脱硫石膏

2024-07-31

脱硫石膏（精选十篇）

脱硫石膏篇1

1 实验

1.1 原材料

改性脱硫石膏晶须:一夫新材料科技有限公司产, 由水热法制取, 浅黄色粉末, 堆积密度180 g/L, 主要成分为Ca SO4·0.5H2O, XRD分析见图1, 改性脱硫石膏晶须呈纤维状 (晶体形貌见图2) , 不溶于水;缓凝剂动物蛋白SC和保水剂羟丙基甲基纤维素醚 (HPMC) , 均为市售。

1.2 实验方法

脱硫建筑石膏和外加剂混合均匀, 按标准稠度用水量加水, 搅拌均匀后在40 mn×40 mn×160 mn标准三联模中振荡成型, 凝结时间、强度和保水率参照JC/T 517—2004《粉刷石膏》进行测试。

2 结果与讨论

2.1 缓凝剂SC对脱硫建筑石膏性能的影响

脱硫建筑石膏水化凝结时间在3~10 min, 凝结时间短不利于操作, 故需要添加缓凝剂。本文利用SC缓凝剂吸附在石膏颗粒的表面, 降低生成结晶胚芽的速度和β-半水石膏的溶解度, 使β-半水石膏所生成的二水石膏饱和度减小, 从而延缓石膏的凝结时间[9]。缓凝剂SC掺量对脱硫建筑石膏性能的影响见表1。

由表1可知, SC石膏缓凝剂对脱硫建筑石膏的性能影响较大, 凝结时间随着缓凝剂掺量的增加而延长, 当SC缓凝剂掺量为0.5%时, 初凝、终凝时间分别为61、68 min, 符合JC/T517—2004的规定要求 (初凝时间≥60 min, 终凝时间≤8 h) , 此时粉刷石膏的抗压、抗折强度分别为7.1、3.3 MPa, 较未掺缓凝剂的降低了26.8%和8.3%。

2.2 石膏晶须对粉刷石膏性能的影响

石膏晶须的分子式与脱硫建筑石膏均是Ca SO4·0.5H2O, 经过稳定剂处理后的脱硫石膏晶须在水中浸泡28 d, 产物 (见图3) 未水化, 这可能是稳定剂与石膏晶须反应生成沉淀 (具有憎水作用) , 覆盖在石膏晶须的表面, 从而阻止石膏晶须的水化。在实验过程中发现, 脱硫石膏晶须改善了石膏浆体的和易性, 且不易出现泌水现象, 达到保水和增稠的效果。

抗压强度可以体现石膏承受载荷的大小, 抗压强度大, 承受的外来载荷大;抗冲击功可以体现石膏韧性的大小, 抗冲击功大, 则石膏韧性大。石膏是脆性的气硬性胶凝材料, 将纤维状的脱硫石膏晶须掺入到含有0.4%SC缓凝剂的石膏中, 脱硫石膏晶须掺量对粉刷石膏性能的影响见表2。

由表2可知, 脱硫石膏晶须的掺入对粉刷石膏性能的影响较大, 凝结时间随着脱硫石膏晶须掺量的增加而延长, 抗压、抗折强度和抗冲击功随着脱硫石膏晶须掺量的增加呈先提高后降低的趋势。当脱硫石膏晶须掺量为3%时, 初凝、终凝时间分别为66、72 min, 符合JC/T 517—2004标准的要求, 这主要是脱硫石膏晶须表面被沉淀物覆盖和含有憎水基团, 吸附在脱硫建筑石膏的颗粒表面, 阻止了石膏的水化, 从而延缓了凝结时间。此时, 抗压、抗折强度和抗冲击功分别为15.6MPa、4.9 MPa和475 J/m2, 较未掺脱硫石膏晶须的粉刷石膏提高了24.8%、36.1%和21.5%。可见, 脱硫石膏晶须可以起到增韧补强作用, 且可以延缓石膏的凝结时间。

2.3 受压过程分析

由上述讨论可知, 纤维状脱硫石膏晶须的掺加可以增韧补强粉刷石膏, 图4是在相同的受力载荷下, 未掺脱硫石膏晶须和掺3%脱硫石膏晶须的粉刷石膏受力破坏形貌。

由图4可知, 在相同受力载荷下, 未掺脱硫石膏晶须的粉刷石膏破坏程度较严重, 断面比较整齐, 表现为脆性破坏;而掺3%脱硫石膏晶须的粉刷石膏受压失效时, 仍然保持一定的完整性。这可能是晶须材料在尖端处将微裂纹进行桥接, 从而形成闭合应力, 使应力更多加载到裂纹侧面, 而不是在尖端处形成应力集中, 从而有效控制微裂纹的发展, 试块直到应力继续增大破坏, 这些裂纹才会继续发展[10,11]。

2.4 粉刷石膏的保水率和粘结强度

当粉刷石膏料浆抹到基体材料上, 基体材料争夺石膏料浆中的水分, 从而出现空鼓、开裂和强度低等问题, 保水剂的掺入可以保证充分的水化和良好的流变性, 改善施工性能。本实验探讨了不同掺量脱硫石膏晶须对粉刷石膏的粘结强度和保水率的影响, 结果见表3。

由表3可知, 脱硫石膏晶须对粉刷石膏的保水率和粘结强度影响较大, 其中保水率随着晶须掺量的增加呈增大的趋势, 粘结强度随着晶须掺量的增加呈现先提高后降低的趋势。在晶须掺量3%时, 粘结强度最高, 为0.86 MPa, 较未掺脱硫石膏晶须的粉刷石膏提高了72.0%, 此时保水率为91.6%, 较未掺脱硫石膏晶须的粉刷石膏提高了8.8%。可见, 脱硫石膏晶须具有保水的功能, 可提高粉刷石膏与基体的粘结能力。

由上述可知, 脱硫石膏晶须不仅可以增韧补强, 而且具有保水的功能。本实验同时掺加脱硫石膏晶须和羟丙基甲基纤维素醚 (HPMC) , 通过两者协同作用来改善粉刷石膏的性能, 保水剂掺量对粉刷石膏性能的影响见表4。

由表4可以看出, HPMC对粉刷石膏的性能影响较大, 单掺HPMC时, 随着HPMC掺量的增加, 较未掺HPMC的粉刷石膏抗压强度降低明显, 保水率和粘结强度有所提高, 质量损失率较大。HPMC掺量为0.1%、脱硫石膏晶须掺量为3%时, 抗压、抗折强度、保水率和粘结强度分别较只掺0.1%HPMC的粉刷石膏提高了17.1%、40.0%、3.1%和66.7%, 质量损失率降低了4.6个百分点。可见, 脱硫石膏晶须与HPMC两者相互协同作用可改善粉刷石膏的性能。

3 结语

(1) 当SC缓凝剂掺量为0.4%、脱硫石膏晶须掺量在3%时, 初凝和终凝时间分别为66 min和72 min, 符合JC/T 517—2004标准要求, 抗压、抗折强度和抗冲击功分别为15.6 MPa、4.9 MPa和475 J/m2, 较未掺脱硫石膏晶须的粉刷石膏提高了24.8%、36.1%和21.5%。

(2) 脱硫石膏晶须对粉刷石膏的保水率和粘结强度影响较大, 其中保水率随着晶须掺量的增加而增大, 粘结强度随着晶须掺量的增加先提高后降低, 晶须掺量3%时, 粘结强度和保水率分别较未掺脱硫石膏晶须的粉刷石膏提高了72.0%和8.8%。

