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石膏在水泥工業(yè)中的應(yīng)用

時(shí)間:2014-05-15 10:16:12

作者:世邦機(jī)器

隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)谏钪袑?duì)石膏的需求日益增長(zhǎng)。根據(jù)石膏的特性和使用方法它的用途大致可以分為兩大類:前列,石膏不經(jīng)煅燒而直接使用,主要用于調(diào)節(jié)水泥凝結(jié),冶煉鎳、豆腐凝固、光學(xué)器械、石膏鑄型等;第二,石膏經(jīng)煅燒變成熟石膏,則用于建筑材料(石膏板、石膏灰泥等)、陶瓷模型、牙科、粉筆、工藝品、研磨玻璃、豆腐凝固等。

我國(guó)石膏主要作水泥的緩凝劑,其用量約占總產(chǎn)量的80%,其他用于建筑石膏制品等。

而工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家主要作建筑石膏制品,其用量占產(chǎn)量的70%以上,美國(guó)甚至達(dá)80%~90%,其次方是作水泥緩凝劑等,這種用途上的差異,一定程度上反映出工業(yè)水平的差距。

在水泥工業(yè)中,石膏作為水泥的緩凝劑可直接利用,不需經(jīng)過煅燒,石膏粉設(shè)備將一定比例的石膏(約占熟料重的3%~5%)與硅酸鹽水泥熟料混合,在水泥磨中磨細(xì)即成硅酸鹽水泥。

水泥中的主要礦物組成有四種,即硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣。其中鋁酸三鈣凝結(jié)非???,加入石膏后,鋁酸三鈣即與石膏水化生成難溶的水化硫鋁酸鈣(鈣礬石),在熟料粒子表面形成保護(hù)膜,從而延緩了鋁酸三鈣的水化,達(dá)到調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間的目的。適當(dāng)?shù)拟}礬石還可提高水泥的強(qiáng)度,改善水泥的收縮性和抗腐蝕性。

硬石膏也可以代替石膏來調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié),但是硬石膏溶解速度較慢,摻量要求較多一些。一般情況下,摻人適量硬石膏對(duì)提高水泥強(qiáng)度是有利的。但是摻硬石膏的水泥在使用木鈣、糖蜜等外加劑時(shí),有時(shí)會(huì)產(chǎn)生凝結(jié)異?,F(xiàn)象,值得注意。石膏生產(chǎn)線水泥中石膏或硬石膏含量不得超過一定的限度,否則會(huì)產(chǎn)生過多的鈣礬石,造成水泥有害的膨脹,降低水泥的強(qiáng)度。各個(gè)國(guó)家、各個(gè)不同的水泥品種,石膏的適當(dāng)加入量都要做試驗(yàn)確定,通常不超過5%。但特殊水泥,高硫酸鹽水泥摻量可達(dá)10%~20%。

我國(guó)的水泥產(chǎn)量居世界前列,2006年水泥產(chǎn)量達(dá)12.04億t,作水泥緩凝劑的石膏用量約占石膏總產(chǎn)量的80%。較新研究的新型硫鋁酸鹽水泥,石膏用量達(dá)原材料總用量的30%,并參加煅燒,使水泥獲得了優(yōu)異的性能。因此,石膏在水泥工業(yè)中的應(yīng)用尚有新的發(fā)展領(lǐng)域。

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硬石膏的水化規(guī)律

由于硬石膏的水化速度較慢,所以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持高濕度是保證硬石膏充分水化的必要條件。

簡(jiǎn)述二水石膏和半水石膏以及他們的差別

從化學(xué)組成分析,再生二水石膏是由半水石膏或無水石膏水化后的生成物,化學(xué)式同樣為CaSO4?2H2O。顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),原生二水石膏呈較大的片狀或柱狀晶體,再生二水石膏則以微細(xì)的針狀晶體出現(xiàn)。

造成半水石膏兩種變體的差異的原因

工業(yè)生產(chǎn)上制取p型半水石膏是用回轉(zhuǎn)窯或炒鍋,而制取a型半水石膏是用蒸壓釜。由于a型半水石膏的強(qiáng)度高于p型半水石膏,習(xí)慣上稱它為高強(qiáng)石膏。

a半水石膏的制作

蒸壓法形成a半水石膏的機(jī)理目前還不十分清楚。按照M.A彼列捷爾的觀點(diǎn),當(dāng)在蒸壓釜中蒸汽熱處理二水石膏時(shí),起先分解成無水硫酸鈣和游離水,一旦后來結(jié)合水分時(shí),才生成粗大的密實(shí)結(jié)晶體的半水石膏。

建筑石膏的檢驗(yàn)規(guī)則

生產(chǎn)廠應(yīng)對(duì)每一批建筑石膏提供試驗(yàn)報(bào)告,作為供貨時(shí)的產(chǎn)品質(zhì)量依據(jù)。

用石膏制硫酸并聯(lián)產(chǎn)水泥

回轉(zhuǎn)窯尾氣中的二氧化硫:在接觸塔內(nèi)生成干基三氧化硫,用做制硫酸;回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氧化鈣與黏土反應(yīng)生成水泥熟料。通常這種工藝石膏占83%,黏土占10%,焦炭占7%。2t石膏可生產(chǎn)1t熟料和0.72t硫酸。

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