粉煤灰和脱硫石膏的特性
脱硫石膏-粉煤灰-矿粉复合胶结材改性研究

摘要: 脱硫石膏作 为烟气脱硫工艺的副产 品, 不仅价格低 , 来源广, 而且具有与天然石膏相近的性质和优点。 研究 了不同矿物掺
合料 ( 粉煤灰和矿粉) 不同外加剂掺量 以及不同配比对脱硫石膏基材料性能的影响。结果表明, 、 将硅 酸钠作为早强剂 , 体系 的早期 抗折 、 抗压 强度 与空白样相比分别提高 10 I 06 生石 灰和 水泥双激发可使体系 的强度 提高 10 5 % ̄ . 3 3 %; 0 %以上; 粉煤灰 与矿粉复掺 时, 强度和经济效益都得到保证 。综合考虑, G F D体系的配比为: 脱硫石膏)m( m( : 粉煤灰)m( : 矿粉) 4 : : 。 = 0 04 2 0
新 建魄 粉
全中核期 国文心刊
脱硫石青一 粉煤灰一 矿粉 究 九 复 合胶 结 材改性砜
位建 强 刘巧玲 曹 明莉 , ,
(. 理 工 大 学 土 木 工程 学 院 , 宁 大 连 1大连 辽 2山 东建 筑 大 学 土 木 工程 学 院 , . 山东 济 南 16 2 ; 0 4 1 200) 5 11
关键 词 : 脱硫石膏: 粉煤灰 ; ; 矿粉 外加剂 中 图分 类 号 :Q173 5 T 7 .7 ' 文 献标 识码 : A 文 章编 号 :0 1 7 2 2 1) 4 0 0 — 4 10 — 0 X(0 00 —0 9 0
脱硫石膏的特性

脱硫石膏的特性脱硫石膏是一种二水硫酸钙含量较高、细颗粒、含有一定游离水的再生石膏资源。
在环保意识日益增强的时代,它的价值越发明显。
随着国家改革法规的颁布和实施,国内很多燃煤热电厂纷纷建立烟气脱硫装置,脱硫石膏的产量也在快速增长,它的应用已提到日程上来。
脱硫石膏与天然石膏都是二水硫酸钙,其物理、化学特征有共同规律,煅烧后得到的建筑石膏粉和石膏制品在水化动力学,凝结特性、物理性能上也无显著的差别。
但作为一种工业副产石膏,它具有再生石膏的一些特性,和天然石膏有一定的差异。
经初步应用体会到在原始状态、机械性能和化学成分特别是杂质成分上与天然石膏有所差别。
导致脱水特征、易磨性及煅烧后的建筑石膏粉在力学性能、流变性能等宏观特征上与天然石膏有所不同。
就此问题谈一点粗浅看法。
1. 脱硫石膏的质量:脱硫石膏是对含硫燃料(煤、油等)燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的工业副产石膏。
其形成过程是:通过除尘处理后的含硫烟气导入吸收器中,细石灰或石灰石粉形成料浆,通过喷淋方式在吸收器中洗涤烟气,与烟气中的二氧化硫发生反应生成亚硫酸钙(CaSO3?0.5H2O),然后通入大量空气强制将亚硫酸钙氧化成二水硫酸钙(CaSO4?2H2O),从吸收器中出来的石膏悬浮液通过浓缩器和离心脱水,最终产物为二水石膏含量较高,残余水量在10~20%的潮湿、松散的细小颗粒脱硫石膏的品位较高,在化学成分特别是在杂质成分上与天然石膏有所差异。
由于燃烧过程中使用的燃料(特别是煤)和洗涤过程中使用的石灰/石灰石,在脱硫石膏中常有碳酸盐、二氧化硅、氧化镁、氧化铝、氧化钠(钾)等杂质,某些杂质在超过一定含量时,会影响石膏制品的质量。
如某脱硫石膏制品,在较潮湿的环境中,表面曾发生“反霜”现象,该“霜”经过化学分析,其中含MgO,CaO,SO3,x-衍射测出主要物相是MgSO4?4H2O。
它的形成是:制品中的MgSO4为可溶性物质,可从制品内部析到表面,当遇到空气中湿度较大时,吸潮而成镁盐,另外当Na2O,K2O含量较高时,也会形成Na2SO4。
脱硫石膏-粉煤灰复合胶结体强度影响因素的试验研究

ah a d s g f m p w rpa t a d po e a u to me cn rt b h to f f4 r oo a s n l r o e ln, n rp r mon f i , o cee y teme d o 3)ot gn l a o l h h
d s n An ee mi e h p i lb th r t ,2 e i . d d tr n s t e o t g ma a c ai o 0% o GD y s m, 0% o y a h fF g pu 5 ff s ,1 l 5% o i n fl me a d c n r t . n 5% o l g o cee a d 1 f a. s K e o d : GD y s m ,f s yW r s F gpu l a h,o t o o a e t h o r s i e sr n t y rh g n l s ,t e c mp e sv t g h t e
运 用L( ) 交试 验设 计 的 方 法 , 究 了燃 煤 电厂 的三 大 固体废 弃 物在 自然状 态下 的胶 结反 应 . 定 了 。4 3正 研 确 胶 结材 的 最优 配合 比 , 即要 获 得 最 优 的抗 压 强度 时 胶 结 体 的 最佳 试 验 配 比为 : 硫 石 膏含 量2 脱 0%.
