专题四工业废石膏的利用PPT讲稿
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固体废弃物处理PPT课件
实例分析
某城市生活垃圾处理
采用焚烧和填埋相结合的方式进行处理，其中焚烧处理占比 到达70%，具有减量化和资源化的优点，但存在投资大和环 境影响的问题。
某农业废弃物处理
采用堆肥技术进行处理，将有机废弃物转化为肥料，实现了 资源化利用和减少污染的目标，但存在处理周期长和卫生条 件差的问题。
04
固体废弃物资源化利用
。
规范市场秩序
政策与法规可以规范固体废弃 物处理市场的秩序，提高行业 的整体水平和服务质量。
引导资源化利用
政策与法规可以引导企业加大 对固体废弃物的资源化利用力 度，减少对环境的污染。
推动产业升级
政策与法规可以推动固体废弃 物处理产业的升级，促进产业 向规模化、集约化和高效化方
向发展。
政策与法规的完善建议
将废金属经过分选、熔炼 、浇铸等工序处理后，重 新制成金属制品，用于替 代新的金属制品。
废金属材料再利用
将废金属作为原材料用于 制造机械零件、建筑材料 等产品。
废金属热能利用
将废金属通过高温熔融， 生成金属液态或气态的能 源，实现废金属的能源化 利用。
废电池的资源化利用
废电池再生利用
将废电池进行拆解、破碎、分选等处 理后，提取其中的有用物质，如铅、 镍、钴等，进行再利用。
智能化、信息化发展
未来固体废弃物处理将更加重视智能化、信息化发展，提高处理效 率和管理水平。
感谢您的观看
THANKS
详细描述
生物处理法具有处理效果好、能耗低、无二次污染等优点。该方法适用于处理有机物含量较高、可生 化性较好的固体废物，如农业废弃物、粪便等。生物处理法需要注意微生物活性、反应条件和产物处 置，防止产生有害气体和恶臭。
固体废物的处理、处置和利用PPT课件
二、危险废物的主要处理技术
( ( ( (
一 二 三 四
) ) ) )
物理处理 化学处理 生物处理 固化和包胶
三、危险废物的主要处置技术
( 一 ) 焚烧法
( 二 ) 填埋法
四、几种危险的污染危害 , 不 仅技术复杂、费用高 , 而且可能存在后患。 因此 , 国内外均在大力开展危险废物利用技术的研究 与应用。 现对量大面广的含铬废物和可燃废物的制用技术作简 单介绍。
学习目的
懂得下列问题
什么是固体废物？ 固体废物的来源？ 固体废物的危害？ 固体废物的处理、处置和利用的方法？
应用所学知识对一个单位（城市）的固 体废物处理现状分析
第一节
概 述
一、固体废物处理、处置和利用的基本概念和分类
二、固体废物的特点
三、固体废物处理、处置和利用的原则
一、固体废物处理、处置和利用的基本
( 二 ) 可燃性危险废物
水泥是经济建设所需的重要材料 , 但水泥的生产耗煤、电量 很大 , 约占水泥成本的 50% 以上。
欧美已有 30 多家水泥厂利用可燃废物替代 25%~65% 燃料。 可利用的废物有受铅污染的废油、多氯联苯、甲苯、氯化娃、 氯酣类娃、三氯三氟脂肪族、氯化芳怪族、苯氧基酸类、含 重金属的润滑油、氟里昂醇类、废可燃溶剂等等。
第十章 固体废物的处理、处置和利用
第一节 第二节 概 述 主要工矿业固体废物的利用和处理、处置
第三节
第四节
危险废物的处理、处置和利用
城镇垃圾的处理、处置和利用
第十章:
固体废物的处理、 处置和利用
第一节 第二节 第三节 第四节 概 述 主要工矿业固体废物的利用和处理、处置 危险废物的处理、处置和利用 城镇垃圾的处理、处置和利用
工业固体废物处理与处置ppt课件
[8] 聂永丰主编，三废处理技术工程手册—固体废物卷，化学工业出版社， 2000年2月第1版。
[9] 赵由才主编，危险废物处理技术，化学工业出版社，2003年9月第1版。
