黄石膏作为水泥缓凝剂的试验研究
磷石膏作水泥缓凝剂的试验研究
1引言磷石膏是磷肥生产过程中产生的工业副产品，其主要成分是CaSO42H2O，以二水法制磷酸生产为例，其产生过程可用化学方程式简单表示如下：Ca5(PO4)3F+5H2SO4+10H2O→3H3PO4+10CaSO4 H2O+HF[1]，伴随磷酸生成的以二水硫酸钙为主的副产物，经2～3次洗涤、过滤后以固体废弃物的形式排出，这种固体废弃物即为磷石膏，一般为黄白、浅黄、浅灰或黑灰色的细粉状固体，呈酸性，PH在3～4略有异味。
在湿法磷酸生产工艺中，每生产1吨磷酸就要产生4~5t磷石膏干基[2]。
磷石膏不同于天然石膏，它的纯度虽高达90%以上[3]，但除含CaSO42H2O外，还含有未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸及氟化钙、铁铝化合物、酸不溶物、有机质等多种危害人体健康和生物生长的有害杂质[4]。
随着我国磷肥工业的迅猛发展，其副产品磷石膏已成为与磷肥发展伴生的环保难题，科学研究和合理利用磷石膏对推动资源综合利用和节能减排具有战略意义，为此我们开展了磷石膏作水泥缓凝剂对各品种水泥性能影响的试验研究，现将研究成果奉献给拥有丰富磷石膏资源的水泥生产企业，希望能指导水泥生产，同时降低生产成本，推动资源节约和节能减排。
磷石膏作水泥缓凝剂的试验研究黎荣奎1孙金佑2（1.萍乡市硅酸盐研究所，江西萍乡337000；2.萍乡市建材产品质量监督监测站，江西萍乡337000）摘要：磷石膏对中热水泥和矿渣水泥凝结时间的影响：水泥的凝结时间延长，100%加磷石膏，中热水泥初、终凝结时间分别延长1:20，矿渣水泥分别延长40~50min.；随着混掺磷石膏比例的减少，凝结时间减少，当混掺25%以下，中热水泥和矿渣水泥凝结时间和正常水泥接近。
磷石膏对中热水泥、矿渣水泥强度的影响：矿渣水泥3天、7天强度略有下降，下降约为1.5MPa左右，中热水泥100%和50%混掺，强度有所上升。
总的说磷石膏对水泥强度的影响不很大。
磷石膏作缓凝剂对油井水泥的稠化时间和强度影响较大，用于油井水泥上危害较大。
脱硫石膏作水泥缓凝剂的应用研究
大 下料 口的 宽度 ， 有必 要 可 在 下 料 斗 外 壁 加一 小 如
振 动机 或者 采用 空气 炮 。 ３ ２ ２ 脱硫 石膏 造 粒 ．． 脱 硫 石 膏较 天 然 石 膏 细 ， 水 率 高 ， 湿 粉 状 ， 含 呈
又具 有较 高 的黏 性 ， 因此 ， 易黏 附在 装卸 、 升 、 输 提 运 设备 上 。若 直接 用于 水 泥生 产 会造 成该 物 料输送 不
脱 硫石 膏 是火 力发 电厂烟 气脱 硫时 生成 的一 种 工业 副 产物 ，主要 成 分为 Ｃ Ｓ ・２ Ｏ。脱 硫石 膏 ａ Ｏ Ｈ。 产 量大 ， 不 加 以利用 ， 但需 要资 金 和土地 建造 堆 如 不 场 ， 且还 污 染环 境 。 而 将脱 硫 石膏用 于 水泥 生产 已 引 起人 们的 广泛 关 注 ， 用 脱 硫 石 膏作 水 泥 缓 凝剂 是 使 非常 有效 的将 废 物资 源化 的途径 。国外 已有成 功地
１ 实 验部 分
１ １ 材料 及 实验 方 案 ．
１ ２ ２ 天 然石 膏 和 脱硫 石 膏 不 同 比例 时 对 不 同 品 ．．
种水泥 性 能的影 响
主 要 原 材 料 有 脱 硫 石膏 、 然石 膏 、 泥 熟 料 、 天 水
矿渣、 粉煤 灰 、 灰石 。湿 脱 硫石膏 在 进试验 小 磨粉 石 磨 前将 其 在 自然 条件 下 干燥 ， 水率 约 为 ０ ８ 。在 含 ． 实验 室 将 水泥 熟 料 、 膏及 各 种 混 合材 料 按 配 比要 石