实验 所 用 的粉 煤 灰 和 脱 硫 石 膏 取 自于 宝 钢 发 电 厂, 粉煤 灰 的堆 积密度 为 8 0k / , 化学 成分见 表1 2 g 其 m3 。 脱 硫石 膏 的含水率 为 1 .%. 01 将其 在 4 5℃的烘箱 内烘 干至恒 重进行 成分 分析 , 结果 见表 2 水 泥为 天津振兴 。 水 泥有限公 司生产 的 4 5普通水 泥 , 2 石灰 为市售产 品。
火电厂脱硫石膏和粉煤灰综合利用的实验研究

0 引言
为 2 的 8 倍、 112 倍 ,惰性成分 SiO2 和含碳量仅为 2
# # #
#
近年来我国火电厂烟气脱硫产业迅猛发展 ,副产 品脱硫石膏产量增长迅速 , 预计到 2010 年末 , 全国 年产脱硫石膏将达 850 万 t 左右
[1 ]
的 016 、 0107 ,且 1 灰细度优于 2 。脱硫石膏化学成 分见表 3 。石灰化学成分见表 4 。
112 实验仪器及方法
采用 NY L2300 型压力试验机 , 量程 0 ~ 300 kN 。 将粉煤灰 、 脱硫石膏 、 少量添加剂加水按比例混合 ,搅 拌均匀后在40 mm × 40 mm × 160 mm标准试模中自然 成型 ,24 h后脱模 , 在实验室自然放置 14 d , 测定 14 d 龄期的抗压强度 。
灰2SO42石膏体系 中加 5 %石灰 试样
D1 D2 D4 D6
固结材强度仅018 MPa左右 ; 同时由表 1 得知 ,体系掺 # 加 5 %石灰时用 1 灰样 ( 含碳量 0194 %) 制得的灰膏
固结材
抗压强度Π
MPa 2. 94 3. 94 3. 45 4. 27
抗压强度Π 强度变化
MPa 3. 47 3. 97 3. 29 3. 48 18 % 0. 8 % - 4. 6 % - 18. 5 %
水固比指灰膏体系中水与灰膏固体的质量比 ,即 ( 灰 + 膏) 。选用 1 # 灰样以不同水固比制备固结 水∶ 材 ,14 d 抗压强度如图 2 所示 。图 2 显示 , 随水固比 增加固结材强度较快地减小 ,这主要是由于灰膏体系 中活性物质的浓度减小的缘故 。
图3 NaOH 对固结材强度的影响实验
21413 硫酸盐与碱性激发剂共同激发实验
火电厂脱硫石膏的综合利用

火电厂脱硫石膏的综合利用一、前言随着环境保护意识的不断增强,脱硫工作在火电厂中变得越来越重要。
在脱硫过程中产生的脱硫石膏是一种废弃物,传统上被认为是一种难以处理的固体废弃物。
随着科技的不断进步和环保意识的提升,脱硫石膏的综合利用已成为当前和未来的发展趋势。
二、脱硫石膏的特性与来源1.脱硫石膏特性脱硫石膏是一种含有大量铵离子和硫酸钙的固体废弃物,通常呈现出白色或灰白色的颜色。
其化学成分主要由CaSO4·2H2O 构成,含有少量的CaSO4及其他杂质。
脱硫石膏的PH值通常在6-7之间,呈弱碱性。
脱硫石膏是通过烟气脱硫系统的湿法脱硫工艺产生的,在脱硫过程中,硫酸气体与石膏浆液反应生成硫酸钙,最终形成脱硫石膏。
在火电厂中,脱硫石膏通常以固体形式产生并排放,形成固体废弃物。
三、综合利用脱硫石膏的途径1.建材行业2.农业领域3.环境保护1.资源化利用脱硫石膏中含有大量的硫元素、钙元素,以及其他有用元素和化合物。
通过适当的加工和处理,脱硫石膏可以转化成有用的产品,实现资源的再利用和再生利用,减少对自然资源的消耗。
2.环保意义脱硫石膏的综合利用可以降低对环境的影响,减少固体废弃物的排放,减少土壤和水体的污染。
脱硫石膏的再利用还可以降低环境整体负荷,减少对环境的破坏,符合可持续发展的要求。
3.经济效益脱硫石膏的综合利用可以降低生产成本,提高资源利用效率,增加企业的经济效益。
通过合理利用脱硫石膏,可以降低原材料成本,减少废物处理费用,提高企业的竞争力。
1.科技创新随着科技的不断进步和创新,脱硫石膏的综合利用技术也在不断发展完善。
新的工艺、新的设备的应用,促进了脱硫石膏的更加高效、精细的综合利用,提高了资源利用效率和经济效益。
2.政策支持随着环保政策的不断出台和加强,对于固体废弃物综合利用的政策支持也越来越明显。
政府出台了一系列的环保政策和激励措施,鼓励和支持企业进行固体废弃物的综合利用,推动环保产业的发展。