[10] 芈振明，高忠爱，祁梦兰，固体废物的处理与处置[修订版]， 高等教育 出版社，1993年10月第2版。
[11] 杨慧芬，张强，固体废物资源化，化学工业出版社，2004年4月第1版。
各种金属、非金属矿山开采过程中从主矿上剥离下来 的各种围岩，尾矿是指在选矿过程中提取精矿以后剩 下的尾渣。
采矿废石和尾矿。
在工业固体废物产生量中占30%以上；
最近几年一直在1.8×108t以上。
每年还排弃数108t的露天矿山开采剥离物和地下采矿废石等，未 计入工业固体废物。
(5)轻工业固体废物 主要包括食品工业、造纸印刷工业、纺织印染工业、
工业固体废弃物的处理与处置
1
课程性质和目的
本课程的学习目的在于使学生掌握固体废物 处理处置的基本概念，基本原理和基本方法。
要求学生在牢固掌握固体废物处理处置基本 概念的基础上，具备对固体废物处理处置工 程进行管理、研究、设计的能力。
为学生进入社会从事相关领域的工作打下坚 实的理论和实践基础。
[4] 张小平编，固体废物污染控制工程，化学工业出版社，2004年8月第1版。
[5] 牛冬杰，马俊伟，赵由才主编，电子废弃物的处理处置与资源化，冶金工 业出版社，2007年6月第1版。
[6] 李金惠，杨连威等编著，危险废物处理技术，中国环境科学出版社，2006 年10月第1版。
[7] 张辰主编，污泥处理处置技术与工程实例，化学工业出版社，2006年7月第 1版。
2010年7月17日,辽宁大连新港中石油原油泄漏。
专题四工业废石膏的利用
水泥缓凝剂:
磷石膏中的可溶 性磷等会使水泥 凝结时间延长， 这对于普通水泥 而言是缺点，但 是对于一些需要 凝结时间特 别 长的缓凝水泥而 言恰恰是优点。
应用
工业废石膏作水泥缓凝剂机理
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 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。
在土木过程中，常用的石膏胶凝材料主要是建筑石膏。
生产
3. 建筑石膏的生产
生石膏在常压下煅烧加热到107℃~170 ℃ ，可得到β型建
筑石膏：
二水石膏
β型半水石膏
107C ~170C常压
1
1
CaSO4 2H2O
CaSO4 2 H2O 1 2 H2O
生石膏在124 ℃ 、1.3大气压条件下压蒸加热，可得到α型建
透明石膏：片状结晶，无色透明、有时略带浅色、呈玻璃光泽； 纤维石膏：纤维状结晶，丝绢光泽； 雪花石膏：细粒块状，白色半透明； 普通石膏：致密粒状，不纯净，光泽较暗； 土石膏：不纯净，有粘土混入物，杂质较多呈土状。
等级 CaSO4·2H2O （％）
表1-1 二水石膏等级
一
二
三
≥95 94～85 84～75
2. 建筑石膏的凝结
随水化反应进行，浆体中的自由水分因水化和蒸发而不断 减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆体的稠度逐渐增大 ，可塑性逐渐减小，表现为石膏的“凝结”。
3. 建筑石膏的硬化
工业固体废弃物磷石膏预处理及利用
关键词：工业固体废弃物；磷石膏；预处理；综合利用引言由于磷石膏本身的特性，使得它在交通、化工、农业等各个领域都能够得到有效的利用，譬如在建材领域，技术人员就开始尝试使用磷石膏来进行石膏板的制作等[1]。
工业废弃物磷石膏对环境具有一定的危害性，严重情况下还会威胁到人类的健康，因此将其通过物理、化学、生物等方式处理后进行再次利用既是对环境的一种保护，也是对人类生存发展的负责。
加强对工业固体废弃物磷石膏预处理技术的研究符合国家对于“清洁生产”的要求，同时也能有效实现“节能、降耗、减污、增效”的目的，需要多方面人员的关注。
