工业废石膏在水泥生产中的应用
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
要求。在湖北某立窑水泥厂，我们用氟石膏作矿化
但三种石膏的凝结时间均可满足国标要求；且用磷 剂，熟料产量提高了12 % 、质量大幅度提高，煤耗下 石膏代替二水石膏，水泥3 天和28 天强度均有提 降8 % ，水泥各龄期强度提高10 % 以上、f- Ca O 含量 高。上述实验表明，磷石膏和氟石膏完全可代替二 低、出磨安定性合格率高。所用氟石（下转第48 页）
石膏主要包括磷石膏、氟石膏、硼石膏和脱硫石膏。
磷石膏是生产磷酸、过磷酸钙和磷胺时，磷酸与
成份为二水石膏，含少量杂质，如未反应完的 CaCO3 及Si O2 等。 2 工业废石膏作水泥缓凝剂
石膏之所以能调节水泥的凝结时间，主要是由
于水泥熟料中的 C3A 和 C4AF 与石膏作用，形成水 化硫铝酸钙和水化硫铁酸钙。这些水化产物附着在
用矿化剂时，要根据原料的化学成份和工艺条件选
择适合本厂的矿化剂的掺量、率值和氟硫比，同时要
1
4
0
0 合格 2105 4115 4. 0 7. 1 23. 5 49. 8
特别注意 Al 2 O3 和 Fe2 O3 含量的变化。据此，随时
2 0 4 0 合格 2120 4155 4. 2 7. 5 24. 7 51. 6 调整配比，才能保证正常煅烧和熟料的质量。
熟料颗粒表面上，成为一层薄膜，封闭水化组份的表
面，阻滞水分子以及离子的扩散，从而延缓了水泥颗
粒特别是 C3A 的继续水化，直到结晶压力达到一定 数值将钙矾石薄膜局部胀裂，水化才得以继续进行。
石膏尾矿用作水泥缓凝剂时，它的掺量，以保证
水泥中SO3 总量不超过3. 5 % 为准。石膏尾矿中的 硫酸钙与水泥熟料中的 C3A、C4AF 反应，发挥延缓 水泥水化的作用，粘土杂质成为水泥中的惰性材料。
表2 掺石膏的水泥物理检验结果
水泥凝结时间 水泥强度／MPa
编 二水石氟石膏磷石膏 安定
号 膏／% %
%性
h1 mi n
抗折 抗压
初凝 终凝 3 天28 天3 天28 天
相出现温度降低100 C 以上，并可降低液相粘度和 表面张力。石膏的掺量宜使熟料中 SO3 的含量不 超过3. 0 % 。氟石膏中氟化物的矿化作用，归因于 它们影响了碳酸钙的菱面体结构的稳定性，以及碳 酸盐的Si O4 - 基团的稳定性。氟在熟料中的含量不 宜高于0. 6 % ，否则易引起力学强度降低。磷石膏 中的磷，对熟料整个煅烧过程中的反应均有强烈的
三个率 值 的 控 制 范 围 为：!" = 0. 97 0. 02 、#= 经济和社会效益。
1. 78 0. 01 、$= 1. 20 0. 01 。水泥厂用氟石膏作
参考文献
矿化剂前后，熟料的物理力学性能对比，见表3 。
1 第七届国 际 水 泥化 学 会 议 论 文 选 集［M］. 北 京：建 工 出 版 社，
用，也可同时掺入一定量的萤石作为复合矿化剂使
用，磷石膏 和 氟 石 膏 本 身 就 是 很 好 的 复 合 矿 化 剂。
掺矿化剂后，生成了一些新的熟料矿物，如硫铝酸钙
和氟铝酸钙。硫铝酸钙的凝结时间为30 !40 mi n ， 氟铝酸钙的凝结时间仅为2 !7 mi n ，因此，掺矿化剂 后遇到的主要问题就是凝结时间不正常。水泥厂使
2 ＃ 0. 0 0. 67 4. 2 2110 4140 5. 2 7. 7 30. 3 51. 6
1985 2 柯国军 . 石 膏 系废 渣 的 综 合 利 用［J ］. 硅 酸 盐 建 筑 制 品，1994