(3) 脱硫石膏晶须与羟丙基甲基纤维素醚两者相互协同作用可改善粉刷石膏的各项性能, 脱硫石膏晶须掺量为3%、HPMC掺量为0.1%时, 粉刷石膏的抗压、抗折强度, 保水率和粘结强度分别较只掺0.1%HPMC的粉刷石膏提高了17.1%、40.0%、3.1%和66.7%。

摘要：以脱硫建筑石膏为主要原料, 在缓凝剂、脱硫石膏晶须和保水剂作用下制备性能优异的粉刷石膏。结果表明, 当SC缓凝剂掺量为0.4%, 脱硫石膏晶须掺量为3%时, 制备的粉刷石膏初凝、终凝时间分别为66、72 min, 抗压、抗折强度和抗冲击功分别较未掺缓凝剂的粉刷石膏提高了24.8%、36.1%和21.5%;粘结强度和保水率较未掺脱硫石膏晶须的粉刷石膏分别提高了72.0%、8.8%。脱硫石膏晶须与羟丙基甲基纤维素醚 (HPMC) 两者相互协同改善粉刷石膏的性能, 晶须掺量为3%、HPMC掺量为0.1%时, 粉刷石膏的抗压、抗折强度, 保水率和粘结强度分别较掺0.1%HPMC的粉刷石膏提高了17.1%、40.0%、3.1%和66.7%。

关键词：脱硫石膏晶须,HPMC,补强,增韧,粉刷石膏

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脱硫石膏的检测讲稿篇2

脱硫石膏主要来自火电站或大型化工企业锅炉燃烧时排出的SO2采用传统湿法脱硫的工艺，经过强制氧化石灰石烟气脱硫，将SO2与氧化钙化合产生的工业副厂品。其化学成分与天然石膏基本一致，但在外观上有大区别。

主要生产工艺有:(1)湿式石灰石—石膏法，这种工艺在国内火电厂脱硫工艺中占有主导地位，技术成熟，工艺简单，脱硫效果好，钙用高

(2)旋转喷雾干式脱硫法。欧洲国家使用多，投资低，推广多。(3)炉内喷钙/增湿活化工艺。芬兰LIFAC工艺在技术上最成熟。占地小，工期短，费用低。

(4)循环硫化床烟气脱硫，脱硫率高，运气可靠，结构紧凑，加料出料为干态度。

目前，87%用的是湿法，图示即为湿法。过程是：通过除尘技术处理后的烟气导入吸收器，细石灰形成料浆，通过喷淋方式在吸收器中洗涤烟气，与SO2反应生成CaSO3·0.5H2O，后与空气中的亚硫酸钙氧化形成CaSO4·2H2O。

石膏有五相，分别为：二水硫酸钙，α半水硫酸钙，β半水硫酸钙、Ⅲ无水硫酸钙、Ⅱ无水硫酸钙、Ⅰ无水硫酸钙。①二水硫酸钙

化学性质稳定，自然界中稳定存在，也有合成二水硫酸钙。②α半水硫酸钙

二水石膏在高压或者液相中，以液体形式脱水，溶解结晶得到形状规则的短柱状晶体（α半水石膏）；而在常压气态脱水得到呈松散状聚集的微空隙晶体（β半水石膏）。

③Ⅲ无水硫酸钙CaSO4 Ⅲ

二水石膏或半水石膏在110-200℃脱水得到的具有很强吸水性的六方晶系。

④Ⅱ无水硫酸钙CaSO4 Ⅱ

有天然和人工两种。自然的是致密的岩石；人工的则是由二水石膏或半水石膏在300-900℃下脱水得到，根据脱水温度高低可以细分为AⅡ-S，AⅡ-U，AⅡ-E三种。

⑤Ⅰ无水硫酸钙CaSO4 Ⅰ

它是半水石膏或二水石膏高于1180℃产生的。

脱硫石膏与天然石膏的相同点：（1）水化动力学和凝结特征一致；（2）主要矿物相、转化后的五种形态、七种变体物化性能一致;（3）两者均无放射性，不危害健康。脱硫石膏的特性；

物理状态：天然石膏是粘合在一起的块状，而脱硫石以单独的结晶颗粒存在；脱硫石膏杂质与石膏之间的易磨性相差较大，天然石膏经过粉磨后的粗颗粒多为杂质，而脱硫石膏其颗粒多的却为石膏，细颗粒为杂质，其特征与天然石膏正好相反。

颗粒大小与级配：烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均其分布带很窄，高细度（200目以上）、颗粒主要集中在30-60μm之间，级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。

含水量：高含水量，含水量一般在10%左右甚至更高流动性差，只适合皮带输送。

杂质成分：杂质成分上的差异，导致其脱水特性、易磨性及煅烧后的熟石膏粉在力学性能、流变性能等宏观特征上的不同。

现状：脱硫石膏的产出在全国分布比较均匀，特别是石膏产品大量消费地的东部发达地区脱硫石膏的产量也很大，而且脱硫石膏的品位又很高，一般都在90%以上；这样就弥补了我国高品位的天然石膏储量小、产量低、其产品远离消费地的重大缺陷。

运用：

1.建筑用石膏板材(图示即为石膏板材);2.工程临建辅料;

脱硫石膏相关标准要求及质量控制篇3

脱硫石膏是燃煤电厂烟气湿法脱硫形成的工业副产品。我国燃煤电厂的煤炭用量约占全国煤炭产量的三分之一，每年向大气中排放的二氧化硫高达1 200万吨，占我国二氧化硫排放总量的50%，占工业二氧化硫排放量的75%左右，因此燃煤电厂烟气脱硫势在必行。湿式石灰石-石膏法是我国采用的主要烟气脱硫方式，脱硫效率可达90%左右。“十一五”末我国已有3亿千瓦的燃煤电厂采用湿式石灰石-石膏法脱硫，全国每年将产生脱硫石膏5 000万吨以上。脱硫石膏的大量排放，不仅需要大量的资金和土地建造堆放场地，浪费物力财力，而且将造成对环境的二次污染，因此，对烟气脱硫石膏的开发应用迫在眉睫。

湿式石灰石-石膏法脱硫工艺是使用氧化钙或碳酸钙作吸收剂与水配制成浆液，通过对二氧化硫的吸收、中和、氧化结晶等反应，最终形成脱硫石膏二水硫酸钙，因此，当石灰石、石灰纯度较高时，脱硫石膏的纯度一般在90%～95%，有害杂质较少。可见，脱硫石膏与天然石膏具有相同的化学成分，完全可以代替天然石膏。

脱硫石膏在发达国家得到了广泛应用，并较好地解决了运输、干燥、改性、应用等技术难题。德国是烟气脱硫石膏研究开发和利用最发达的国家，目前其脱硫石膏已全部得到了应用，2004年，德国脱硫石膏利用量达到620万吨，主要用于生产建筑石膏、纸面石膏板、建筑构件等，几乎所有的石膏建材企业都部分或全部使用脱硫石膏为原料，每年有150万吨以上的脱硫石膏用于生产粉刷石膏。日本脱硫石膏的利用率也近100%，2000年后，每年应用量超过250万吨，主要用于水泥

缓凝剂和纸面石膏板、纤维石膏板、嵌缝石膏的原料。美国天然石膏资源丰富，曾长期采用堆积与填埋的方式处置脱硫石膏，现在也开始利用脱硫石膏，年利用量已达900万吨，主要是和天然石膏一起用于生产建筑石膏粉。工业发达国家普遍采用Peters公司的闪烧、磨细和煅烧联产工艺，在煅烧过程中完成脱硫石膏颗粒形状、级配的调整。

