庫(kù)中取出后，將其在45℃的溫度下烘干恒重，經(jīng)過(guò)用0.2mm的方孔篩，進(jìn)行過(guò)濾用于備用。在確定最合適的制備工藝時(shí)，適當(dāng)?shù)膮⒖糋B/T9776-2008測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，然后根據(jù)次序?qū)⒚摿蚴嗟某粱瘯r(shí)間、煅燒制度、球磨工藝，并根據(jù)不同階段的建筑石膏自身的物相和性能來(lái)分析結(jié)果。然后采用相組成分進(jìn)行分析與探討嗎，并使用三相分析法中的常壓干燥法。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 煅燒時(shí)間對(duì)脫硫石膏性能產(chǎn)生的影響

為了探究煅燒的時(shí)間對(duì)脫硫石膏的性能所產(chǎn)生的影響，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中給將脫硫石膏放置于185℃的溫度下進(jìn)行煅燒，分別煅燒0.5h、1h、1.5h、2h、2h后，在將其陳化7d，然后再測(cè)定其力學(xué)的性質(zhì)、凝結(jié)的時(shí)間、稠度的用水量。如表2為測(cè)試的結(jié)果。

由表2能夠看出，通過(guò)經(jīng)過(guò)幾個(gè)時(shí)間段脫硫石膏在185℃的溫度下進(jìn)行煅燒，其中2.5h后，其力學(xué)性能較好，它的絕干抗壓能力能夠達(dá)到13.1MPa，由此能夠看出隨著煅燒時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，在脫硫石膏內(nèi)的二水石膏更容易被轉(zhuǎn)換腸胃半水石膏的類型。脫硫石膏隨著煅燒時(shí)間的不斷增加，在脫硫石膏會(huì)不斷由二水石膏轉(zhuǎn)換成為半水石膏，其中二水石膏的自身性能會(huì)隨著煅燒時(shí)間的增加而不斷消失，脫硫石膏在煅燒了1.5h后就能夠完成轉(zhuǎn)換成未半水石膏。

如果將脫硫石膏在185℃的溫度下進(jìn)行煅燒，當(dāng)其煅燒1.5h后，其能夠有效的達(dá)到，一般的建筑石膏粉自身所需要的力學(xué)性能，而在235℃的溫度下煅燒脫硫石膏，其自身具有較好的力學(xué)性能，可達(dá)到最佳，而在之后隨著煅燒的溫度不斷提高，會(huì)逐漸降低脫硫石膏自身的性能。如果脫硫石膏的煅燒溫度處于185℃、235℃與300℃，其煅燒的脫硫石膏的主要成分為半水石膏相，如果在400℃的溫度下進(jìn)行煅燒，會(huì)逐漸出現(xiàn)不溶性的硬石膏現(xiàn)象，與此同時(shí)會(huì)減弱半水石膏的性能。

如果脫硫石膏在185℃下，由于煅燒的時(shí)間不同通過(guò)采用XRD進(jìn)行分析能夠了解到，隨著煅燒時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，會(huì)使得脫硫石膏的二水石膏自身的特點(diǎn)不斷消失，在脫硫石膏煅燒1.5h后，脫硫石膏會(huì)完成轉(zhuǎn)換成為半水石膏。