1工业固体废弃物磷石膏产生的原因及特征我国之所以会产生大量的废弃临时钢，是因为我国的磷矿石开采过程中，通常都是使用湿法来进行工业磷酸的生产，通过该类方法所生产出的磷酸要进行净化，而进化的过程中会产生磷酸盐，最后磷酸盐会转换为固体废弃物，这类固体废弃物的主要含量就是磷石膏。
除了这一主要原因之外，工业复合肥的大量使用也是现阶段磷石膏大量产生的主要原因。
而相比较其他的工业固体废弃物而言，磷石膏有较为独特的化学性质[2]。
首先磷石膏，多呈白色粉末状，属于单斜晶系结晶度较好的晶体。
但没有经过提纯的工业，固体废弃磷石膏，内部含有较多的杂质，因此不会呈白色粉末状，而大多数情况下会呈浅灰或灰黑色的粉末状。
废弃磷石膏多半含水量在25%左右，没有较好的流动性，重量较轻，并且还有一些其他的微量重金属。
通常情况下，废弃磷石膏一旦加热到100℃左右，就会完全脱离自由水的状态，一旦加入到175℃左右，就会完全变成半水石膏，倘若加热到200℃左右，那么就会成为无水石膏。
没有经过处理的磷石膏，虽然有能够为多个领域与行业使用的潜质，但这种潜质却无法实现。
因此想要使得磷石膏的堆积问题得到解决，就需要对磷石膏进行预处理。
2工业固体废弃物磷石膏的预处理方式想要使得工业固体废弃物磷石膏能够获得质量更佳的预处理，就需要对现阶段经常使用到的预处理方式进行一个深入的了解与分析。
张志会 废石膏的资源化利用
2.在建筑材料中的应用 2.1 石膏板材和石膏砌块 用磷石膏生产建筑石膏是目前磷石膏应用中较为成熟的方法。将磷石膏净化处理， 除去其中的磷酸盐、氟化物、有机物和可溶性盐，使其符合建筑材料的要求。净化后 的磷石膏经干燥、煅烧脱去游离水和结晶水，再经陈化即可制成半水石膏(即建筑石膏 )。以它为原料可生产纤维石膏板、纸面石膏板、石膏砌块或空心条板、粉刷石膏等， 其中以纸面石膏板的市场需求最大。鉴于中国已在160个大中城市禁止使用粘土砖， 不少企业已开始考虑用磷石膏生产环保型墙体材料。例如，铜陵化工集团1995年与澳 大利亚博罗公司合资建设了中国首套40万t/a精制磷石膏装置，净化后的磷石膏供给博 罗公司上海纸面石膏板厂生产粉刷石膏和纸面石膏板。另外，中国学者也在尝试以磷 石膏为原料生产加压磷石膏板、砌块、砖等，取得了不少前期研究成果。 2.2 石膏胶凝材料 磷石膏用于生产石膏胶凝材料主要有α型和β型半水石膏。二者都是二水石膏在一 定的条件下脱去1.5个结晶水而形高压釜法将二水石膏转换成α型半水石膏，即：磷石膏废渣→浮选除杂 →水热转化→真空固液分离→成型。如德国的居利尼公司(Gebr，Giulini)，将二水石 膏水洗后再用高温高压蒸汽处理，将其转化成。型半水石膏。英国ICI公司则先加水将 磷石膏制成料浆，洗涤后送入高压釜中转化。南京化学工业公司磷肥厂与上海建筑科 学研究所合作制取的α型半水石膏，其抗拉强度达40 MPa。南京大厂镇建材厂利用南
磷石膏。磷石膏中含95 %～98 %的二水石膏, 含1.0 %～1.5 %的P2O5 和0.3 %的氟 。氟石膏是萤石精粉和98 %的浓硫酸制造氢氟酸时所产生的废渣,每生产1t 氢氟酸要 排放3.6t无水氟石膏。从反应炉中排出的氟石膏主要为Ⅱ型无水石膏,堆放3 个月后成 份变成以二水石膏为主。氟石膏中含80%～ 95 %的硫酸钙, 杂质有氟石(0.5 %～ 5.0 %) 和SiO2 (1.5 %～4.0 %) ,其余杂质总共不超过3% ～ 5%。硫酸钙主要以紧密 聚集的无水硫酸钙和二水硫酸钙的形成存在。硼石膏是硼酸生产过程中产生的一种 废渣，含有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%,B2O3含量为0.5% ～ 1.5%，二氧化硅为无定形枝状晶状结构。 4.脱硫石膏 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。其主要成份为二水石 膏，含少量杂质，如未反应完的CaCO3和SO2等。