我国脱硫石膏的生产、研究及应用起步较晚，2009年我国脱硫石膏排放量为4 300万吨，综合利用2 400万吨，利用率为56%。目前许多建材生产企业对脱硫石膏的综合利用已经开始了有益的尝试，也取得了一定效果。重庆珞璜电厂是国内最早生产脱硫石膏的企业，年产脱硫石膏80万吨。重庆电厂年产脱硫石膏20万吨。拉法基、泰和等纸面石膏板企业，利用脱硫石膏在当地建设了年产近4 000万平方米纸面石膏板生产线。

1998年，太原第一热电厂引进年处理6万吨脱硫石膏煅烧生产线，所生产的建筑石膏质量达到国家《建筑石膏》标准。北京国华杰地公司引进德国磨细和煅烧联产技术，建设了年产3万吨脱硫石膏煅烧生产线，同时引进了利用脱硫石膏生产石膏砌块的技术和装备，建成了年产30万立方米石膏砌块生产线。杭州半山发电有限公司生产的脱硫石膏已供应附近中小纸面石膏板厂和石膏空心砌块生产企业使用，脱硫建筑石膏质量稳定，销路很好。

另外，可耐福、北新集团、泰和集团等许多纸面石膏板生产企业充分利用国家的税收优惠政策，在天然石膏中添加30%以上的脱硫石膏作为原料，并逐步实现了100%使用脱硫石膏生产石膏制品。

二、脱硫石膏原料相关标准要求及质量控制近年来，随着国家节能减排力度的不断加强，脱硫石膏的开发应用已迫在眉睫，而制定标准、加强质量控制是工业副产石膏应用的前提。北京建材研究总院2009年承担了起草我国第一部《烟气脱硫石膏》建材行业标准，已经工信部发布，今年7月1日正式实施，规范了脱硫石膏原料的技术要求。《用于水泥中的工业副产石膏》国家标准，对脱硫石膏的生产应用起到了规范和指导作用，有利于其产品及深加工产品的质量控制，将极大推动脱硫石膏的广泛应用。

1.《烟气脱硫石膏》建材行业标准

这个标准规定了烟气脱硫石膏的等级和标记、技术要求、试验方法、检验规则以及运输和贮存的要求。适用于采用湿式石灰石-石膏法对含硫烟气进行脱硫净化处理而产生的以二水硫酸钙为主要成分的烟气脱硫石膏。这个标准对二水硫酸钙进行了分级控制要求，同时对杂质含量、附着水、放射性等也作了规定。

烟气脱硫石膏纯度及杂质含量

对烟气脱硫石膏而言，二水硫酸钙含量是烟气脱硫石膏纯度标志，其纯度的高低主要取决于烟气脱硫原料的品质，如石灰石。如果脱硫石膏的纯度低于90%，石膏中将会含有大量的惰性物质，如硅酸盐等，将会加剧对泵、搅拌器、管路等脱硫系统的腐蚀，细小的惰性物质沉积在吸收塔内，阻滞吸收塔运行，最终导致脱硫效率的急剧下降，甚至将使脱硫失效。因此，标准将二水硫酸钙含量最低定为不小于85%是生产的要求，也是环保的需要，同时脱硫石膏具有较高的纯度也将对其深入应用产生积极影响。

由于用于脱硫的石灰石中含有钾、钠、镁等盐类物质，因此在脱硫石膏中不可避免的会含有这些盐类离子。当脱硫石膏用作石膏建材制品时，水溶性的镁离子、钠离子会随着水分的蒸发而迁移至石膏制品，出现“泛霜”现象，钾盐在石膏中含量较低，一般不会造成这类现象，因此需要对镁盐和钠盐的含量做出限定，以保证其深加工产品的质量。

氯离子是以盐酸的形式，通过烟气进入脱硫系统，或以氯离子形式由工艺水带入，在真空皮带脱水环节随水脱除，仅有少部分残留在石膏中，必须通过清水清洗的方法，在脱水皮带中去除氯离子，从而把氯离子控制在较低的浓度。如氯离子含量过高将对石膏制品产生不利影响：石膏原料在应用中对生产设备腐蚀、石膏制品作为建筑材料时出现腐蚀现象；含高浓度氯离子的石膏制品无法完全干燥，纸面石膏板等会因此降低甚至失去强度；水溶性氯离子会在干燥过程中迁移至纸面石膏板表面，导致纸板分离。目前我国脱硫系统在水洗环节存在较大问题，导致烟气脱硫石膏中的氯离子普遍偏高，当氯离子含量大于0.02%时将会严重影响纸面石膏板的面纸与石膏芯材的黏结强度，甚至不黏结，因此标准规定的氯离子含量是必须的。

脱硫石膏的附着水

我国燃煤电厂的脱硫装置大部分采用湿法工艺，脱水环节比较先进，如严格控制设备的脱水性能参数，完全可以将脱硫石膏的附着水控制在12%以内，就可以解决脱硫石膏在运输、使用中出现的堵塞等问题，同时可以降低其深加工产品的生产能耗。脱硫石膏的这一指标与欧洲标准规定一致。

脱硫石膏的放射性

由于烟气中的粉煤灰等物质，使脱硫石膏放射性存在潜在风险，因此两标准均规定放射性核素限量应符合国家《建筑材料放射性核素限量》的标准要求。

2. 《用于水泥中的工业副产石膏》国家标准

脱硫石膏因与天然石膏具有相似的化学成分，且其三氧化硫含量普遍较高，完全可以代替天然石膏用作水泥缓凝剂。这个标准规定了用于水泥中的工业副产石膏质量要求，规定了包括脱硫石膏在内的工业副产石膏对水泥性能的综合影响，目前水泥生产企业及相关检验机构均以该标准作为质量控制与检验的依据。

脱硫石膏排放时大都含有一定的附着水，一般高达10%～15%，有的甚至更高。而现有水泥工业生产的石膏加料系统是以天然石膏为设计基础的，湿态的脱硫石膏如直接用于水泥生产易造成石膏库内积料及下料口堵塞，可引起水泥中三氧化硫含量的波动，导致水泥凝结时间急凝或缓凝，直接影响水泥质量。同时附着水较高的副产石膏还污染生产环境，腐蚀设备，致使劳动环境恶劣。

残留于脱硫石膏中的可溶性五氧化二磷、氟、氯离子、氧化钠等杂质，可导致三氧化硫含量控制范围较窄，控制偏高时，水泥凝结时间很长或不凝固，控制偏低时，水泥出现急凝。因此，为了更好利用副产石膏，降低其对水泥性能的不利影响，应采取适当工艺措施，进行必要处理。主要措施有成球如挤压成球、煅烧处理成球等、干燥、中和改性、与天然石膏混掺等方法，应用效果良好。

相当数量水泥企业在水泥磨头加输送皮带的方法把未经处理的副产石膏直接入磨，只要控制好石膏入磨水分并精确计量，加强现场生产控制，同样可以达到应用效果，经济实用。

三、国家《建筑石膏》标准要求及质量控制

建筑石膏又称烧石膏、熟石膏，是天然石膏或工业副产石膏二水硫酸钙经脱水处理制得的，以β半水硫酸钙为主要成分，不预加任何外加剂或添加物的粉状胶凝材料。这是标准《建筑石膏》GB/T 9766-2008中的定义，涵盖了工业副产石膏，适用于天然石膏、烟气脱硫石膏和磷石膏制得的建筑石膏，其他工业副产建筑石膏也可参照执行。