泥 、 渣硅 酸 盐水 泥 的性 能进 行全 面测 试 。 矿
１ ２ 实 验 结 果 ．
１ ２ １ 不 同 Ｓ 含 量 的硅酸 盐 水泥性 能 ．． Ｏ。
控制 水 泥 中 Ｓ 含量 分 别 为 ２ ０ ２ ５ 和 ３ Ｏ。 ． ％、 ． ． Ｏ ， ％ 剐成 的硅酸 盐 水泥 物理 性 能见表 １ 。 由表 １可 以看 出 ， 天 然 石膏 时 ， 掺 水泥 的各 项 物 理指 标 都 相 差 不太 明显 ， 只有 强 度 随 着 Ｓ 含 量 的 Ｏｓ 为 了检验 脱硫 石 膏对 不 同 品种 硅酸 盐 水泥性 能 的 影响 ， 将石 膏 、 熟料 、 渣 、 煤 灰并和 石 灰石 按不 矿 粉 同配 比 ， 分别 测试 物 理性 能并 进行 对 比 ， 果见 表 ２ 结 。
脱硫石膏作水泥缓凝剂研究
脱硫石膏作水泥缓凝剂研究∙作者：单位:重庆建筑大学[2007-11-14]关键字:脱硫石膏-水泥缓凝剂∙摘要:研究了利用脱硫石膏作水泥缓凝剂的水泥性能以及脱硫石膏的作用机理。
研究表明,脱硫石膏中含有一定量的碳酸钙,掺入脱硫石膏,水泥凝结时间正常,对水泥力学性能和安定性有积极作用,可以代替天然石膏用于水泥生产。
此外还研究了脱硫石膏的造粒以及使用脱硫石膏给生产企业带来的显著经济效益。
脱硫石膏是火力发电厂烟气脱硫时由SO2和CaCO3反应生成的一种工业副产石膏,主要成分为CaSO4·H2O,还有一些杂质,如未反应完全的碳酸钙,石灰石中所含有的其它杂质和少量钾、钠盐,一般含量不大于0.5%。
脱硫石膏产量大,不受天然石膏产地的限制,将其用于水泥生产已引起人们的广泛关注。
国外已有成功地应用脱硫石膏作水泥缓凝剂的经验,我国近年才有脱硫石膏产出,尚未对其作水泥缓凝剂进行过系统研究,本工作针对发电厂年产30万吨脱硫石膏综合利用问题进行了深入研究工业副产石膏作为一种废弃物会污染环境。
将废弃物资源化,使用脱硫石膏作水泥缓凝剂是非常有效的途径。
这将给排污单位和水泥厂创造好的经济、社会、环境效益。
材料与实验方法主要原材料有脱硫石膏、天然石膏、水泥熟料、矿渣、粉煤灰,化学成分如表1。
脱硫石膏为灰白色粉末状,0.045mm方孔筛筛余1.0%。
主要杂质为未反应完全的CaCO3和部分可溶盐。
从化学分析可知,脱硫石膏不含对水化性能有负影响的杂质,适宜作水泥缓凝剂。
天然石膏为灰白色块状。
粉煤灰为电厂干排灰,物理性能见表2。
矿渣为水淬高炉矿渣。
将水泥熟料、石膏及各种混合材按配比要求计量后在球磨机中混磨30min,水泥细度达到国家标准要求。
实测值,水泥0.08mm方孔筛筛余为7.0%～8.2%。
复合水泥细度2.8%～4.7%。
依据国家标准,对硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合水泥的性能进行了全面测试。
结果与讨论脱硫石膏对硅酸盐水泥、普通水泥性能的影响脱硫石膏对硅酸盐水泥、普通水泥性能的影响如表3、表4所示,从试验结果可知,脱硫石膏的掺量大于2.0%时,水泥凝结时间能够满足标准要求,安定性合格,随着石膏掺量增大,凝结时间延长,但强度变化不明显。
脱硫石膏作水泥缓凝剂的应用研究_李庆阳
脱硫石膏作水泥缓凝剂的应用研究李庆阳1,许安逸2(1.内蒙古化工职业学院;2.冀东水泥股份有限公司,内蒙古呼和浩特 010000) 摘 要:本文研究了脱硫石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂时对水泥性能的影响,并在实际生产中进行了工业试验。