（6 ）：32 ～37 3 冯金煌等. 脱硫石膏及其综合利用［J ］. 非金属矿，2000（6 ）：18
膏结晶良好，比二水石膏致密而坚硬，CaSO4 含量一 般在80 % 以上，品质优良。其化学成份主要是 Ca O 和 SO3 ，次 为 Si O2 、Al 2 O3 、Fe2 O3 和 极 少 量 K2 O、 Na2 O、Ti O2 等。我国硬石膏资源丰富，约占石膏资 源总量的50 % ，主要分布在长江流域。 1. 3 化学石膏 化学石膏是指化工、电力、冶金等 行业排出的，主要成份为硫酸钙的工业废渣。化学
摘 要 介绍了工业废石膏的种类、性质及在水泥生产中用作缓凝剂和矿化剂的机理，为水泥厂综合利用工业废石膏提供了科学依据。 关键词 工业废石膏 水泥 缓凝剂 矿化剂
ຫໍສະໝຸດ Baidu
本文综述了工业废石膏的主要种类、组成、性 无水硫酸钙和二水硫酸钙的形成存在。
质，以及在水泥生产中作缓凝剂、矿化剂的机理及技
硼石膏是硼酸生产过程中产生的一种废渣，含
水泥熟料，熟料中 A 矿结晶得非常好。 在900 !1300 C 范围内，各类型的石膏都能表
现出明显的矿化结果，氟石膏在1200 !1300 C 的范 围内矿化效果比较明显，单独掺氟石膏毫不亚于掺
石膏和萤石的复合矿化剂的矿化效果。石膏尾矿、
硬石膏、硼 石 膏 和 脱 硫 石 膏，可 单 独 作 为 矿 化 剂 使
第24 卷第6 期
非金属矿
Vol. 24 No. 6
2001 年11 月
Non- metallic mi nes
NoV ，2001
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
工业废石膏在水泥生产中的应用
牟善彬
（武汉理工大学材料研究与测试中心，武汉 430070 ）
和有 机 质 等。化 学 成 份 主 要 是 Ca O 和 SO3 ，次 为 Si O2 、Al 2 O3 和少量 Fe2 O3 、mg O、K2 O、Na2 O 等。 1. 2 硬石膏 在开采铁矿等矿藏的过程中，会排放 出大量伴生硬石膏。主要矿物是!型无水石膏，有 时混有少量二水石膏、碳酸盐或粘土等杂质。硬石
水泥缓凝剂，否则，需与二水石膏按比例搭配使用。 硬石膏广泛用于矿渣和粉煤灰水泥的生产中，因为
— 31 —
硬石膏和煅烧硬石膏的溶解速度与矿渣和粉煤灰的 水石膏用于水泥生产，其缓凝作用满足国标要求。
溶解速度相匹配，从而使水化反应逐步平稳加速，因 3 工业废石膏作水泥矿化剂
此，硬石膏和煅烧硬石膏能更有效地激发矿渣水泥
石，而导致已硬化的水泥石遭到破坏。研究表明，在
水泥石硬化3 天之后，所有的硫酸钙都被化合在水 化硫铝酸钙中，水泥中未发现游离的硫酸钙。用任
何一种类型的化学石膏代替天然石膏，实际上在所
有龄期都不会造成水泥强度下降。因此，各种化学
石膏都可直接代替二水石膏用作水泥缓凝剂。
我们曾用磷石膏和氟石膏（表1 ）作水泥 缓 凝 剂，并做了大量探索性试验。
加速作用，它使固相中石灰的结合变得容易，在液相
存在下具有有利于熟料矿物快速结晶的条件。对于
含磷较低（P2 O5 为0. 5 % !1. 0 % ）的熟料来说，其水 硬性略有增加；之后，随P2 O5 含量的进一步提高，其 水硬性明显下降。水泥厂利用磷石膏作矿化剂效果
很好，不仅可提高窑的生产效率，而且可生产出优质
水泥熟料2 1. 89 20. 30 5. 06 4. 85 64. 73 1. 61 0. 33 0 0