石膏与水泥、石灰并称为三大胶凝材料，石膏及其制品以其节能、质轻、防火性能好、凝结硬化快、装饰效果好、卫生舒适、特有的“呼吸”功能等优点广泛应用于各种建筑工程。建筑石膏的下游产品种类繁多，做粉体胶凝材料的有粉刷石膏、自流平石膏、嵌缝石膏、石膏黏接剂、浇筑石膏混凝土等；石膏制品有石膏砌块、纸面石膏板、纤维石膏板、石膏空心条板、各种石膏装饰天花板、装饰石膏线角等，这些产品都具有石膏建筑材料特有的优越性能，普遍应用于建筑物室内装修工程。要保证这些石膏制品的产品质量，必须对建筑石膏的质量进行规范并严格控制。

1.建筑石膏的组成

国家标准《建筑石膏》要求建筑石膏组成中β半水硫酸钙的含量，不得小于60.0%，保证建筑石膏的基本纯度和质量，这也借鉴了美国标准ASTM C28/C28M-00《石膏灰泥》中规定建筑石膏（烧石膏）的半水硫酸钙含量，不小于66.0%；欧洲标准EN 13279-1《石膏胶结料和石膏灰泥》中规定建筑石膏（石膏胶结料）的硫酸钙含量，不小于50%。建筑石膏的纯度将直接影响凝结时间、强度等性能指标，因此，要求制作建筑石膏的工业副产石膏原料的二水硫酸钙含量要高，同时采取的煅烧脱水工艺还需满足副产石膏自身的特点，确保建筑石膏质量稳定可靠。

2. 物理力学性能

《建筑石膏》规定，建筑石膏的物理力学性能应符合以下要求：无论那个等级的建筑石膏初凝时间≥3分钟，终凝时间≤30分钟。细度为0.2mm方孔筛筛余≤10%。3.0级2小时强度的抗折≥3.0兆帕，抗压≥6.0兆帕；2.0级2小时强度的抗折≥2.0兆帕，抗压≥4.0兆帕；1.6级2小时强度的抗折≥1.6兆帕，抗压≥3.0兆帕。

凝结时间。它的确定充分参考了国外相关标准，如法国标准规定了建筑石膏的初凝和终凝时间，德国标准只规定了建筑石膏的初凝时间，英国标准则未规定凝结时间，有的标准还将建筑石膏分为快凝、正常凝和慢凝三类，并相应规定了它们的初凝和终凝时间。

实践表明国家标准规定的初凝时间和终凝时间，无论是对天然建筑石膏，还是工业副产建筑石膏都是合适的。石膏建材制品对建筑石膏的凝结时间要求不一，如石膏砌块要求初凝时间在3分钟左右，而粉刷石膏则要求初凝时间越长越好，以减少石膏缓凝剂的用量。研究表明，脱硫建筑石膏凝结时间普遍较快，大多在3分钟左右，有的更短；而磷石膏由于其成分复杂，凝结时间往往较长。因此，建筑石膏生产企业应通过调整煅烧工艺参数，制备具有不同凝结时间的产品，但仍需在3～30分钟的范围要求，以满足不同石膏制品的生产需要。

强度。这是反映建筑石膏胶凝材料性能的重要技术指标之一，国家标准将它分为三级，主要考虑不同的用途，也充分兼顾天然石膏、工业副产石膏的差异。研究表明，由脱硫石膏煅烧制成的建筑石膏强度很高，远超过国标一级的强度要求，但由磷石膏制成的建筑石膏强度普遍偏低，有的甚至达不到国标三级要求，这与磷石膏本身的杂质含量有关。为了加大工业副产石膏在石膏建材方面的应用，充分实现循环经济，保护环境，在确保石膏制品质量及工程应用的前提下将强度分成三级对工业副产石膏的排放企业具有极大的推动作用，也对生产工艺落后、副产石膏质量不稳定的企业提出了新的要求和目标。

3. 限制成分及放射性要求

利用工业副产石膏生产的建筑石膏，必须对其所含的限制成分含量指标加以控制，否则将会影响建筑石膏产品的性能和质量，并对人体健康造成潜在危害。国家标准主要是对工业副产石膏放射性和所含水溶性钾、钠、镁、磷的氧化物和氟含量加以控制。但由于工业副产石膏应用才刚刚起步，相关测定水溶性钾、钠、镁、磷的氧化物和氟含量的方法标准尚未制定发布，目前检测依据的是国标《石膏化学分析方法》，这主要是针对天然石膏制定的，试验表明用该标准测定工业副产石膏限制成分钾、钠、镁等各自的总量，误差较大，而真正对石膏建材制品有害的主要是水溶性杂质含量。因此，《建筑石膏》将限制成分列为供需双方商定指标，可根据石膏制品品种的质量要求加以限制。

工业副产石膏的利用是当前重大而紧迫的问题，众多的种类是制作建筑石膏的巨大资源。但由于其产量、种类、性状极为复杂，特别是由于其中常含有某些有害物质，对建筑石膏的生产和应用产生不利影响。所以在用它生产建筑石膏时，需进行必要的预处理，并对有害物质含量给予限制。从世界范围看，目前尚无工业副产石膏的国际标准，只有地区标准和企业标准，这就为我们制定国内标准带来了困难，缺乏借鉴。从我们所掌握的烟气脱硫石膏欧洲标准和磷石膏澳大利亚博罗公司标准看，每个标准的控制指标都有十几项，像如磷石膏还要控制级配。这样的要求过于苛刻，难以做到，否则将大大增加其应用成本。

《建筑石膏》标准纳入了工业副产建筑石膏的内容，顺应时代要求，十分必要，在理论和实践上也很有意义。标准制定时着重考虑了两个问题：一是工业副产石膏目前主要指烟气脱硫石膏和磷石膏。因为工业副产石膏的种类繁多，情况复杂，涉及面太宽，不易控制。而脱硫石膏和磷石膏产地集中，数量较大，应作为使用重点。二是结合生产应用实际，对建筑石膏应重点控制它的放射性，以及钾、钠、镁、磷的氧化物和氟含量，不致对人体健康和石膏制品的质量产生危害。

（作者单位：河南建筑材料研究设计院有限责任公司）

脱硫石膏替代天然石膏技改体会篇4

2008年9月份开始, 我公司进行了用脱硫石膏完全代替天然石膏的生产应用研究, 解决了脱硫石膏粉下料不畅等问题, 经过三年的生产实践, 脱硫石膏已完全代替了天然石膏, 水泥质量稳定, 已累计消耗脱硫石膏近6万吨, 减少了环境污染, 促进了资源综合利用。

1 成本分析

脱硫石膏是发电厂烟气脱硫时生成的一种工业副产石膏, 主要成分为Ca SO4·2H2O。SO3含量在40%左右、附着水含量在15%左右、烧失量低于2%的脱硫石膏可用作水泥缓凝剂, 经过试验, 若对水泥强度、安定性无任何副作用即可使用。尤其是本地区脱硫石膏资源丰富, 价格低, 进厂落地价含税在65元/吨左右, 使用后可使吨水泥成本降低4~5元。从降低水泥成本考虑, 用脱硫石膏代替二水石膏已势在必行。

2 数据搜集

2008年10月份对沧州国华电厂送样脱硫石膏进行了小磨试验, 数据如表1。

此样品SO3含量为43.83%, 通过以上试验可知, 完全可以应用于大磨生产。

3 实施方案

脱硫石膏是粉状物料, 且含有一定量的水分, 需进行下述技改以解决下料不畅问题, 满足使用要求。

在水泥磨厂房北侧增建脱硫石膏使用装置, 包括1个料斗、2个振动器、2条皮带输送机、1台计量秤, 总投资在11.2万元。料仓容量为10t, 上口长3.5m, 宽2.5m, 高2m, 下口宽0.4m。在料仓下部两侧对称安装两台ZW-10型三相附着式混凝土振动器。磨机工根据悬挂皮带秤在微机上的称重显示数据, 设置时问继电器振动间隔时间和每次振动时间, 操作简单, 下料流畅。