磷石膏综合利用ppt课件
• 省内较多生产硫酸铵企业，磷石膏制硫酸铵生产成本无竞 争优势。磷石膏SiO2含量高，副产的碳酸钙不能满足水泥 行业的配料要求。
2021/4/19
磷石膏作为土壤调理剂
• 磷石膏所含的硫和钙是植物必需的中量营养元素 ，还含少量微量金属元素铁、锰和铝以及作物抗 倒伏、抗病虫所必需的硅。
• 2010年云峰有40.70万吨的磷石膏用作土壤调理 剂。
884.63万吨，需水泥缓凝剂为：884.63×（3％--5％）＝ 26.5--44.2万吨 • 2010年曲靖（云峰）周边共生产水泥1059.3万吨，需水 泥缓凝剂为 1059.3×（3％--5％）＝31.8--52万吨 • 2010年红河州（红磷）周边共生产水泥374.2万吨，需水 泥缓凝剂为 374.2×（3％--5％）＝11--18.7万吨
指导思想 • 坚持“科学堆存、合理利用、统筹规划、逐步推进”的指
导思想。以市场为导向，以技术进步为支撑，以提高资源 利用率为核心，逐步实现经济效益与社会效益的协调发展
基本原则 • 近期措施和长远规划相结合，环保效益优先，兼顾经济效
益，推进磷石膏资源化综合利用 • 采取多种方式与社会力量广泛合作，探索多种形式实现磷
• “十二五”期间，云天化国际在宣威地区的磷石膏免烧砖 生产量按1亿块/年考虑，挤占标砖市场份额约20%。
• “十二五”期间，在开远地区规划的磷石膏免烧砖生产量 按3000万块/年考虑，挤占粘土砖市场份额的15%。
2021/4/19
磷石膏制石膏砌块和空心条板
• 石膏砌块和空心条板在云南还处于推广应用阶段 • 公司在安宁的磷石膏制建材示范项目有30万平方
消耗磷石膏量 30万吨/年
20万吨/年
10万吨/年 20万吨/年 80万吨/年
2021/4/19
磷石膏作为土壤调理剂
• 磷石膏所含的硫和钙是植物必需的中量营养元素 ，还含少量微量金属元素铁、锰和铝以及作物抗 倒伏、抗病虫所必需的硅。
• 2010年云峰有40.70万吨的磷石膏用作土壤调理 剂。
884.63万吨，需水泥缓凝剂为：884.63×（3％--5％）＝ 26.5--44.2万吨 • 2010年曲靖（云峰）周边共生产水泥1059.3万吨，需水 泥缓凝剂为 1059.3×（3％--5％）＝31.8--52万吨 • 2010年红河州（红磷）周边共生产水泥374.2万吨，需水 泥缓凝剂为 374.2×（3％--5％）＝11--18.7万吨
指导思想 • 坚持“科学堆存、合理利用、统筹规划、逐步推进”的指
导思想。以市场为导向，以技术进步为支撑，以提高资源 利用率为核心，逐步实现经济效益与社会效益的协调发展
基本原则 • 近期措施和长远规划相结合，环保效益优先，兼顾经济效
益，推进磷石膏资源化综合利用 • 采取多种方式与社会力量广泛合作，探索多种形式实现磷
• “十二五”期间，云天化国际在宣威地区的磷石膏免烧砖 生产量按1亿块/年考虑，挤占标砖市场份额约20%。
• “十二五”期间，在开远地区规划的磷石膏免烧砖生产量 按3000万块/年考虑，挤占粘土砖市场份额的15%。
2021/4/19
磷石膏制石膏砌块和空心条板
• 石膏砌块和空心条板在云南还处于推广应用阶段 • 公司在安宁的磷石膏制建材示范项目有30万平方
消耗磷石膏量 30万吨/年
20万吨/年
10万吨/年 20万吨/年 80万吨/年
废石膏的综合利用