!1 ，取自应城石膏矿；2 ，取自黄石某立窑水泥厂。
经试验，确定二水石膏、氟石膏、磷石膏在水泥
中均 按 4 % 掺 入，此 时 水 泥 中 SO3 的 含 量 均 小 于 3 % ，熟料和矿渣的掺量分别为84 % 和12 % 。控制 水泥粉磨细度，0. 08 mm 方孔筛筛余小于 6 % 。按 GB1346《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检 验》进行水泥安定性和凝结时间的检验，并按 GB177 《水泥胶砂强度检验方法》检验强度，结果见表2 。
硫酸作用产生的硫酸钙变体。每生产1t 磷酸，消耗 但石膏尾矿中 SO3 含量太低，不宜 用 作 水 泥 缓 凝
2t 硫酸，同时产生5t 磷石膏。磷石膏中含有95 % 剂，因为石膏尾矿中的粘土矿物对水泥石的强度和
"98 % 的 二 水 石 膏，含 1. 0 % "1. 5 % 的 P2 O5 和 0. 3 % 的氟。
术措施，为水泥工业更好地利用提供依据。
1 工业废石膏主要种类及性质 1. 1 石膏尾矿 石膏尾矿，指石膏矿山采矿过程中 排出的 含 有 杂 质 的 低 品 位 石 膏 矿 石。 其 石 膏 含 量
（二水石膏与无水石膏之和）一般约55 % ，其余为粘 土杂质。石膏尾矿矿物组成为二水石膏、硬石膏、少
量石英、长石、白云石，微量蒙脱石、伊利石、黄铁矿
水泥生料中掺入含硫、氟、磷等成份的矿物，可
和粉煤灰水泥的活性，提高其强度。 在研究的所有化学石膏中，其用量与天然石膏
促进生料中 CaCO3 分解，使熟料形成过程中液相提 前出现，降低烧成温度和液相粘度，促进液相结晶，
几乎相同时，都能够保证水泥具有技术标准所规定 有利于固相及液相反应，生成有利于熟料矿物形成
表3 掺氟石膏作矿化剂前（2 ＃）后（1 ＃）熟料的物 理力学性能
水泥凝结时间
水泥强度／Mpa
编 矿化剂 LOSS f Ca O h1 mi n
抗折
抗压
号% % %
初凝 终凝 3 天 28 天 3 天 28 天
1 ＃ 3. 5 0. 41 1. 3 1135 3130 5. 9 8. 1 34. 1 58. 2
的凝结时间。当化学石膏呈二水石膏的形态时，用 的过渡相，并生成一些新的熟料矿物，这就是少量元
作水泥缓凝剂没有问题，但只有磷石膏和脱硫石膏 素在熟料煅烧过程中矿化作用的结果。石膏尾矿、
才含有大量二水石膏。化学石膏中的无水石膏，曾 硬石膏和各种化学石膏，均可作为水泥生产中的矿
被担心这种难以水化的硫酸钙会因为延迟形成钙矾 化剂。石膏是一种有效的助熔剂和矿化剂，它使液
有60 % "70 % 的硫酸钙，其中含二水硫酸钙40 % " 55 % ，含无水硫酸钙20 % "35 % ，主要杂质为二氧 化硅，其含量为20 % "25 % ，B2 O3 含量为0. 5 % " 1. 5 % ，二氧化硅为无定形枝状晶状结构。
脱硫石膏是发电厂、炼油厂用排烟脱硫装置清
除烟气中SO2 后，所产生的副产二水石膏。与天然 石膏相比，它粒度细，品位高，杂质含量少。其主要
收缩变形产生不利影响，一般控制石膏尾矿中 SO3 的含量不低于35 % 。实践证明，用合格石膏尾矿作
氟石膏是萤石精粉和98 % 的浓硫酸制造氢氟 水泥缓凝剂，生产的水泥的体积安定性与凝结时间
酸时所产生的废渣，每生产 1t 氢氟酸要排放 3. 6t 均正常，且对水泥3 天、28 天强度没有影响。
无水氟石膏。从反应炉中排出的氟石膏主要为!型
硬石膏与二水石膏一样，对水泥有明显的缓凝