4 效益分析

我公司进厂天然二水石膏价格在165元/吨, 脱硫石膏价格在65元/吨, 生产过程中天然二水石膏掺加量在5.5%左右, 脱硫石膏小磨试验最佳掺加量在2.5%左右, 照此核算吨水泥成本可降低4.41元 (天然二水石膏与脱硫石膏掺加量的差值由矿渣补充, 进厂矿渣含税落地价75元/吨) , 每天按生产900t水泥计算, 31天即可收回投资, 效益明显。

5 结语

石灰石-石膏法烟气脱硫费用分析篇5

分析燃煤电厂烟气脱硫治理费用的构成及新老机组、不同工艺在治理费用方面的区别;以主流烟气脱硫工艺即典型的石灰石-石膏法烟气脱硫工艺为对象,以煤的含硫量为0.5%、1.0%、2.0%为测算分析条件,以现行的.国家及行业规定的有关财务费用、税收及取费标准等规定为依据,测算单位SO2控制费用及单位千瓦时SO2控制费用;对测算的结果进行不确定性、敏感性等的分析;得出投资约占总成本费用的45%、煤的含硫量对电价增量的敏感性较小、而对脱除每千克SO2经济性的敏感性很大的结论;提出烟气脱硫应当首先在高硫煤电厂进行,烟气脱硫的合理成本应计入电价,积极促进排污交易以降低SO2排放总量,加强对烟气脱硫设施监督管理等的建议.

作者：王志轩彭俊张家杰成先红作者单位：王志轩(中国电力企业联合会,环保与资源节约部,北京,100761)

彭俊,张家杰,成先红(北京国电龙源环保工程有限公司,北京,100761)

脱硫石膏篇6

【关键词】湿法脱硫；真空皮带脱水机；石膏含水率

石膏脱水系统是湿法烟气脱硫系统中的重要部分，石膏脱水过程即经过石膏旋流器进行初级分离浓缩后的底流浆液经过真空皮带机的给料和配料系统均匀地分布在滤布表面，形成滤饼，与真空盒相通的真空凹槽提供压差推动力，在滤饼上下压差的推动下，水分通过滤布流经真空盒并最终收集在滤液池中，固体颗粒则被截留，最终在皮带机的尾部形成含水量较低的石膏。石膏含水率>10%时，堆积在石膏仓中的石膏中水分会在自身重力作用下从底部淅出，使石膏呈流体状从石膏卸料斗处流出。

石膏含水率主要受石膏的物理特性和脱水系统设备缺陷的影响。石膏的物理特性主要指Ca2SO4·2H2O含量、晶体形状、粒径大小、氯离子和飞灰等杂质的含量。石膏结晶效果越好、粒径越大、氯离子含量越低、飞灰等杂质含量越低，越有利于石膏脱水。运行故障会导致真空度下降，进而导致石膏含水率升高。其原因有真空泵出力不足；真空盒密封水流量低，皮带、滤布跑偏；耐磨带磨损；真空盒损坏；真空盒与输送带之间间隙过大；真空系统泄露。这些因素真空度偏高，出力不足，石膏含水率高。

1.某厂石膏含水率较高的原因

根据该厂的实际运行情况：正常情况下，石膏脱水系统运行，真空泵密封水流量7-14m3/h，皮带机滤饼厚度20-30mm，真空泵电流135A左右，真空度达到-0.04MPa，石膏含水率<10%。但实际运行中，在真空泵密封水和皮带滤饼厚度正常的情况下，真空泵电流只有122A左右，真空度只有-0.28MPa，石膏含水率达到16%，有时甚至更好，石膏仓底部有大量的液态石膏流出。运行中密封水系统、皮带、滤布等均无异常，拆检发现以下设备缺陷。

1.1真空盒破损

真空盒的破损主要集中在两个位置：（1）真空盒与支撑梁头部连接处。该处损坏的原因是由于支撑头部平面密封不严，空气从密封槽与支撑梁头部平面的间隙中漏进真空系统，形成流道，长时间运行会使密封槽和支撑梁头部平面的间隙增大，使支撑梁头部、真空盒和真空槽发生磨损；（2）每段真空盒的连接处由于真空流道从大到小发生突变，气体和水会在此处产生涡流，使真空盒内部发生磨损。

1.2 BUTA密封失效

BUTA密封位于真空盒与密封槽之间，为软质橡胶带，放在真空盒与密封槽连接螺丝的两边，共4条，类似于垫片，起密封作用。BUTA密封由于长期被压缩，内部弹性失去，加之长期受到酸性液体腐蚀，使其没有了弹力，密封的作用失效。由于BUTA密封没有了弹力，使密封槽和真空盒之间的间隙增大，加上密封槽和真空盒的连接螺丝没有继续打紧，使真空从该密封处漏入真空系统，使系统内真空度增大。

1.3密封槽磨损

密封槽位于皮带与真空盒之间，底部有槽孔，用于安装螺丝悬吊真空盒，顶部有一条深3mm的槽，用于行走耐磨带，由于密封槽相对静止，运行中耐磨带上表面由于受到皮带的摩擦力而随皮带行走，下表面与密封槽摩擦、滑动，皮带运行时耐磨带上下表面都会有密封水，在密封槽和皮带之间起润滑和密封的作用。因此，密封槽的缺陷只要是因为摩擦引起的，主要是滑到底部与耐磨带的摩擦磨损（1mm）以及滑道边沿磨损。

由于耐磨带与皮带之间的间隙在2mm，当密封槽滑道磨损量1mm时，耐磨带与皮带的间隙可达到3mm，导致真空泄露，系统真空度增大，脱水效果下降。

2.石膏含水率偏高的处理措施

2.1材料准备

针对以上因素，处理时需要更换密封槽、BUTA密封盒真空槽。鉴于真空皮带脱水机真空盒磨损严重，并经过调研，决定从材质方面予以适当改进，采用不锈钢316L，厚度4mm，耐磨损、耐腐蚀。由于设备厂家没有进行过相应的改造，因此本次改造严格按照原有真空盒进行加工，加工过程中应注意以下几个方面：

（1）原有的真空盒分8段共8米长，当每段的长度不一致，且为了加工和安装方便，整个真空盒分3段加工，每段长度可随意选择，以长度相差不大为宜，既避免了因段数过多添加的垫片过多易导致真空泄漏，也减少了真空盒连接处挡板的个数和安装时螺丝的使用量。分3段加工，考虑到真空盒与支撑梁头部之间和真空盒之间的4个垫片的厚度，真空盒总长控制在7980mm左右，余量用垫片调整。

（2）真空盒上表面两排螺丝孔宽度必须与密封槽螺丝宽度保持一致，且螺丝孔两边的平面宽度必须满足BUTA密封的位置，否则会因为BUTA密封不严导致真空从螺丝孔处泄漏。

（3）真空盒两端螺丝连接面板必须与支撑梁头部螺丝孔保持一致，且真空盒高度必须与支撑梁头部上表面保持水平，避免安装时密封槽、支撑梁头部和真空盒3者之间形成三角形，导致真空泄露。