研究表明,脱硫石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂,水泥各项指标符合要求,可以代替天然石膏用于水泥生产。
此外针对脱硫石膏粘性强极易粘附在设备上,造成积料、堵塞等情况,对脱硫石膏的输送和喂料问题提出了解决方案。
关键词:脱硫石膏;水泥缓凝剂;应用 中图分类号:T Q172.4+62 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)22—0006—02 脱硫石膏是火力发电厂烟气脱硫时生成的一种工业副产物,主要成分为CaSO4・2H2O。
脱硫石膏产量大,如不加以利用,不但需要资金和土地建造堆场,而且还污染环境。
将脱硫石膏用于水泥生产已引起人们的广泛关注,使用脱硫石膏作水泥缓凝剂是非常有效的将废物资源化的途径。
国外已有成功地应用脱硫石膏作水泥缓凝剂的经验,我国起步较晚,尚未对其作水泥缓凝剂进行过系统研究,脱硫石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂的研究必将给污染治理单位和水泥企业创造好的经济、社会和环境效益。
1 实验部分1.1 材料及实验方案主要原材料有脱硫石膏、天然石膏、水泥熟料、矿渣、粉煤灰、石灰石。
湿脱硫石膏在进试验小磨粉磨前将其在自然条件下干燥,含水率约为0.8%。
在实验室将水泥熟料、石膏及各种混合材料按配比要求计量后在球磨机中混磨30min左右,水泥细度达到国家标准要求,按照GB/T1346—2001进行水泥标准稠度用水量、凝结时间、比表面积、细度和安定性的测定,按照GB/T17671—1999测定水泥各龄期强度。
依据国家标准,对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥的性能进行全面测试。
1.2 实验结果1.2.1 不同SO3含量的硅酸盐水泥性能控制水泥中SO3含量分别为2.0%、2.5%和3. 0%,制成的硅酸盐水泥物理性能见表1。
简易湿式脱硫石膏作水泥缓凝剂
3 :38
5 :43
4 :25
5 :56
3 :14
6 :06
图 1 325 # 矿渣水泥抗折强度对比
Fig11 Flexural strengt h of 325 # cement
214 脱硫石膏对矿渣掺量水泥的影响 为适合不同水泥品种的生产 ,进行了在硅酸盐
水泥 、普通硅酸盐水泥和矿渣水泥中使用脱硫石膏 的试验 。试验中外掺石膏量为 5 % ,掺脱硫石膏的 不同品种水泥强度如表 6 所示 。用脱硫石膏作缓凝 剂 ,既适合于矿渣水泥 ,也适合于硅酸盐水泥 、普通 硅酸盐水泥 ,效果与天然二水石膏相同 。
第 56 卷 2004
第 3 年8
期 月
有No nf色erro us金Me tal属s
A uVguosl1t 5 6
, 2
No13 004
简易湿式脱硫石膏作水泥缓凝剂
关晓东
(北京矿冶研究总院 ,北京 100044)
摘 要 :研究用火电厂简易湿式脱硫产物 - 脱硫石膏产品作为水泥缓凝剂 。热电厂脱硫石膏与天然二水石膏相似 ,适合作 水泥缓凝剂 。脱硫石膏作水泥缓凝剂必须低温烘干 。水泥产品的各项质量指标均符合国家有关标准 。利用脱硫石膏作水泥缓凝 剂 ,是火电厂脱硫石膏利用的有效途径 。
表 2 石膏掺量对水泥强度影响
Table 2 Effect of gypsum addition on cement strengt h
石膏
掺量 /%
SO2 含 抗折强度/ MPa
量/ % 3d
28d
抗压强度/ MPa
3d
28d
烘干脱 3 硫石膏 5
7
215
416
810 1615 5014