无水石膏，堆放3 个月后成份变成以二水石膏为主。 作用，经实验后，如在保证水泥中 SO3 总量不超过 氟石 膏 中 含 80 % "95 % 的 硫 酸 钙，杂 质 有 氟 石 3. 5 % 的条件下，水泥凝结时间正常，则可直接用作
（0. 5 % "5. 0 % ）和 Si O2（1. 5 % "4. 0 % ），其余杂质 总共不超过3 % "5 % 。硫酸钙主要以紧密聚集的
表1 石膏和熟料的化学分析结果（% ）
名 称 烧失量 Si O2 Al 2O3 Fe2O3 Ca O MgO SO3 CaF2 P2O5 二水石膏1 16. 72 14. 83 1. 94 0. 63 25. 92 2. 37 36. 50 0 0
氟石膏 3. 47 0. 73 0. 64 0. 35 35. 81 1. 86 48. 73 5. 80 0. 21 磷石膏 12. 15 2. 39 0. 14 0. 26 33. 10 0. 85 46. 71 0 1. 44
— 32 —
###############################################
（上接第32 页）膏中SO3 含量为46. 30 % 、CaF2 含量 膏作水泥缓凝剂和矿化剂，既可节省水泥生产成本， 为4. 76 % ，在水泥生料中的掺量为3. 5 % ；掺加后， 又可减少化学石膏对周围环境的污染，具有明显的
3
0
0
4 合格 2145 5130 4. 6 7. 9 25. 1 53. 3
我们曾用磷石膏作矿化剂，在实验室烧出了抗
注：熟料和矿渣的掺量分别为84 % 和12 % 。
由表2 可看出，氟石膏和天然二水石膏的调凝 性能差不多，掺磷石膏的水泥凝结时间虽略有延长，
压强度高达70 MPa 的水泥熟料，该熟料疏松多孔、 脆性大、易于破碎和粉磨，各项物理性能均符合国际
但三种石膏的凝结时间均可满足国标要求；且用磷 剂，熟料产量提高了12 % 、质量大幅度提高，煤耗下 石膏代替二水石膏，水泥3 天和28 天强度均有提 降8 % ，水泥各龄期强度提高10 % 以上、f- Ca O 含量 高。上述实验表明，磷石膏和氟石膏完全可代替二 低、出磨安定性合格率高。所用氟石（下转第48 页）
石膏主要包括磷石膏、氟石膏、硼石膏和脱硫石膏。
磷石膏是生产磷酸、过磷酸钙和磷胺时，磷酸与
成份为二水石膏，含少量杂质，如未反应完的 CaCO3 及Si O2 等。 2 工业废石膏作水泥缓凝剂
石膏之所以能调节水泥的凝结时间，主要是由
于水泥熟料中的 C3A 和 C4AF 与石膏作用，形成水 化硫铝酸钙和水化硫铁酸钙。这些水化产物附着在
用矿化剂时，要根据原料的化学成份和工艺条件选
择适合本厂的矿化剂的掺量、率值和氟硫比，同时要
1
4
0
0 合格 2105 4115 4. 0 7. 1 23. 5 49. 8
特别注意 Al 2 O3 和 Fe2 O3 含量的变化。据此，随时
2 0 4 0 合格 2120 4155 4. 2 7. 5 24. 7 51. 6 调整配比，才能保证正常煅烧和熟料的质量。
熟料颗粒表面上，成为一层薄膜，封闭水化组份的表
面，阻滞水分子以及离子的扩散，从而延缓了水泥颗
粒特别是 C3A 的继续水化，直到结晶压力达到一定 数值将钙矾石薄膜局部胀裂，水化才得以继续进行。
石膏尾矿用作水泥缓凝剂时，它的掺量，以保证
水泥中SO3 总量不超过3. 5 % 为准。石膏尾矿中的 硫酸钙与水泥熟料中的 C3A、C4AF 反应，发挥延缓 水泥水化的作用，粘土杂质成为水泥中的惰性材料。