免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料研究

免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料研究引言:复合胶凝材料指的是由两种或更多种材料混合制成的胶凝材料,常用的复合胶凝材料有石膏和粉煤灰的组合。
石膏和粉煤灰都是一种常见的建筑材料,在煤电站和建筑工地产生的废弃物得到充分利用的同时,也可以提高材料的性能,降低生产成本。
本文将主要讨论免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料的研究。
材料性质:免煅烧脱硫石膏是由煤电站烟气中的脱硫石膏经过干燥和粉碎加工而成,其主要成分是硫酸钙和水合硫酸钙。
粉煤灰则是燃煤过程中产生的灰烬,经过细磨处理,可作为混凝土中的掺合料。
免煅烧脱硫石膏和粉煤灰的石膏成分和粉煤灰具有良好的胶凝性能和掺合效应,在复合后能够互补材料性能,提高材料的强度和耐久性。
影响因素:在研究免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料时,需要考虑影响材料性能的因素。
首先是脱硫石膏和粉煤灰的相对比例,适当的比例可以使材料具有较高的强度和硬度。
其次是水胶比,水胶比的选择直接影响材料的工作性能和耐久性。
此外,还需要考虑其他外加剂的添加,如粉煤灰活化剂和增塑剂,可以进一步提高材料性能。
研究方法:研究免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料的方法主要包括实验室试验和实际应用。
实验室试验可以通过调整不同材料比例和添加不同外加剂的方式来研究材料性能的变化。
实际应用则可以在建筑工地上进行试验,观察材料在不同环境条件下的表现,如强度、耐久性和可加工性等。
预期结果:通过研究免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料,预期可以得到以下结果。
首先,材料的强度和硬度会有所提高,能够满足建筑工程的要求。
其次,材料的耐久性也会得到提高,能够更好地抵抗环境侵蚀和气候变化。
此外,材料的生产成本也会得到降低,通过充分利用废弃物资源,可以节约能源和减少环境污染。
结论:免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料是一种具有广泛应用前景的新型建筑材料。
它不仅可以充分利用废弃物资源,还能提高材料性能,降低生产成本。
因此,研究免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料对于推动可持续发展和环保建筑具有重要意义。
脱硫石膏粉煤灰混合材料用作地基填料的试验研究

象,粉煤灰中掺入不同量的脱硫石膏形成脱硫石膏 粉煤灰混合材料,通过击实试验、压缩试验和直剪试
Cu = 6. 45 m,Cc = 1. 57,属级配良好。粉煤灰的物理 性质指标和颗粒级配分别见表 1、图 1。试验所用脱
验研究不同脱硫石膏含量下粉煤灰的工程特性,得 硫纯度大于 95% 。其化学成分见表 2。
0引言
“以灰代土”是 粉 煤 灰 消 纳 处 理 的 趋 势。 在 粉
律。
1 试验材料及设计
煤灰中掺入不同量的脱硫石膏有望改善粉煤灰的工
纳雍电厂粉煤灰就其颗粒大小及颗粒组成而
程性能,对不同脱硫石膏含量的粉煤灰力学特性的 言,介于粉砂与粉土之间,属砂质粉土; 粉煤灰中粒
研究有助于更好促进粉煤灰的工程应用。通过本论 径小于 0. 1 mm 的颗粒重占 86. 02% ,该部分颗粒中
1. 335
粘聚力 / kPa 5. 9 1. 5
内摩擦角 /( °) 18. 0 17. 0
弹性系数 / MPa - 1
0. 43
0. 45
弹性模量 / MPa 3. 3 3. 23
收稿日期:2011-06-22 作者简介:宋光胜( 1987 - ) ,男,硕士研究生,研究方向: 岩土工程。 E - mail: wuchen_-bai@ sohu. com
灰中掺入不同比例的脱硫石膏形成混合材料,通过击实试验、压缩试验和直剪试验研究不同脱硫石膏含量下粉煤
