氟石膏直接制备石膏板技术的研究.doc

***石膏直接制备石膏板技术的研究
翁仁贵
(福建工程学院福州 350108)
摘要:***石膏是生产氢***酸过程中的副产品,其水化反应缓慢、凝结时间长、且污染环境。通过实验研究掺加三种不同激发剂(Na2SO4 、K2SO4 和KAl(SO4)2)对***石膏水化活性的影响,在此基础上采用流浆法成型工艺来制备石膏板,该板主要由***石膏、硅酸盐水泥、锯末、玻璃纤维和激发剂组成。该产品主要性能指标达到国家标准。
关键词:***石膏;激发剂;流浆法;石膏板
中图分类号:
1 前言
***石膏是***化工产生的废弃物,我国每年排放***石膏总量约35万吨,其主要成分是无水硫酸钙(CaSO4),难溶于水中,水化速度极慢,凝结硬化时间长,有的甚至长期不凝结,且不具有强度。由于对***石膏资源化利用途径不够广,只有少部分被利用,大部分***石膏在稍加中和处理后,就废弃堆存,不仅占用大量土地,而且还污染土壤与水环境[1、2]。
目前对***石膏综合利用的方式一般为加水和其他添加剂变为二水石膏再加以利用。有的直接添加到水泥直接利用,还有的通过在一定温度(178~230℃)下处理变为半水石膏在制作各类石膏制品。本研究直接把***石膏作为原料,一步制取石膏板的方法。该方法工艺简单,节省资源和能源。
2 工艺性能研究
原材料
a ***石膏:***石膏取自顺昌县豪璟达矿业有限公司,,筛余表1 ***石膏的化学组成
成分 CaSO4 CaF2 CaSO4·2H2O
含量%
表2***石膏的基本性能
标准凝结时间/min 抗压强度/MPa 吸水率软化系数
稠度/% 初凝终凝 3d 7d %
40 1123 1678
b 锯末:木材切割加工散落下来的沫状木屑,其主要作用使石膏板变得轻质。
c 玻璃纤维:其主要作用使得石膏板抗压抗折强度有较大的提高,同时具有较好的耐拔钉性。
d 硅酸盐水泥:425强度等级。
e 外加剂:市购化学试剂,主要为硫酸盐类激发剂(Na2SO4 、K2SO4 、KAl(SO4)2),复合掺量≤1%
***石膏化学激发研究
本研究探讨三种盐类激发剂单独及混合对***石膏凝结时间和抗压强度的影响。主要原理是***石膏加人盐类激发剂遇水时与之发生反应形成络合物,该络合物不稳定,在水和激发剂存在情况下又分解成二水石膏和含水盐类,正是这种反应使二水石膏结晶,浆体凝固硬化[3、4、5、6]。
a 激发剂对***石膏初凝时间的影响
图 1 不同激发剂对***石膏初凝时间的影响
由图1可知,随着三种激发剂掺量的增加,都对***石膏的初凝时间有较大幅度的降低,其三种激发剂的激发效果顺序:KAl(SO4)2> K2SO4> Na2SO4。%时,基本上对***石膏的初凝时间不再缩短。
b 激发剂对***石膏终凝时间的影响
图 2 不同激发剂对***石膏终凝时间的影响
由图2可知,随着三种激发剂掺量的增加,都对***石膏的终凝时间有较大幅度的降低,其三种激发剂的激发效果顺序:KAl(SO4)2> K2SO4> Na2SO4。%时,基本上对***石膏的终凝时间不再缩短。
c 激发剂对***石膏制品抗压强度的影响