表2 掺石膏的水泥物理检验结果
水泥凝结时间 水泥强度／MPa
编 二水石氟石膏磷石膏 安定
号 膏／% %
%性
h1 mi n
抗折 抗压
初凝 终凝 3 天28 天3 天28 天
相出现温度降低100 C 以上，并可降低液相粘度和 表面张力。石膏的掺量宜使熟料中 SO3 的含量不 超过3. 0 % 。氟石膏中氟化物的矿化作用，归因于 它们影响了碳酸钙的菱面体结构的稳定性，以及碳 酸盐的Si O4 - 基团的稳定性。氟在熟料中的含量不 宜高于0. 6 % ，否则易引起力学强度降低。磷石膏 中的磷，对熟料整个煅烧过程中的反应均有强烈的
三个率 值 的 控 制 范 围 为：!" = 0. 97 0. 02 、#= 经济和社会效益。
1. 78 0. 01 、$= 1. 20 0. 01 。水泥厂用氟石膏作
参考文献
矿化剂前后，熟料的物理力学性能对比，见表3 。
1 第七届国 际 水 泥化 学 会 议 论 文 选 集［M］. 北 京：建 工 出 版 社，
用，也可同时掺入一定量的萤石作为复合矿化剂使
用，磷石膏 和 氟 石 膏 本 身 就 是 很 好 的 复 合 矿 化 剂。
掺矿化剂后，生成了一些新的熟料矿物，如硫铝酸钙
和氟铝酸钙。硫铝酸钙的凝结时间为30 !40 mi n ， 氟铝酸钙的凝结时间仅为2 !7 mi n ，因此，掺矿化剂 后遇到的主要问题就是凝结时间不正常。水泥厂使
2 ＃ 0. 0 0. 67 4. 2 2110 4140 5. 2 7. 7 30. 3 51. 6
1985 2 柯国军 . 石 膏 系废 渣 的 综 合 利 用［J ］. 硅 酸 盐 建 筑 制 品，1994
（6 ）：32 ～37 3 冯金煌等. 脱硫石膏及其综合利用［J ］. 非金属矿，2000（6 ）：18
膏结晶良好，比二水石膏致密而坚硬，CaSO4 含量一 般在80 % 以上，品质优良。其化学成份主要是 Ca O 和 SO3 ，次 为 Si O2 、Al 2 O3 、Fe2 O3 和 极 少 量 K2 O、 Na2 O、Ti O2 等。我国硬石膏资源丰富，约占石膏资 源总量的50 % ，主要分布在长江流域。 1. 3 化学石膏 化学石膏是指化工、电力、冶金等 行业排出的，主要成份为硫酸钙的工业废渣。化学
摘 要 介绍了工业废石膏的种类、性质及在水泥生产中用作缓凝剂和矿化剂的机理，为水泥厂综合利用工业废石膏提供了科学依据。 关键词 工业废石膏 水泥 缓凝剂 矿化剂
ຫໍສະໝຸດ Baidu
本文综述了工业废石膏的主要种类、组成、性 无水硫酸钙和二水硫酸钙的形成存在。
质，以及在水泥生产中作缓凝剂、矿化剂的机理及技
硼石膏是硼酸生产过程中产生的一种废渣，含
水泥熟料，熟料中 A 矿结晶得非常好。 在900 !1300 C 范围内，各类型的石膏都能表
现出明显的矿化结果，氟石膏在1200 !1300 C 的范 围内矿化效果比较明显，单独掺氟石膏毫不亚于掺
石膏和萤石的复合矿化剂的矿化效果。石膏尾矿、
硬石膏、硼 石 膏 和 脱 硫 石 膏，可 单 独 作 为 矿 化 剂 使
第24 卷第6 期
非金属矿
Vol. 24 No. 6
2001 年11 月
Non- metallic mi nes
NoV ，2001
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
工业废石膏在水泥生产中的应用
牟善彬
（武汉理工大学材料研究与测试中心，武汉 430070 ）