（4）真空盒上的PVC增强软管应个滤液管连接处的位置对应，避免发生错位现象。

2.2设备安装

密封系统安装可根据如下顺序进行：将螺丝插入密封槽螺丝孔，并将密封槽就位放在支撑梁头部之上，可用几条槽钢或钢管将其悬吊在真空皮带机两端横梁上；将真空盒连接好并固定在支撑梁的两端；在真空盒上表面螺丝孔两端贴BUTA密封；将密封槽上的螺丝逐个插入真空盒，打紧；利用气动支撑装置将整个密封盒提升至皮带下方，并控制间隙；最后安装真空盒与滤液管之间的PVC增强软管。安装过程中应注意一下几个方面。

（1）BUTA密封沿真空盒延伸方向贴好后，需在支撑梁头部的上表面打折密封横截面，使整个BUTA密封呈闭环形状，避免真空从支撑梁上表面与密封槽之间泄露。

（2）当真空盒与支撑梁头部水平面不在同一平面时，可通过端部连接螺丝予以调整，即将头部的螺丝孔扩长呈圆柱形槽，然后上下调整真空盒的位置。螺丝孔扩大时应注意防护，避免皮带烧坏。

（3）真空盒安装后由于只有两边固定，中间呈吊桥状，可用槽钢等进行支撑，方便调整耐磨带与皮带之间的间隙。如果真空盒呈扭曲状，可在盒两侧分别添加适当厚度的垫片，避免耐磨带与皮带的间隙有的位置过大，有的过小，最终使每段间隙在2mm左右。

3.石膏脱水系统设备运行调试

设备安装结束后，检查各部件和密封水管等连接情况，先对设备空载试验，发现皮带、滤布、托辊、密封水和耐磨带运行情况良好，随后启动真空泵进行正常脱水，当滤布铺满石膏时，真空泵电流137A左右，真空度降到-0.52MPa，其它各项参数运行良好。通过对石膏含水率进行化验分析，含水率在9.8%左右。

4.结束语

通过本次改造，彻底解决了我厂真空皮带脱水机石膏含水率偏高的弊端。本次改造真空盒采用不锈钢316L代替PVC，该材质既能防止真空盒受到酸性腐蚀，也有效解决了真空盒内因气水涡流引起的内壁磨损，与采购原厂产品相比，大大节约了经济成本。改造效果良好。

【参考文献】

[1]张军梅，李临临.湿法脱硫石膏脱水系统设备配置及优化[J].电力环境保护，2009，25（3）：11-14.

利用脱硫石膏生产相变石膏板的研究篇7

纸面石膏板是一种以建筑石膏为主要原料,加入少量添加剂与水搅拌后,连续浇注在2层护面纸之间,再经过成型、整平、凝固、切断、干燥而成的一种新型建筑板材。具有耐火性能佳、质轻、施工方便、保温性能较好、膨胀收缩小、生产能耗低等特点。此外,由于石膏板中存在大量的微孔,能吸收或释放自然环境中的水分,具有调湿作用。将相变材料引入石膏板使其具有“控温”作用,增加建筑物的舒适度,减少空调系统的负荷,降低电能消耗,实现移峰填谷,缓解电力紧张,改善和提高建筑节能。

目前,将相变材料应用于纸面石膏板,制造相变石膏板的研究尚处于不完善阶段。Kedl等[2]以十八烷浸渍石膏板用于被动太阳能利用,采用浸渍方法制备的石膏板比直接混合十八烷颗粒的石膏板具有更高的储能密度。Feldman和Banu[3]通过2种方法制作相变石膏板:第1种方法是将普通石膏板浸泡在相变材料溶液中得到;第2种方法是在传统石膏板生产的搅拌阶段直接掺入21%~22%的硬脂酸丁酯相变材料制得。日本的Takeshi Kondo则将相变材料压入交联聚乙烯中,制成能源小球,然后再把这种能源小球与石膏板复合,从而制得具有储热能力的相变石膏板[4]。Athienitis等[5]对添加25%硬脂酸丁酯的相变石膏板为墙板的实验房屋进行模拟测试,结果表明,相同条件下该房屋的室内白天最高温度可降低4℃,并能明显降低夜间热负荷。王岐东等[6]分别以硬脂酸丁酯和相变石蜡为相变材料,聚乙烯醇为分散剂,石膏板为载体,通过直接加入法制备了相变石膏板,并对其隔热保温性能和耐久性能进行分析评价。马芳梅[7]分别以正十八烷和正十六烷混合物、硬脂酸正丁酯和正十六烷混合物为相变材料,以石膏纤维装饰板为基体制成墙板,并探讨了墙板表面结霜的解决方法。冯国会等[8]以含脂酸类混合物为相变材料,采用直接浸渍法制成相变石膏板。

本文以100%脱硫石膏为主要原料,研究其制备相变石膏板的可行性,并对产品性能进行初步的分析测试。

1 实验原料与方法

以工业固体废弃物脱硫石膏为原料,掺入20%湿相变微胶囊,并加入0.6%改性淀粉,制成相变石膏板。湿相变微胶囊由中科院化学所提供,其芯材为石蜡,壁材为脲醛树脂,平均粒径8.044μm。由于微胶囊相变材料颗粒较细且有团聚现象,所以实验时先在水中超声分散后再加入脱硫石膏搅拌。脱硫石膏和改性淀粉的主要技术参数分别见表1、表2。

2 实验结果与讨论

按照GB/T 9775—2008《纸面石膏板》要求,分别测试相变石膏板和普通纸面石膏板的单位面积质量、断裂荷载、硬度等指标;按照ASTM C473标准[温度(32±1.7)℃、湿度(90±3)%、48 h]测试板材的受潮挠度(抗变形能力)。

2.1 产品外观

2种产品均满足GB/T 9775—2008中5.3.1外观质量要求,无明显差距。产品尺寸控制理想,稳定性和均一性好。

2.2 产品单位面积质量和力学性能

随机抽取12 mm厚的普通石膏板和相变石膏板各10块,其单位面积质量见表3,GB/T 9775—2008要求石膏板单位面积质量不大于12 kg/m2。

kg/m2

普通石膏板和相变石膏板相关力学性能对比见表4。

从表3、表4的对比可知:

(1)制备的相变石膏板各项性能达到了GB/T 9775—2008的要求,但是单位面积质量与普通纸面石膏板还存在差距;

(2)纸面石膏板的首要性能是护面纸和芯部要粘结良好,在实验过程中为了保证护面纸和芯部的粘结良好只能增加相变石膏板的单位面积质量,才能保证石膏晶体在水化的过程中与纸纤维良好地结合,同时加入大量的改性淀粉才能达到成品粘结的效果;

(3)板材的断裂荷载在粘结性能良好的基础上,80%的荷载量来源于护面纸,所以相变纸面石膏板的断裂荷载与普通纸面石膏板差别不大;

(4)产品的握钉力和硬度主要与芯部石膏晶体之间的结合以及石膏晶体与相变材料之间的结合有关,从数据能够看出,相变石膏板的芯部相变材料与石膏晶体的结合与普通石膏板相比还存在差距;

(5)受潮变形除了与晶体的生长相关,还与板材的吸潮率有很大的关系,由于加入20%的相变材料,相变石膏板的吸潮要大于普通纸面石膏板,所以其受潮变形程度稍大。

2.3 相变石膏板的特性检测

相变石膏板的差示扫描量热分析见图1。

从图1可以看出,添加20%相变材料、厚度为12 mm的相变石膏板相变温度为22.5~26.9℃,相变石膏板的相变温度要高于单纯的相变材料,这可以通过克拉博龙公式d P/d T=1/[T(V2-V1)]解释。相变材料被约束在孔隙中,当发生相变时,体积发生变化,而由于孔隙的束缚作用就会产生附加应力,因此,相变材料所受的压力就比大气压高。从克拉博龙公式知道相变温度与压力呈正比关系,所以,随着压力增大,相变温度就会提高。由测试结果可估算出相变潜热,若1 m2面积(12mm厚)含20%相变材料的相变石膏板在相变点附近发生相变,其储存的热量接近240 k J,约为普通石膏板的8倍。