在废石膏总量中，磷石膏占大多数，由于它是工业废渣，化学成分的含量波动范 围很大。 废石膏呈粉末状，一般以料浆形式排出，颗粒直径在5~150微米之间，硫酸钙含 量一般在80%以上。 磷石膏除了极少量被利用生产建筑材料外，数量巨大的固体废渣占用着大面积土 地。 磷石膏里含有的砷、镉、汞等有害重金属化学物质对环境造成的影响长达数百年。 氟含量比较高，氟会发生渗漏。 磷进入水体，富营养化比氮还厉害。当磷的含量超标，水体里蓝藻就会爆发，产 生富营养化。而且它的氟含调节水泥的凝结时间，主要是由于水泥熟料中的C3A （铝酸三钙）和C4AF（铁铝酸四钙）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 （铝酸三钙）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。
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建筑石膏
2. 建筑石膏
熟石膏（CaSO4﹒1/2H2O）—— 也称熟石膏或半水石膏。是由生石膏加工而成的，根据内
部结构不同可分为α型半水石膏和β型半水石膏。
将天然石膏压蒸或煅烧加热，可分别得到β型半水石膏和α 型半水石膏。
α型半水石膏和β型半水石膏相比，其结晶颗粒较粗，比表 面积较小，拌制石膏浆体时的需水量较小，硬化后强度高，因 此又称为“高强石膏”。
一．我国石膏矿的分布
地区 储量
特点
华东区
最大
矿床品质不好。
中南区
较少
熟石膏及其制品的生产规模位居全国前列， 应城的纤维石膏占全国纤维石膏的60％。
华北区
不大
地质赋存状态较有优势，多数为露天开采的 矿床，采掘成本低，投资少。
西北区 西南区
青海、甘肃两省 多为露天矿床。该区的熟石膏及制品在全国 的石膏储量大 占有相当份额。
筑石膏：
CaSO4 2H2O
124C蒸压
CaSO4
1 2
H
2O
1
1 2
H
2O
二水石膏
凝结硬化
α型半水石膏
建筑石膏的凝结硬化
1. 建筑石膏的水化反应
建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随
着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后
进一步产生和发展强度而硬化。
建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为：
透明石膏：片状结晶，无色透明、有时略带浅色、呈玻璃光泽； 纤维石膏：纤维状结晶，丝绢光泽； 雪花石膏：细粒块状，白色半透明； 普通石膏：致密粒状，不纯净，光泽较暗； 土石膏：不纯净，有粘土混入物，杂质较多呈土状。
等级 CaSO4·2H2O （％）
表1-1 二水石膏等级
一
二
三
≥95 94～85 84～75
甘肃省武威矿 32.00 44.00
19.80 96.46 70.65 83.55
江苏省பைடு நூலகம்京矿
0.32 0.50 0.50
20.21 96.62 66.42 82.32
三．天然硬石膏
天然硬石膏主要是由无水硫酸钙所 组成的沉积岩石。在天然硬石膏中有时含 有5～10％以上的二水石膏。天然硬石膏 纯净者透明，无色或白色，常因含杂质而 呈暗灰色，有时带红色或蓝色。玻璃光泽 ，解理面呈珍珠光泽。硬石膏的单晶体呈 等轴状或厚板状，集合体常呈块状或粒状 ，有时为纤维状。我国有丰富的天然硬石 膏资源，仅江苏省南京硬石膏矿储量就有 11亿吨。
CaSO4
1 2
H2O
1
1 2
H2O
CaSO4
2H
2O
生成的二水硫酸钙与生石膏分子式相同，但物理力学性能有差异。 二水石膏溶解度比半水石膏溶解度小得多，所以二水石膏首先从饱和 溶液中析晶沉淀，促使半水石膏继续溶解，这一反应过程连续不断进行， 直至半水石膏全部水化生成二水石膏。
随着水化的不断进行
2. 建筑石膏的凝结
四川省为主 熟石膏工业有自成一体的特点。