表2 脫硫石膏在不同煅燒時(shí)間內(nèi)的性能

2.2 粉磨時(shí)間的不同對(duì)脫硫石膏性能產(chǎn)生的影響

由于脫硫石膏自身的顆粒相對(duì)較粗，顆粒級(jí)的自身級(jí)配相對(duì)較差，因此會(huì)會(huì)使得如果運(yùn)用所生產(chǎn)出的脫硫石膏性能會(huì)較差，如果將這種石膏加水后一般會(huì)使得水分存入到分層內(nèi)，并且會(huì)出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，因此為了將這一現(xiàn)象改善。就應(yīng)該合理的改善煅燒的脫硫石膏自身的顆粒級(jí)配，采用粉塵能夠有效的改善脫硫石膏自身顆粒級(jí)配的最佳方法。經(jīng)過(guò)將脫硫石膏進(jìn)行粉磨后可有效的促使脫硫石膏自身的粒徑分布范圍出現(xiàn)變寬的現(xiàn)象，并且在將其將入水后期自身的流變性能變好，并且顆粒的級(jí)配較為合理，并且分層的現(xiàn)象消失。表2為將脫硫石膏在185℃的溫度下進(jìn)行煅燒2.5h后，并且在不同的粉磨時(shí)間后，會(huì)使得脫硫石膏的性能發(fā)生一定的變化。由表2能夠看出，隨著脫硫石膏的粉磨時(shí)間不短延長(zhǎng)，會(huì)使得脫硫石膏的顆粒不短變細(xì)，這樣將會(huì)增加試樣標(biāo)準(zhǔn)稠度的用水量，并且比表的面積和稠度也會(huì)隨之不斷增加，如果當(dāng)脫硫石膏自身的粉磨時(shí)間多于5min后，會(huì)使得比表的面積出現(xiàn)大幅度的增長(zhǎng)，如果脫硫石膏的粉末時(shí)間超過(guò)了10min后，其試樣的時(shí)間比表面積會(huì)逐漸超過(guò)6000cm2/g，對(duì)于凝結(jié)時(shí)間，會(huì)隨著比表面積的不斷增大，會(huì)使得水接觸的面積和半水石膏的顆粒不斷變大，凝結(jié)的時(shí)間不斷縮短，水化的速度不斷被加快，此外，會(huì)隨著標(biāo)準(zhǔn)稠度的要求使得所需用水量的成分不斷增加，并且標(biāo)準(zhǔn)稠度的不斷增加會(huì)使得試樣力學(xué)的性能不斷發(fā)生一定的變化。，由表2能夠看出隨著力學(xué)時(shí)間的不斷延長(zhǎng)會(huì)使得力學(xué)性能逐漸減小，當(dāng)脫硫石膏粉磨了10min之后，由于其試樣成型后所需要水量會(huì)不斷增加，其力學(xué)的性能會(huì)與其他幾種樣品的性能出現(xiàn)減小的現(xiàn)象，但是隨著粉磨時(shí)間的變化，而粉磨能改變脫硫石膏粉的級(jí)配，因此將試樣的脫硫石膏加水后，會(huì)使其自身所出現(xiàn)層離情況消失，因此脫硫石膏粉進(jìn)行燒斷應(yīng)用于建筑石膏粉當(dāng)中，粉磨工作是一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容。

隨著不斷延長(zhǎng)脫硫石膏的粉磨時(shí)間，會(huì)使得脫硫石膏的顆粒逐漸變細(xì)，同時(shí)也會(huì)逐漸增加試樣標(biāo)準(zhǔn)稠度的用水量，并且會(huì)使得比表的面積和密度逐漸增大，同時(shí)力學(xué)的自身性能會(huì)逐漸降低，此外在脫硫石膏加水后離析的現(xiàn)象與分層的現(xiàn)象會(huì)逐漸消失。

3 總結(jié)

脫硫石膏與天然石膏相比，其表面的面積相對(duì)較小，并且顆粒的粒徑分布較為集中，顆粒的級(jí)配性能較差，在20μm以下的顆粒所占比低。因此如果應(yīng)用脫硫石膏所生產(chǎn)出的產(chǎn)品自身性能一般會(huì)比天然石膏所生產(chǎn)出產(chǎn)品的性能差，因此為了能將脫硫石膏應(yīng)用于建筑石膏中，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)原材的方式通過(guò)不同的磨粉時(shí)間和煅燒時(shí)間對(duì)脫硫石膏性能產(chǎn)生的影響進(jìn)行了詳細(xì)的研究，由此能夠看出在將脫硫石膏應(yīng)用于建筑石膏中其磨粉和煅燒是一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容，因此需要采用適當(dāng)?shù)奶幚砉に?，保障脫硫石膏能夠更好的?yīng)用到建筑石膏中。