采用相变石膏板制作相变石膏板房屋,对其保温性能进行模拟分析,结果见图2。

(1)房间均为正方形,其中L为房间边长,各面均作厚度为60 mm的EPS保温。

(2)对于附加相变石膏板的情况,相变石膏板安装在除南窗外的其余5面墙的内表面,相变石膏板厚度为12 mm,潜热为20 k J/kg,约相当于石膏板中含20%的相变材料。从图2可以看出,附加相变石膏板的房屋温度变化缓慢,即在相同时间条件下,相变石膏板发生储热和放热变化后,室内温差较小。

(3)因为保温较好,此外计算过程中没有考虑渗风、冷桥的问题,房间白天温度高于相变纸面石膏板的相变温度。

(4)上述数据能定性说明相变石膏板在轻质模型房中的保温效果很明显。

3 结论

(1)利用100%脱硫石膏、添加20%相变材料制得的相变石膏板,力学性能符合GB/T 9775—2008要求,粘接性能良好,综合利用了工业固体废弃物,具有良好的环保效益。

(2)相变石膏板的固有储能性能是普通纸面石膏板的8倍,由于石膏板空隙的约束作用产生的附加应力大于大气压力,因此,相变石膏板的相变温度比单纯的相变材料相变温度略高,基本达到我国民用建筑舒适性空调实际参数,夏季室内舒适温度为26℃,冬季室内的舒适温度为21℃。

(3)相变材料的加入使石膏板的单位面积质量增大,使石膏板作为轻质墙体的优势减弱,应尽可能在保证蓄能效果的前提下降低相变材料的掺量。在保证产品质量的前提下进一步降低相变石膏板的单位面积质量,是以后研究工作的重点。

参考文献

[1]张寅平,胡汉平,孔祥东.相变贮能——理论和应用[M].北京:科学出版社,1996:1-84.

[2]Kedl R,Stovall T.Activities in support of the wax-impregnatedwallboard concept[R].U.S.Department of Energy.Thermal energystorage researches activity review.New Orleans,Louisana,USA,1989.

[3]Feldman D,Banu D.Obtaining an energy storing building materialby direct incorporation of an organic phase change material ingypsum wallboard[J].Solar Energy Mater.,1991,22:231-242.

[4]周剑敏,张东,吴科如.相变储能建筑材料[J].房材与应用,2003(4):10-12.

[5]Athienitis A K,Liu C,Hawes D,et al.Investigation of the thermalperformance of a passive solar test-room with wall latent heatstorage[J].Building and Environment,1997,32(5):405-410.

[6]王岐东,董黎明,代一心,等.两种相变材料储能石膏板的实验研究[J].北京工商大学学报(自然科学版),2005,23(5):4-7.

[7]马芳梅.相变物质储能建筑材料性质研究的进展[J].新型建筑材料,1997(8):40-42.

底层脱硫粉刷石膏性能研究篇8

国外对粉刷石膏的应用相当普遍, 技术相对成熟, 形成一系列产品[4,5,6]。而我国粉刷石膏的研究起步比较晚, 由于对粉刷石膏的优越性认识不足, 粉刷石膏存在的问题主要表现在粉刷石膏的使用量少、市场占有率低, 且受传统水泥砂浆中用砂比例任意增加成本降低的利益驱动和工程验收制度宽松的限制, 粉刷石膏的推广较为困难, 处于不利的竞争地位。影响粉刷石膏的基本性能和生产成本因素较多[1,7,8], 如掺合料、外加剂、砂用量等, 只要解决了这些问题, 优质优价的石膏基粉刷砂浆应用将得到重大推广。

鉴于此, 为降低成本, 课题组采用脱硫建筑石膏为主要原料进行了脱硫粉刷石膏的制备与性能研究, 本文在对面层脱硫粉刷石膏研究的基础上, 对底层脱硫粉刷石膏性能的影响因素进行了探讨, 优化配合比, 使得生产的底层粉刷石膏质优价廉, 加快粉刷石膏的推广和应用。

1 实验

1.1 原材料

1.1.1 胶凝材料与掺合料

脱硫建筑石膏:来自苏州望亭电厂, 标准稠度需水量55%, 初凝、终凝时间分别为7、10 min, 2 h抗折、抗压强度分别为2.8、9.6 MPa。

粉煤灰:苏州望亭电厂产的Ⅱ级粉煤灰, 密度2.023 g/cm3, 比表面积333.96 m2/kg, 其化学成分见表1。

1.1.2 外加剂

蛋白质缓凝剂:苏州市兴邦化学建材有限公司生产的石膏缓凝剂SG-10;柠檬酸缓凝剂:化学纯。

保水剂:湖州展望天明药业有限公司生产的羟丙基甲基纤维素 (HPMC) 。

1.1.3 骨料

黄沙:采用常熟市巨达新型建材有限公司的河砂, 细度模数1.6, 属于细砂, 含泥量2.32%;

石英砂:市售, 细度模数1.6;

配制黄沙:石英砂与黄沙按1∶1质量比配制, 细度模数1.6;

水洗黄沙:因黄沙中含泥量较高, 采用自来水将黄沙反复冲洗数次, 至含泥量为0。

1.2 实验方法

凝结时间参照GB/T 17669.4—1999《建筑石膏凝结时间测定方法》进行测试;力学性能参照GB/T 17669.3—1999《建筑石膏力学性能的测定》进行测试;标准扩散度用水量根据JC/T517—2004《粉刷石膏》进行测试;保水率参照JGJ/T 70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》进行测试。

2 结果与讨论

2.1 骨料种类对底层粉刷石膏性能的影响

JC/T 517—2004规定, 底层粉刷石膏的抗折强度不小于2.0 MPa, 抗压强度不小于4.0 MPa。考虑到经济因素, 许多建筑厂家会选择普通黄沙作为骨料, 含泥量和黄沙的级配对底层粉刷石膏的性能影响较大。本文使用黄沙、石英砂、水洗黄沙和配制黄沙4种骨料, 研究骨料种类对粉刷石膏性能的影响, 结果见图1、图2。底层粉刷石膏的基本配比:胶凝材料体系为60%脱硫石膏和40%粉煤灰, 石膏缓凝剂 (SG-10) 和保水剂掺量分别为胶凝材料总量的0.3%、0.2%, 胶砂比固定为1∶1.5。

从图1可以看出, 黄沙、石英砂、水洗黄沙和配制黄沙4种材料作骨料时, 底层粉刷石膏的初凝和终凝时间相差不大;水洗黄沙和配制黄沙作骨料时, 无论是初凝还是终凝时间, 与黄沙相比, 均有所下降, 但下降幅度很小;黄沙和石英砂作骨料时, 底层粉刷石膏的凝结时间几乎无差异。这说明, 骨料种类、黄沙的含泥量和颗粒级配对底层粉刷石膏凝结时间影响不大, 决定粉刷石膏凝结时间的重要因素为胶凝材料体系。