东北区
少
建筑石膏制品厂不多，其石膏消费来源主要
是西北和华北的建筑石膏。
二．天然二水石膏
图1-1 石膏的晶体结构
图1-2 石膏的SEM图片 （双晶燕尾状）
二．天然二水石膏
图1-3 石膏的SEM图片（薄板状、柱板状）
二水石膏等级的划分
➢ 按物理性质通常分为五类：
天然石膏矿
天然二水石膏(CaSO4·2H2O) 简称石膏（最常见），质
地松软，故又称为软石膏。纯 洁的石膏是透明无色或白色， 但天然石膏常杂质就呈灰、褐 、赤色或灰黄色及淡红色等各 种颜色。
天然无水石膏(CaSO4)
质地较硬，故又称为 硬石膏。一般为白色， 也有透明无色的。如混 有杂质，则呈浅蓝、浅 灰或浅红色。
必须理解的是，石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进 技术行指标的，贯穿于整个凝结硬化全过程。
建筑石膏的性能特点
1. 凝结硬化速度快
建筑石膏浆体凝结硬化速度很快。一般初凝时间仅为 10min左右，终凝时间不超过30min，这对于普通工程施工操作 十分方便。需要操作时间较长时，可加入适量的缓凝剂，如硼 砂、亚硫酸盐酒精废液等。
20.76
CaSO4·2H2O
最大 最小 平均
99.9 65 85.3
山西省太原西山矿 31.75 44.17 1.34 0.14 0.18 0.98 19.69 94.36
82.56
湖南省平江矿 32.27 46.13
20.65 99.05
广东省兴宇矿 32.86 46.66
16.56 96.08
四 74～65
五 64～55
➢ 按CaO含量推算的称钙值：
取
其
中
最
➢ 按SO3含量推算的称硫值：
小
值
作
为
定
➢ 按结晶水含量推算的称水值：
级 依
据
我国主要石膏矿床的化学成分
表1-2 我国石膏的化学成分（％）
矿床
湖北省应城矿
化学成分
CaO SO3 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO H2O
32.40 45.17
专题四工业废石膏的利用课件
一．我国石膏矿的分布 二．天然二水石膏 三．天然硬石膏 四. 石膏原料及生产 五. 工业副产石膏
（1）磷石膏
（2）氟石膏
（3）排烟脱硫石膏（FGD）
（4）其它副产石膏
石膏是一种应用历史悠久的材料，它与石灰、水泥并列 为无机胶凝材料中的三大支柱。石膏是一种多功能气硬性 胶凝材料，也是使用历史最悠久的胶凝材料之一。
在土木过程中，常用的石膏胶凝材料主要是建筑石膏。
生产
3. 建筑石膏的生产
生石膏在常压下煅烧加热到107℃~170 ℃ ，可得到β型建筑
石膏：
二水石膏
β型半水石膏
107C ~170C常压
1
1
CaSO4 2H2O
CaSO4 2 H2O 1 2 H2O
生石膏在124 ℃ 、1.3大气压条件下压蒸加热，可得到α型建
随水化反应进行，浆体中的自由水分因水化和蒸发而不断 减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆体的稠度逐渐增大 ，可塑性逐渐减小，表现为石膏的“凝结”。
3. 建筑石膏的硬化
石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成相互 交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也不断增大，直至水分 完全蒸发，形成硬化石膏结构，这一过程称为石膏的“硬化” 。
四 石膏的原料及生产
1. 原料
石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水 不同时可形成多种性能不同的石膏。
根据石膏中含有结晶水的多少，原料分为：