缓凝剂对脱硫石膏水化的影响及其缓凝机理研究
N E W B U I L D I N G M A T E R I A L S我国火电厂燃煤量约占全国煤炭产量的1/3，每年全国SO 2排放量为2000多万t ，其中电厂燃煤向大气中排放的SO 2占我国SO 2排放总量的50％，占工业SO 2排放量的75%左右，因此，控制电厂SO 2排放是一项关键技术。
烟气脱硫石膏（FGD ）就是利用火力发电站、钢铁厂、冶炼厂及各种化工厂等在燃烧煤或重油过程中排放的大量SO 2废气经脱硫装置或隔离预洗涤循环法处理后所得的副产品。
脱硫石膏主要用于各种建筑石膏制品和作水泥的缓凝剂，价格低廉，纯度高，而且属于工业副产石膏，合理使用脱硫石膏已成为未来石膏制品的一大特色[1]。
石膏生产能耗低、可循化利用、并具有特殊的“呼吸”作用、防火性好等特点，已获得越来越广泛的应用。
但由于其凝结硬化快、流动度经时损失大[2-4]的特点，一般不能满足成型及施工的需要，往往采用缓凝剂来调整其凝结时间。
本文主要通过几种常用的石膏缓凝剂如柠檬酸、柠檬酸钠、六偏磷酸钠和一种新型的石膏专用缓凝剂Retardan P 来延缓脱硫石膏的水化进程，并根据实验结果对这几种缓凝剂用于脱硫石膏的作用机理进行讨论。
1试验1.1原材料脱硫石膏：重庆珞璜电厂生产，浅黄色粉末，其化学成分如表1所示，基本物理性能见表2。
表1脱硫石膏的化学成分%表2脱硫石膏的基本物理性能缓凝剂：Retardan P （以下简称P ），德国TRICOSAL 公司生产；柠檬酸（以下简称CA ）、柠檬酸钠（以下简称SCA ）、六偏磷酸钠（以下简称SP ），市售，分析纯。
1.2试验方法凝结时间：按GB/T 17669.4—1999《建筑石膏净浆物理性能的测定方法》进行测试；强度：按GB/T 17669.3—1999《建标准稠度需水量/%初凝时间/min 终凝时间/min 抗折强度/MPa 抗压强度/MPapH 值6517235.5013.76.2收稿日期：2010-01-12作者简介：曹青，女，1982年生，河南三门峡人，工程师，硕士，主要从事干粉砂浆和建筑外加剂应用研究。
氟石膏作缓凝剂的试验研究及应用
2. 3 投入试生产, 用 53 @ 9m 二台闭路 磨机直 接 试 验 生 产, 其 物 料 配 比 为: 熟 料 88% 、氟石 4% 、混合材 8% , 磨制 P #O425# 水泥, 水泥质量情况见表 4。
从表 4 试验结果表明出使用氟石膏作缓 凝剂有良好的效果: ( 1) 水泥的凝结时间与原
厂熟料中 C3A > 3. 0% , 水泥凝结时间受 C3A 6% 和氟石膏掺量为 4% , 分别粉磨进行三组
的水化速度所控制, C3A 水化很块, 自抑作用 有关指标的对比试验。对比试验结果见表 2
表 2 掺氟石膏与掺石性能对比试验
试验组 编号
第 一
A
组 A1
第 二
B
组 B1
第 三
C
组 C1
细度 稠度 初凝
( 1) 自试验 至今共进 厂氟石膏 2300 多 吨, 成本 80 元/ 吨, 节约开支 8 万余元, 按厂 年生产计划水泥 30 万吨, 年需二水石膏 1. 9 万吨, 成本 115 元/ 吨, 全年需耗资 218. 5 万 元。氟石膏 SO3 含量高, 折合二水石膏全年 只需氟石膏 11875 吨, 总成本只需 95 万元, 如全 年 全部 使 用 氟 石 膏 可 为厂 节 约 开 支 123. 5 万元。