灰的工程特性,与纯的粉煤灰作对比,得到不同脱硫石膏含量对粉煤灰变形及强度特性的影响规律。文中给出了
实际工程中利用粉煤灰与脱硫石膏混合材料的掺和比例。
关键词:粉煤灰; 脱硫石膏; 地基处理; 工程性质
中图分类号:TU599
文的研究,将为软土地基及高填土场地综合利用粉 含有一定的粉粒与粘粒,加之粉煤灰的自硬性和毛
粉煤灰和脱硫石膏的特性

粉煤灰和脱硫石膏的特性1. 粉煤灰是燃煤锅炉排放的废渣,是煤燃烧后形成被烟气携带出炉膛的从烟气中收捕下来的细灰。
粉煤灰也称飞灰,是燃煤电厂将煤磨细成100μ m 以下的细粉,用预热空气吹入炉膛悬浮燃烧,产生高温烟气,经由捕尘装置捕集得到的粉状残留物,是一种人工火山灰质材料。
对于粉煤灰的综合利用,一般也包括炉底渣[16-20]。
(1)颜色粉煤灰的颜色一般在乳白色到灰黑色之间变化。
粉煤灰的颜色是一项重要的质量指标,可以反映含碳量的多少和差异。
在一定程度上也可以反映粉煤灰的细度,颜色越深,粉煤灰的粒度越细,含碳量越高。
粉煤灰有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分,通常高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰。
(2)粉煤灰的细度和比重粉煤灰颗粒细度与磨制的煤粉细度有关,一般在0.4~320μm 之间,相对密度一般为1.3~2.7g/cm3。
粉煤灰越细,细粉占的比重越大,其活性也越大。
粉煤灰的细度影响早期水化反应。
(3)粉煤灰的物理性质粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量,这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映。
由于粉煤灰的组成波动范围很大,因此其物理性质的差异也很大。
表1 粉煤灰的物理性质性质单位数据范围平均值密度g/cm33~4 2堆积密度g/cm30.32~1.9 0.71密实度t/m322~45 36.5比表面积cm2/g 氮吸附法:700~17000 3330 透气法:1340~6980 3230原灰标准稠度% 26~69 49需水量% 77~180 100 28天抗压强度比 % 33~78 60(3)粉煤灰的化学成分粉煤灰的化学成分与煤所含有的各种物质成分有关,主要成分是二氧化硅(SiO 2)、三氧化二铝(Al 2O 3)、三氧化二铁(Fe 2O 3)、氧化钙(CaO )、氧化镁(MgO )、未燃尽的炭(烧失量),还有少量微量元素等。
其中SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3三种成分占70%左右,CaO 和MgO 含量较小。
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粉煤灰和脱硫石膏的特
性
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粉煤灰和脱硫石膏的特性
1. 粉煤灰是燃煤锅炉排放的废渣,是煤燃烧后形成被烟气携带出炉膛的从烟气中收捕下来的细灰。
粉煤灰也称飞灰,是燃煤电厂将煤磨细成 100μ m 以下的细粉,用预热空气吹入炉膛悬浮燃烧,产生高温烟气,经由捕尘装置捕集得到的粉状残留物,是一种人工火山灰质材料。
对于粉煤灰的综合利用,一般也包括炉底渣[16-20]。
(1)颜色
粉煤灰的颜色一般在乳白色到灰黑色之间变化。
粉煤灰的颜色是一项重要的质量指标,可以反映含碳量的多少和差异。
在一定程度上也可以反映粉煤灰的细度,颜色越深,粉煤灰的粒度越细,含碳量越高。
粉煤灰有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分,通常高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰。
(2)粉煤灰的细度和比重
粉煤灰颗粒细度与磨制的煤粉细度有关,一般在 ~320μm 之间,相对密度一般为 ~cm3。
粉煤灰越细,细粉占的比重越大,其活性也越大。