硬石膏（CaSO4）—— 以无水硫酸钙（CaSO4）为主要成分的天然矿石。也称无水石 膏，结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的重要辅助原料 。 天然石膏（CaSO4﹒2H2O）—— 也称生石膏或二水石膏。大部分天然石膏为生石膏，是生产建 筑石膏的主要原料。
2. 建筑石膏
熟石膏（CaSO4﹒1/2H2O）—— 也称熟石膏或半水石膏。是由生石膏加工而成的，根据内
部结构不同可分为α型半水石膏和β型半水石膏。
将天然石膏压蒸或煅烧加热，可分别得到β型半水石膏和α 型半水石膏。
α型半水石膏和β型半水石膏相比，其结晶颗粒较粗，比表 面积较小，拌制石膏浆体时的需水量较小，硬化后强度高，因 此又称为“高强石膏”。
一．我国石膏矿的分布
地区 储量
特点
华东区
最大
矿床品质不好。
中南区
较少
熟石膏及其制品的生产规模位居全国前列， 应城的纤维石膏占全国纤维石膏的60％。
华北区
不大
地质赋存状态较有优势，多数为露天开采的 矿床，采掘成本低，投资少。
西北区 西南区
青海、甘肃两省 多为露天矿床。该区的熟石膏及制品在全国 的石膏储量大 占有相当份额。
筑石膏：
CaSO4 2H2O
124C蒸压
CaSO4
1 2
H
2O
1
1 2
H
2O
二水石膏
凝结硬化
α型半水石膏
建筑石膏的凝结硬化
1. 建筑石膏的水化反应
建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随
着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后
进一步产生和发展强度而硬化。
建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为：
透明石膏：片状结晶，无色透明、有时略带浅色、呈玻璃光泽； 纤维石膏：纤维状结晶，丝绢光泽； 雪花石膏：细粒块状，白色半透明； 普通石膏：致密粒状，不纯净，光泽较暗； 土石膏：不纯净，有粘土混入物，杂质较多呈土状。
等级 CaSO4·2H2O （％）
表1-1 二水石膏等级
一
二
三
≥95 94～85 84～75
甘肃省武威矿 32.00 44.00
19.80 96.46 70.65 83.55
江苏省பைடு நூலகம்京矿
0.32 0.50 0.50
20.21 96.62 66.42 82.32
三．天然硬石膏
天然硬石膏主要是由无水硫酸钙所 组成的沉积岩石。在天然硬石膏中有时含 有5～10％以上的二水石膏。天然硬石膏 纯净者透明，无色或白色，常因含杂质而 呈暗灰色，有时带红色或蓝色。玻璃光泽 ，解理面呈珍珠光泽。硬石膏的单晶体呈 等轴状或厚板状，集合体常呈块状或粒状 ，有时为纤维状。我国有丰富的天然硬石 膏资源，仅江苏省南京硬石膏矿储量就有 11亿吨。
CaSO4
1 2
H2O
1
1 2
H2O
CaSO4
2H
2O
生成的二水硫酸钙与生石膏分子式相同，但物理力学性能有差异。 二水石膏溶解度比半水石膏溶解度小得多，所以二水石膏首先从饱和 溶液中析晶沉淀，促使半水石膏继续溶解，这一反应过程连续不断进行， 直至半水石膏全部水化生成二水石膏。
随着水化的不断进行
2. 建筑石膏的凝结
四川省为主 熟石膏工业有自成一体的特点。
东北区
少
建筑石膏制品厂不多，其石膏消费来源主要
是西北和华北的建筑石膏。
二．天然二水石膏
图1-1 石膏的晶体结构
图1-2 石膏的SEM图片 （双晶燕尾状）
二．天然二水石膏
图1-3 石膏的SEM图片（薄板状、柱板状）
二水石膏等级的划分
➢ 按物理性质通常分为五类：
天然石膏矿
天然二水石膏(CaSO4·2H2O) 简称石膏（最常见），质