微晶玻璃属当今高科技材料。我国生产 该产品起步较晚, 直到 90 年初仅有少数厂家 采用单层或双层油烧晶化窑炉生产。针对这 一状况, 国家建材局把研制生产燃气多层微 晶窑炉列为重点开发项目。武汉工业大学率 先承担起了开发任务。去年 9 月, 武 工大组 织专门技术攻关组, 终于设计出可行性方案, 并与广东省茂名市汉业饰材有限公司达成协 议, 将科技成果尽快转化成生产力, 共同投资 6000 多万元兴建一条年产 20 万平方米的微
石膏种类对水泥性能的影响.doc
石膏掺入种类对水泥性能的影响摘要：用不同种类的石膏对水泥凝结时间调凝时，硅酸盐水泥的性能存在较大的差别，其力学强度由大到小的顺序为：二水石膏、氟石膏、磷石膏、硬石膏、半水石膏，半水石膏对早期强度影响较大，而磷石膏缓凝效果过强。
对于硅酸盐水泥，适宜的调凝剂为二水石膏、氟石膏和硬石膏。
本文通过分析对比，研究了产生这些差异的机理，进而进一步了解了石膏种类对水泥性能的影响。
关键词：石膏、掺量、水化过程、水化产物1引言硅酸盐水泥中掺加适量的石膏不仅可调节凝结时间，同时还能提高早期强度。
通常水泥生产过程中所用的石膏为一水石膏，但近来有一些研究表明，其它种类的石膏同样可作为缓凝剂。
不同种类的石膏对水泥凝结时间和强度的影响也各不相同，本文选取了五种石膏:常用的二水石膏、资源丰富的天然硬石膏、半水石膏和两种工业废料---磷石膏和氟石膏，并对其加入硅酸盐水泥熟料后粉磨而成的水泥的各项性能进行了研究。
2石膏的分类本文主要介绍了五种石膏以不同的掺量与硅酸盐熟料共同粉磨而成的各种水泥的物理性能，并且从石膏的性能和水化产物的微观形貌进行了解释对比。
2.1二水石膏天然二水石膏又称生石膏、软石膏或简称石膏，分子式为CaS04.2H20。
学组成的理论质量为：CaO-32．57％，S03～46．50％，H20～20．93％，常伴有粘土细砂等杂质。
二水石膏属单斜晶系，Ca2+联结[SO4]2-四面体，构成双层的结构层，H20子则分布于双层结构层之间。
石膏的双晶形常成燕尾状。
由于二水石膏的晶面发育好，其解理完全，所以在显微镜下常看到菱形薄板状、柱板状或针状体。
不论何种晶形的二水石膏，其折射率是一定的，Ng=1．529，N P=1．520。
2.2生石膏天然硬石膏主要由无水硫酸钙(CaS04)组成，化学组成的理论质量为：CaO-41．19％，S03～58．81％，属正交晶系，晶体参数为：a=0．697nm，b=0．698nm，c=0．623nm。
用电石渣和粉煤灰改性磷石膏作为水泥缓凝剂的研究
磷石膏 65
粉煤灰 30
电石渣 5
应并陈化后的磷石膏PH值在8左右，水份为25%左右。在 此过程中，电石渣、粉煤灰与磷石膏中的杂质反应，有效固 化对水泥水化有害的杂质，并可使磷石膏试体形成一定的强 度，方便运输和下料、计量。
2.3 试验方法 ⑴样品制备
把天然石膏、原状磷石膏和改性磷石膏破碎后，在45!的环 境下烘干，与熟料按表3的比例搭配，经试验小磨粉磨 20min,分别制成硅酸盐PI水泥。
道B线、匝道D线、匝道H线、匝道F线、匝道I线、枢纽
北侧规划道路、烟雨路部分改造段为解决换乘枢纽进出问
题，同时为杨家山地块、南滨路与内环快速之间构建一条新
的进出通道；另外匝道C线、匝道E线、匝道G线则是为了
解决江南立交的冲
交织段，同时为城中地块高法
司地块提供出行通道，解 江南立交两 匝道的交通
; 新增海峡路路快速路段两条条辅道是为了减少该
0.99
6.50
电石渣
24.08
5.52
2.71
1.12
65.20
0.02
0.93
24.08
粉煤灰
5.95
41.18
19.06
5.71
16.36
2.70
5.21
2试验过程
2.1磷石膏的改性
为了使试验 更加接近实际
况，改性时
电渣采的均为湿，湿中的水份当了
中
与电渣粉煤灰 的 ，
料
算7
、粉煤灰、电石渣按表2中比例（折算成干