从图2可以看出, 黄沙、石英砂、水洗黄沙和配制黄沙分别作骨料时, 底层粉刷石膏的抗压和抗折强度按从高到低的顺序为:水洗黄沙>配制黄沙>石英砂>普通黄沙;水洗黄沙作骨料时, 底层粉刷石膏的强度更高;黄沙中的含泥量对底层粉刷石膏强度影响甚大。但考虑到粉刷石膏标准要求 (抗折强度不小于2.0 MPa, 抗压强度不小于4.0 MPa) 和生产成本, 一般仍选择普通黄沙作为底层粉刷石膏的骨料。

2.2 胶砂比对底层粉刷石膏性能的影响

实验采用4组不同胶砂比, 分别为1∶3.0、1∶2.5、1∶2.0、1∶1.5, 研究其对底层粉刷石膏性能的影响, 其中胶凝材料体系为60%脱硫石膏和40%粉煤灰, 骨料为黄沙。

2.2.1 胶砂比对底层粉刷石膏凝结时间的影响

(见图3)

从图3可以看出, 随着胶砂比从1∶3.0增大至1∶1.5, 底层粉刷石膏的初凝时间和终凝时间都呈增长趋势, 这说明骨料含量越大, 底层粉刷石膏的凝结时间越短;胶砂比为1∶2.5时, 底层粉刷石膏的初凝时间为55 min, 终凝时间为60 min, 不符合JC/T 517—2004中粉刷石膏的初凝时间应不小于1 h的要求, 故就初凝时间和终凝时间而言, 底层粉刷石膏中胶砂比至少为1∶2.0。

2.2.2 胶砂比对底层粉刷石膏强度的影响 (见图4)

从图4可以看出, 随着胶砂比从1∶3.0增大至1∶1.5, 底层粉刷石膏的抗折强度和抗压强度都呈增长趋势, 这说明骨料含量越大, 底层粉刷石膏强度越低;胶砂比为1∶3.0时, 底层粉刷石膏的抗折强度为1.6 MPa, 抗压强度为3.8 MPa, 不符合JC/T 517—2004中底层粉刷石膏抗折强度不小于2 MPa、抗压强度不小于4 MPa的要求。所以, 如果不考虑底层粉刷石膏的凝结时间, 就抗折强度和抗压强度而言, 底层粉刷石膏的胶砂比最大为1∶2.5。

2.2.3 胶砂比对底层粉刷石膏其它性能的影响

(见表2)

从表2可以看出:

(1) JC/T 517—2004中规定底层粉刷石膏的标准扩展度为 (165±5) mm, 在符合该范围要求的前提下, 随着胶砂比从1∶3.0增大至1∶1.5, 底层粉刷石膏的标准扩散度用水量减小, 即随着底层粉刷石膏中骨料含量的减少, 底层粉刷石膏需水量减少;

(2) 随着胶砂比从1∶3.0增大至1∶1.5, 底层粉刷石膏的剪切粘结强度增大, 胶砂比为1∶2.5时, 底层粉刷石膏的剪切粘结强度为0.27 MPa, 不符合JC/T 517—2004中底层粉刷石膏粘结强度不小于0.3 MPa的规定, 故就剪切粘结强度而言, 底层粉刷石膏中胶砂比至少为1∶2.0;

(3) 随着胶砂比从1∶3.0增大至1∶1.5, 底层粉刷石膏的保水率增大, 保水性能提高, 均符合JC/T 517—2004中底层粉刷石膏保水率不小于75%的要求, 故就保水率而言, 底层粉刷石膏中胶砂比在1∶3.0~1∶1.5内均可。

综合图3、图4、表2分析结果可知, 底层粉刷石膏适宜的胶砂比为1∶2.0和1∶1.5, 考虑到粉刷石膏的生产成本, 建议实际生产中选用1∶2.0的胶砂比。

2.3 缓凝剂对底层粉刷石膏性能的影响

从图1和图3可以看到, 在面层粉刷石膏的基础配比上, 外掺1∶2.0或1∶1.5的黄沙而制得的底层粉刷石膏其终凝时间符合JC/T 517—2004中不大于1 h的要求, 但是初凝时间只是略高于标准1 h的要求。由于国内目前粉刷石膏的施工工艺主要是手工抹灰, 而非国外的机械喷涂, 一般要求粉刷石膏的凝结时间大于2 h。考虑到实际应用情况, 底层粉刷石膏中主胶凝体系的缓凝剂须加以调整。

表3为缓凝剂对底层粉刷石膏凝结时间的影响, 其中缓凝剂掺量按占胶凝材料和骨料的总质量计, 胶砂比固定为1∶2.0。

从表3可以看出, 随着石膏缓凝剂掺量的增加, 底层粉刷石膏的初凝时间和终凝时间延长, 石膏缓凝剂掺量为0.2%时, 底层粉刷石膏的初凝时间121 min, 满足施工要求;当底层粉刷石膏的缓凝剂采用0.15%石膏缓凝剂和0.05%柠檬酸复配时, 底层粉刷石膏的初凝时间达到153 min, 优于单掺0.2%石膏缓凝剂时的缓凝效果。

为了满足施工需求, 底层粉刷石膏中缓凝剂选择0.15%石膏缓凝剂和0.05%柠檬酸复配, 缓凝效果较好。

2.4 底层粉刷石膏配比优化

通过上述试验可以确定底层粉刷石膏的最终优化配方 (见表4) , 其中石膏缓凝剂、柠檬酸和保水剂均为外掺。

注:用水量为固体材料质量的18%。

按最优配方制备的底层粉刷石膏其相关性能见表5。

从表5可以看出, 所制备底层粉刷石膏的各项性能均符合JC/T 517—2004标准要求。

3 结论

(1) 配制黄沙、水洗黄沙、石英砂和普通黄沙4种材料作为骨料时, 底层粉刷石膏的初凝时间和终凝时间相差不大, 但是抗压强度和抗折强度大小顺序为水洗黄沙>配制黄沙>石英砂>普通黄沙。

(2) 随着胶砂比从1∶3.0增大至1∶1.5, 底层粉刷石膏的初凝时间和终凝时间延长, 抗压强度、抗折强度和剪切粘结强度提高, 保水率增大, 标准扩散度用水量降低, 底层粉刷石膏适宜的胶砂比为1∶2.0和1∶1.5。

(3) 为了满足施工需求, 底层脱硫粉刷石膏中缓凝剂选择石膏缓凝剂和柠檬酸复配效果较好。

(4) 从经济成本和性能考虑, 最终确定了高性价比底层粉刷石膏的最佳配方为:20%脱硫石膏、13%粉煤灰、67%黄沙、0.15%石膏缓凝剂 (SG-10) 、0.05%柠檬酸、0.2%保水剂。

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石膏法脱硫工艺技术特点篇9

a) 吸收剂适用范围广:在FGD装置中可采用各种吸收剂, 包括石灰石、废苏打溶液等;b) 燃料适用范围广:适用于燃烧煤、重油及石油焦等燃料的锅炉的尾气处理;c) 燃料含硫变化范围适应性强:可以处理燃料含硫量高达8%的烟气;d) 机组负荷变化适应性强:可以满足机组在15%~100%负荷变化范围内的稳定运行;e) 脱硫效率高:一般大于95%, 最高达到98%;f) 专利托盘技术:有效降低液、气比, 有利于塔内气流均布, 节省物耗及能耗, 方便吸收塔内件检修;g) 吸收剂利用率高:Ca、S比低至1.02~1.03;h) 副产品纯度高:可生产纯度达95%以上的商品级石膏;i) 燃煤锅炉烟气的除尘效率高:达到80%~90%;j) 交叉喷淋管布置技术:有利于降低吸收塔高度。