地松软，故又称为软石膏。纯 洁的石膏是透明无色或白色， 但天然石膏常杂质就呈灰、褐 、赤色或灰黄色及淡红色等各 种颜色。
天然无水石膏(CaSO4)
质地较硬，故又称为 硬石膏。一般为白色， 也有透明无色的。如混 有杂质，则呈浅蓝、浅 灰或浅红色。
必须理解的是，石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进 技术行指标的，贯穿于整个凝结硬化全过程。
建筑石膏的性能特点
1. 凝结硬化速度快
建筑石膏浆体凝结硬化速度很快。一般初凝时间仅为 10min左右，终凝时间不超过30min，这对于普通工程施工操作 十分方便。需要操作时间较长时，可加入适量的缓凝剂，如硼 砂、亚硫酸盐酒精废液等。
20.76
CaSO4·2H2O
最大 最小 平均
99.9 65 85.3
山西省太原西山矿 31.75 44.17 1.34 0.14 0.18 0.98 19.69 94.36
82.56
湖南省平江矿 32.27 46.13
20.65 99.05
广东省兴宇矿 32.86 46.66
16.56 96.08
四 74～65
五 64～55
➢ 按CaO含量推算的称钙值：
取
其
中
最
➢ 按SO3含量推算的称硫值：
小
值
作
为
定
➢ 按结晶水含量推算的称水值：
级 依
据
我国主要石膏矿床的化学成分
表1-2 我国石膏的化学成分（％）
矿床
湖北省应城矿
化学成分
CaO SO3 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO H2O
32.40 45.17
专题四工业废石膏的利用课件
一．我国石膏矿的分布 二．天然二水石膏 三．天然硬石膏 四. 石膏原料及生产 五. 工业副产石膏
（1）磷石膏
（2）氟石膏
（3）排烟脱硫石膏（FGD）
（4）其它副产石膏
石膏是一种应用历史悠久的材料，它与石灰、水泥并列 为无机胶凝材料中的三大支柱。石膏是一种多功能气硬性 胶凝材料，也是使用历史最悠久的胶凝材料之一。
在土木过程中，常用的石膏胶凝材料主要是建筑石膏。
生产
3. 建筑石膏的生产
生石膏在常压下煅烧加热到107℃~170 ℃ ，可得到β型建筑
石膏：
二水石膏
β型半水石膏
107C ~170C常压
1
1
CaSO4 2H2O
CaSO4 2 H2O 1 2 H2O
生石膏在124 ℃ 、1.3大气压条件下压蒸加热，可得到α型建
随水化反应进行，浆体中的自由水分因水化和蒸发而不断 减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆体的稠度逐渐增大 ，可塑性逐渐减小，表现为石膏的“凝结”。
3. 建筑石膏的硬化
石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成相互 交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也不断增大，直至水分 完全蒸发，形成硬化石膏结构，这一过程称为石膏的“硬化” 。
四 石膏的原料及生产
1. 原料
石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水 不同时可形成多种性能不同的石膏。
根据石膏中含有结晶水的多少，原料分为：
硬石膏（CaSO4）—— 以无水硫酸钙（CaSO4）为主要成分的天然矿石。也称无水石 膏，结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的重要辅助原料 。 天然石膏（CaSO4﹒2H2O）—— 也称生石膏或二水石膏。大部分天然石膏为生石膏，是生产建 筑石膏的主要原料。