法) 定水泥样品的3天和28天强度。
表3水泥样品配料比例 Table 3 Samples of cement mixture ratio
编号 熟料比例(％) 改性磷石膏比例(％)
水泥中石膏最佳掺量的研究
河南建材2018年第4期水泥中石膏最佳掺量的研究黄伟笑河南大学土木建筑学院（475004）摘要:通过对水泥水化机理的分析和收集相关文献，发现石膏掺量受石膏品种和水泥品种的影响。
采用定性分析的方法，对比水泥中不同石膏掺量的影响，提出水泥中的石膏存在绝对最佳掺量和相对最佳掺量。
关键词:水泥；石膏；最佳掺量石膏掺量显著影响水泥性能,但两者并不成正比关系[1]。
石膏掺量少于1.5%时,水泥水化难以得到控制,水泥产生急凝;只有将掺量增加到1.5%~2.5%之间时,石膏的缓凝作用明显;当掺量大于2.5%时,不但对增进缓凝效果作用不大,多余的石膏还会在水泥水化后期与水泥水化物继续反应,形成二次钙矾石,甚至影响水泥的稳定性。
在水泥工业生产中,在熟料中掺入石膏,在试验条件相同的情况下,改变石膏掺量,针对不同龄期的强度、水泥的凝结时间方面进行试验。
考虑不同龄期的情况,依照抗压强度和SO3含量的关系曲线,选择最高强度值下对应的SO3掺加量,作为最佳石膏掺量[2]。
1水泥水化原理水泥一旦加水搅拌,熟料中矿物含量最高的C3A会迅速参与反应,C3S也渐渐参与反应,初步水化的宏观表现为温度升高和水泥稠化。
如果在生产制备水泥时没有加入石膏或者石膏掺量不足以参与水化反应时,短时间内水泥会发生凝结硬化,导致施工困难,甚至无法施工,所以,需要加入适量的石膏,改善水泥的初凝终凝时间等性能,达到正常施工的标准。
考虑石膏掺量的影响,分析C3A水化的水化过程:①石膏掺量不足:当掺量为零,石膏未参与水化过程,未能与C4AH13发生反应,水泥加水后迅速稠化,甚至无法施工。
在石膏掺量为零时, C3A水化生成C2AH8和C4AH13,在水化热的促进作用下,C2AH8和C4AH13继续转化为稳定状态的C3AH6。
当T>80℃时,C3A直接转化为C3AH6。
另一方面,当石膏掺量不足,C3A仍有剩余时,水化物C4AH13与已经水化生成的钙矾石(AFt)反应,生成单硫型水化硫铝酸钙(AFm);②石膏掺量适量:首先反应生成C4AH13,然后与掺入的石膏发生反应,生成钙矾石(AFt),有效限制了水化速率,对水泥的凝结时间有明显的改善作用;③石膏掺量较多:石膏掺量较多时,当水泥水化结束,石膏仍有剩余,此时石膏对水泥的缓凝作用效果提升不明显,并且在水泥成品检验时会发现安定性不良的水泥。
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黄石膏作为水泥缓凝剂的试验研究 刘长春．刘 磊 （焦作大学，河南焦作４５４１５１）
摘要：黄石膏是生产钛白粉的副产物，与水泥生产中作为缓凝剂的天然石膏成分相似，通过实验研 究表明．黄石膏完全可以替代天然石膏作为水泥的缓凝剂。这样节约了资源又保护了环境，为社会创 造了一定的经济和社会效益。 关键词：黄石膏；天然石膏；水泥；缓凝剂
黄石膏是钛白粉厂生产二氧化钛时产生的钛白 废酸加石灰中和后得到的工业废渣，含自由水３０％以 上．经自然凉晒干燥后水分降为１０％左右。其主要成 分为硫酸钙．还有一定量的硫酸亚铁及其氧化物，外 观为浅黄色粉状 近几年随着国际上钛白粉市场的升 温．我国钛白粉生产线的建设也达到高潮，目前我国 钛白粉生产量已达每年６Ｏ余万ｔ，居世界第２位。据不 完全统计．我国每年排放黄石膏约６００万ｔ，现已累积 堆存上亿万ｔ 大量的黄石膏露天堆存，不仅占据农 田、山丘和河道，造成尘土飞扬，污染大气环境，而且 黄石膏中的酸液随雨水渗入地层造成地下水源的污 染．