粉煤灰的细度影响早期水化反应。
(3)粉煤灰的物理性质
粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量,这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映。
由于粉煤灰的组成波动范围很大,因此其物理性质的差异也很大。
表1 粉煤灰的物理性质
性质单位数据范围平均值
密度g/cm33~4 2
堆积密度g/cm3~
密实度t/m322~45
比表面积cm2/g
氮吸附法:
700~17000
3330 透气法:1340~6980 3230
原灰标准稠度% 26~69 49
需水量% 77~180 100
28天抗压强度
% 33~78 60 比
(3)粉煤灰的化学成分
粉煤灰的化学成分与煤所含有的各种物质成分有关,主要成分是二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、未燃尽的炭(烧失量),还有少量微量元素等。
其中SiO2、Al2O3、Fe2O3三种成分占70%左右,CaO和MgO含量较小。
从物相上讲,粉煤灰是晶体矿物和非晶体矿物的混合物。
其矿物组成的波动范围较大。
一般晶体矿物为莫来石、磁铁矿、赤铁矿、石英、石墨及少量硅酸盐、方铝矿、金红石等,其中莫来石硬度大,粉磨较困难。
非晶体矿物为玻璃体、无定形碳和次生褐铁矿,其中玻璃体含量占50%以上,主要由硅铝质等组成,这些玻璃体经过高温煅烧,储藏了较高的化学内能,是粉煤灰活性的主要来源。
(4)粉煤灰的需水量比
粉煤灰的需水量比在一定程度上反映粉煤灰的物理性质的优劣。
最劣质的粉煤灰的需水量比往往高达120%,优质粉煤灰需水量比在90%以下。
(5)粉煤灰中的微量元素
粉煤灰中含有多种微量的金属、非金属元素。
火电厂原煤经过磨细后吹入炉膛燃烧,收尘采取多级电场除尘器,从第一电场至末电场,粉煤灰的细度逐渐变细,细粒径的粉煤灰比表面积、表面活性和吸附功能均较大,从而导致绝大多数微量元素趋向在细粒径中富集,其富集程度是粗灰的数倍。
2. (1)脱硫石膏的物理性质
脱硫石膏颗粒特征和物理状态与天然石膏相比有较大的差异。
脱硫石膏含有10%~25%附着水,呈湿粉状。
正常脱硫石膏的外观颜色近乎白色,随杂质含量变化呈黄白色或灰褐色。
脱硫石膏较天然石膏细,粒径一般不超过 92μm,且80%以上的粒径在30μm~60μm 之间,级配不如天然石膏磨细后的石膏粉。
天然石膏经过磨细后粗颗粒多为杂质,细颗粒多为石膏,而脱硫石膏粗颗粒多为石膏,细颗
粒多为杂质。
基于以上原因,脱硫石膏虽细,但其比表面积却不如天然石膏[21-24]。
(2)脱硫石膏的化学性质
在化学成分上,脱硫石膏与天然石膏的主要成分均为二水硫酸钙。
脱硫石膏中二水硫酸钙含量达90%以上,高于天然石膏中二水硫酸钙的含量。
脱硫石膏游离水含量一般在10%~25%左右,还含有飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙以及钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质。
脱硫石膏在使用过程中必须严格控制可溶性盐浓度,如钾、钠、氯离子及氧化镁等物质的含量。
(3)脱硫石膏的特性
1)颗粒过细
天然石膏经粉粹后,细度约140μm,而脱硫石膏颗粒直径小于60μm(30~50μm),由于颗粒过细而带来流动性和触变性问题。
2)有一定的含水率
脱硫石膏的含水率一般达到10%~25%。
由于其含水率高、粘性强,在装载、提升、输送的生产过程中极易粘附在各种设备上,造成积料堵塞,影响生产过程的正常进行。
3)颜色偏深
质地优良的脱硫石膏是纯白色的,但常见的呈深灰色或带黄色,作为粉刷石膏和装饰石膏将影响外观,主要原因是烟气除尘系统效率不高,致使脱硫石膏含有较多的粉煤灰,其次是由于石灰不纯,含有铁等杂质。
4)堆密度大
脱硫石膏的堆密度达 1g/cm3左右。
堆密度大对其贮存、生产和产品的性能有重要影响。
脱硫石膏与天然石膏的最大不同,在于脱硫石膏含有某些杂质,而这些杂质对石膏制品的性能造成不同程度的危害。