和有 机 质 等。化 学 成 份 主 要 是 Ca O 和 SO3 ，次 为 Si O2 、Al 2 O3 和少量 Fe2 O3 、mg O、K2 O、Na2 O 等。 1. 2 硬石膏 在开采铁矿等矿藏的过程中，会排放 出大量伴生硬石膏。主要矿物是!型无水石膏，有 时混有少量二水石膏、碳酸盐或粘土等杂质。硬石
水泥缓凝剂，否则，需与二水石膏按比例搭配使用。 硬石膏广泛用于矿渣和粉煤灰水泥的生产中，因为
— 31 —
硬石膏和煅烧硬石膏的溶解速度与矿渣和粉煤灰的 水石膏用于水泥生产，其缓凝作用满足国标要求。
溶解速度相匹配，从而使水化反应逐步平稳加速，因 3 工业废石膏作水泥矿化剂
此，硬石膏和煅烧硬石膏能更有效地激发矿渣水泥
石，而导致已硬化的水泥石遭到破坏。研究表明，在
水泥石硬化3 天之后，所有的硫酸钙都被化合在水 化硫铝酸钙中，水泥中未发现游离的硫酸钙。用任
何一种类型的化学石膏代替天然石膏，实际上在所
有龄期都不会造成水泥强度下降。因此，各种化学
石膏都可直接代替二水石膏用作水泥缓凝剂。
我们曾用磷石膏和氟石膏（表1 ）作水泥 缓 凝 剂，并做了大量探索性试验。
加速作用，它使固相中石灰的结合变得容易，在液相
存在下具有有利于熟料矿物快速结晶的条件。对于
含磷较低（P2 O5 为0. 5 % !1. 0 % ）的熟料来说，其水 硬性略有增加；之后，随P2 O5 含量的进一步提高，其 水硬性明显下降。水泥厂利用磷石膏作矿化剂效果
很好，不仅可提高窑的生产效率，而且可生产出优质
水泥熟料2 1. 89 20. 30 5. 06 4. 85 64. 73 1. 61 0. 33 0 0
!1 ，取自应城石膏矿；2 ，取自黄石某立窑水泥厂。
经试验，确定二水石膏、氟石膏、磷石膏在水泥
中均 按 4 % 掺 入，此 时 水 泥 中 SO3 的 含 量 均 小 于 3 % ，熟料和矿渣的掺量分别为84 % 和12 % 。控制 水泥粉磨细度，0. 08 mm 方孔筛筛余小于 6 % 。按 GB1346《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检 验》进行水泥安定性和凝结时间的检验，并按 GB177 《水泥胶砂强度检验方法》检验强度，结果见表2 。
硫酸作用产生的硫酸钙变体。每生产1t 磷酸，消耗 但石膏尾矿中 SO3 含量太低，不宜 用 作 水 泥 缓 凝
2t 硫酸，同时产生5t 磷石膏。磷石膏中含有95 % 剂，因为石膏尾矿中的粘土矿物对水泥石的强度和
"98 % 的 二 水 石 膏，含 1. 0 % "1. 5 % 的 P2 O5 和 0. 3 % 的氟。
术措施，为水泥工业更好地利用提供依据。
1 工业废石膏主要种类及性质 1. 1 石膏尾矿 石膏尾矿，指石膏矿山采矿过程中 排出的 含 有 杂 质 的 低 品 位 石 膏 矿 石。 其 石 膏 含 量
（二水石膏与无水石膏之和）一般约55 % ，其余为粘 土杂质。石膏尾矿矿物组成为二水石膏、硬石膏、少
量石英、长石、白云石，微量蒙脱石、伊利石、黄铁矿
水泥生料中掺入含硫、氟、磷等成份的矿物，可
和粉煤灰水泥的活性，提高其强度。 在研究的所有化学石膏中，其用量与天然石膏
促进生料中 CaCO3 分解，使熟料形成过程中液相提 前出现，降低烧成温度和液相粘度，促进液相结晶，
几乎相同时，都能够保证水泥具有技术标准所规定 有利于固相及液相反应，生成有利于熟料矿物形成
表3 掺氟石膏作矿化剂前（2 ＃）后（1 ＃）熟料的物 理力学性能