严重破坏土壤质地。因此黄石膏的综合利用已经 引起国内外的普遍重视 １ 试验部分 １．１ 试验原料 黄石膏：取自焦作市新科资源综合利用研发有限 公司已经处理的黄石膏，外观为浅黄色块状，其化学 成分见表１ 天然石膏：取自焦作坚固水泥有限公司天然石膏 堆场．来自山西长治，主要是二水石膏，含有不超过 １０％的硬石膏．其化学分析见表１。 熟料：取自焦作坚固水泥有限公司新型干法旋窑 熟料库．其化学分析见表１。 粉煤灰：取自焦作坚固水泥有限公司粉煤灰库， 其化学分析见表１ 从表１化学分析可看出．黄石膏的主要成分为硫 酸钙．与天然石膏相比其氧化铁含量比天然石膏高， 而其氧化钙、氧化镁和三氧化硫的含量比天然石膏 低．其它成分含量差别不大。氧化铁含量高是因为钛 白废酸中含有硫酸亚铁．经氧化、中和、干燥脱水形成 了铁的氧化物 １．２试验方法 将所取的各种原料烘干、破碎后按设计的配比分 别配制成普通４２．５水泥．用化验室 ５０ｏ×５００试验小磨 粉磨至一定细度后进行物理性能试验。
表１ 各种原料的化学成分（％） －。薯詹 需Ｉ羹 二脚 ７ｓｊ ｂ 触 ｌｌ 黄石膏 ２１．４７ ７．６４ ２．５２ ７．６０ ２７．７６ １．８ｌ ３０．３４ ０．４６ ０．２７ 天然石膏 ２１．８６ ６．１６ １．９２ ｌ＿９３ ２９．６０ ３ ４４ ３４．２６ ０．２０ ０．３５ 熟料 ０．２２ ２１．７７ ５．２７ ３．２５ ６５．２ｌ ３．ｏ７ ０．３７ ０．２９ ０．７３ 粉煤灰 ５．５０ ５１．７４ ２９．０４ ４．４０ ４．０９ １．２９ ０．４４ ０．６７ ｎ５８
２００６．１０ ＣＨｌＮＡ ＣＥＭＥＮＴ ４９
维普资讯 http://www.cqvip.com 。Ｎ 表２黄石膏和天然石膏配制水泥的物理性能试验结果 ３ｄ强度 ２８ｄ强度 麓 标准 初凝 终凝 兰氧 烧失量 氧化镁 （ＭＰａ Ｐ矗 编号 水泥配比（％ 细度 稠度 时间 时间 安定性 化硫 （％） （％ （％）
ｇ套 熟料 粉煤灰 黄石膏 天然石膏 （％） （ｈ：ｍｉｎ） （ｈ：ｍｉｎ） （％） 抗折 抗压 抗折 抗压 １ ８５ ９ ６ ４．７ ２３．２ ２：１２ ３：１２ 合格 ２．５４ ３．９０ ２．４６ ５．７ ２５．６ ９．４ ５２．０ ２ ８９ ９ ２ ３．９ ２４．４ ２：ＯＨ０ ２：４５ 合格 １．１７ ２．６２ ２．５２ ４＿３ １８．７ ９．２ ４９．６ ３ ８８ ９ ３ ４．１ ２４．０ ２：０２ ２：４８ 合格 １＿３３ ３．０６ ２．４６ ５．１ ２３．７ ９．１ ５１＿３ ４ ８７ ９ ４ ４．１ ２３ｌ２ ２：ｏ６ ２：５７ 合格 １．６８ ３．１８ ２．４２ ５．８ ２６．６ ９．５ ５２．２ ５ ８６ ９ ５ ４．５ ２３＿２ ２：ｏ９ ３：０８ 合格 １．９５ ３＿３５ ２＿２５ ６＿３ ２８．１ ９．６ ５２．８ ６ ８５ ９ ６ ４．５ ２３．０ ２：１０ ３：０９ 合格 ２ｌ２３ ３．６０ ２＿２３ ６．０ ２８．７ ９．６ ５３．１ ７ ８４ ９ ７ ４．６ ２３．０ ２：０９ ３：０７ 合格 ２．５３ ３．８７ ２．２５ ５．８ ２７．６ ９．５ ５２．４ ８ ８２ ９ ９ ４．８ ２３＿２ ２：０８ ３：０６ 合格 ２．９４ ４＿３８ ２．４０ ５．４ ２５．８ ９．５ ５１＿２