水泥凝结时间
水泥强度／Mpa
编 矿化剂 LOSS f Ca O h1 mi n
抗折
抗压
号% % %
初凝 终凝 3 天 28 天 3 天 28 天
1 ＃ 3. 5 0. 41 1. 3 1135 3130 5. 9 8. 1 34. 1 58. 2
的凝结时间。当化学石膏呈二水石膏的形态时，用 的过渡相，并生成一些新的熟料矿物，这就是少量元
作水泥缓凝剂没有问题，但只有磷石膏和脱硫石膏 素在熟料煅烧过程中矿化作用的结果。石膏尾矿、
才含有大量二水石膏。化学石膏中的无水石膏，曾 硬石膏和各种化学石膏，均可作为水泥生产中的矿
被担心这种难以水化的硫酸钙会因为延迟形成钙矾 化剂。石膏是一种有效的助熔剂和矿化剂，它使液
有60 % "70 % 的硫酸钙，其中含二水硫酸钙40 % " 55 % ，含无水硫酸钙20 % "35 % ，主要杂质为二氧 化硅，其含量为20 % "25 % ，B2 O3 含量为0. 5 % " 1. 5 % ，二氧化硅为无定形枝状晶状结构。
脱硫石膏是发电厂、炼油厂用排烟脱硫装置清
除烟气中SO2 后，所产生的副产二水石膏。与天然 石膏相比，它粒度细，品位高，杂质含量少。其主要
收缩变形产生不利影响，一般控制石膏尾矿中 SO3 的含量不低于35 % 。实践证明，用合格石膏尾矿作
氟石膏是萤石精粉和98 % 的浓硫酸制造氢氟 水泥缓凝剂，生产的水泥的体积安定性与凝结时间
酸时所产生的废渣，每生产 1t 氢氟酸要排放 3. 6t 均正常，且对水泥3 天、28 天强度没有影响。
无水氟石膏。从反应炉中排出的氟石膏主要为!型
硬石膏与二水石膏一样，对水泥有明显的缓凝
无水石膏，堆放3 个月后成份变成以二水石膏为主。 作用，经实验后，如在保证水泥中 SO3 总量不超过 氟石 膏 中 含 80 % "95 % 的 硫 酸 钙，杂 质 有 氟 石 3. 5 % 的条件下，水泥凝结时间正常，则可直接用作
（0. 5 % "5. 0 % ）和 Si O2（1. 5 % "4. 0 % ），其余杂质 总共不超过3 % "5 % 。硫酸钙主要以紧密聚集的
表1 石膏和熟料的化学分析结果（% ）
名 称 烧失量 Si O2 Al 2O3 Fe2O3 Ca O MgO SO3 CaF2 P2O5 二水石膏1 16. 72 14. 83 1. 94 0. 63 25. 92 2. 37 36. 50 0 0
氟石膏 3. 47 0. 73 0. 64 0. 35 35. 81 1. 86 48. 73 5. 80 0. 21 磷石膏 12. 15 2. 39 0. 14 0. 26 33. 10 0. 85 46. 71 0 1. 44
— 32 —
###############################################
（上接第32 页）膏中SO3 含量为46. 30 % 、CaF2 含量 膏作水泥缓凝剂和矿化剂，既可节省水泥生产成本， 为4. 76 % ，在水泥生料中的掺量为3. 5 % ；掺加后， 又可减少化学石膏对周围环境的污染，具有明显的
3
0
0
4 合格 2145 5130 4. 6 7. 9 25. 1 53. 3
我们曾用磷石膏作矿化剂，在实验室烧出了抗
注：熟料和矿渣的掺量分别为84 % 和12 % 。
由表2 可看出，氟石膏和天然二水石膏的调凝 性能差不多，掺磷石膏的水泥凝结时间虽略有延长，
压强度高达70 MPa 的水泥熟料，该熟料疏松多孔、 脆性大、易于破碎和粉磨，各项物理性能均符合国际