水泥的细度、标准稠度、凝结时间、安定性、ｊ氧化 硫、氧化镁、烧失量、强度分别按照ＧＢ １３４５—９１、ＧＢＦＦ １３４６—２００１、ＧＢ／Ｔ １７６—１９９６、ＧＢ／Ｔ １７６７１—１９９９进行。 水泥混凝土的收缩试验按照ＧＢＪ ８２—８５《普通混 凝土长期性能和耐久性能试验方法》进行 １．３试验结果及分析 １．３．１ 水泥物理性能试验 ２ —２ 水泥物理性能试验结果见表２． ‘； 图１、冈２则分别是水泥凝结时间、强 ２ 曹２ 度随黄石膏掺量的变化情况。 从表２、图１、图２中结果可以 １ １ 看出．黄石膏与天然石膏一样能 起缓凝效果．相同掺量时（６％）两 种水泥的标准稠度、凝结时间基 。 本一致．但掺黄石膏的水泥的各 ３０ 龄期强度均比掺天然石膏的高， 看 其中３ｄ抗压强度提高１２．１％．２８ｄ 葛１５ １０ 抗压强度提高２．１％．．黄石膏掺入 ５ 量在２％以上时（水泥中三氧化硫 ” 在１．２％以上时）水泥的凝结时间 即可调节正常．但掺入量５％～６％ 时水泥强度最高．这些结论与天 然石膏基本一致 为了解黄石膏对水泥后期强度 的影响．我们对５号和６号试样进行 了水泥９０ｄ强度实验．其抗折、抗压 强度分别为１０．５ＭＰａ／６４．２ＭＰａ和 １０．８ＭＰａ／６５．３ＭＰａ 可见掺黄石膏的 ５０中国水泥２００６．１Ｏ 水泥的后期强度也是增长的 １－３．２混凝土收缩试验 用黄石膏和天然石膏配制水泥的混凝土收缩试 验结果见表３ 从以上结果可以看出．用黄石膏配制的水泥与用 天然石膏配制的水泥的混凝土收缩值基本相同。 ３：１４ ３：０７ ３：Ｏ０．号 ２：５２屋 ２：４５ ２：３８豁
黄石膏掺量（％） 图１ 水泥凝结时间与黄石膏掺量的关系
２ 黄石膏掺量（％）
５４ ５３ ５２弓 ５１墨
５０磊 ４９ ４８ ４７
图２水泥强度与黄石膏掺量的关系 表３用黄石膏和天然石膏配制水泥的混凝土收缩试验结果 ｉ天ｊ｝８Ｉ石膏水 嗍凝土收缩ｔ 黄石 棚酬鞘娃０ｌ５ 癌 囊 慧｜茁 ０ 蓼 麓｜ 麓 ’ Ｐ ～ — ３ｄ ３２ ３０
Ｃ３０混凝士 ７ｄ ４３ ４５ 配合比： ２８ｄ １７８ １８０ 水￣３６６ｋｇ／ｒｎ 、
６０ｄ ２３０ ２２８ 砂６５５ｋ咖 、 石子１１６４ｋｇ／ｍ 、 ９０ｄ ２５１ ２４８ 水２０５ｋｇ／ｍ３
１８０ｄ ２６３ ２６０
∞∞∞∞船弧 维普资讯 http://www.cqvip.com 表４大磨中试水泥配比情况 水泥配比（％） 品种 生产日期 编号 原粉 缎粉 天然 等级 熟料 黄石膏
煤灰 煤灰 石膏
２００５．Ｏ３．１３ ＩＣ０２７ Ｐ・０ ４２．５ ８０．２ １３，６ ６．２ ２０ｏ５，Ｏ３．１４ ＩＣ０２８ Ｐ・０ ４２．５ ７９．７ １３．５ ３．４ ３．４ ２０ｏ５．Ｏ３．１５ ＩＣ０２９ Ｐ・０ ４２，５ ８０．１ １３．２ ３－３５ ３－３５ ２Ｏｏ５．Ｏ３．１６ ＩＣ０３Ｏ Ｐ・０ ４２．５ ７９，７ １３．６ ３ｌ３５ ３ｌ３５ ２ｏｏ５．０３．１７ ＩＣ０３１ Ｐ・０ ４２．５ ７９．４ １３．７ ６．９ ２０ｏ５．Ｏ３，１８ ＩＣ０３２ Ｐ・０ ４２．５ ７９．２ １３．５ ７＿３ ２０ｏ５．Ｏ３，１９ ＩＣ０３３ Ｐ・０ ４２．５ ７９．２ １３．５ ７ｌ３ ２０ｏ５．Ｏ３．２Ｏ ＩＣ０３４ Ｐ・０ ３２，５ ７９，８ １４．Ｏ ６，２ ２０ｏ５．Ｏ３ｌ２１ ＩＣ０３５ Ｐ・０ ３２，５ ７９，２ １４，Ｏ ３ｌ４ ３－４ ２０ｏ５．Ｏ３．２２ ＩＣ０３６ Ｐ・０ ３２．５ ７９，２ １３．９ ３，４５ ３，４５ ２０ｏ５．Ｏ３．２３ ＩＣ０３７ Ｐ・０ ３２．５ ７９，１ １４．１ ３－４ ３ｌ４ ２０ｏ５，Ｏ３．２４ ＩＣ０３８ Ｐ・０ ３２．５ ７９．１ １３．８ ７．１ ２０ｏ５．Ｏ３．２５ ＩＣ０３９ Ｐ・０ ３２．５ ７９，０ １３．９ ７．１ ２０ｏ５．Ｏ３ｌ２６ ＩＣ０４Ｏ Ｐ・０ ３２，５ ７８．９ １４．０ ７．１
表５大磨中试出磨水泥的各种性能检测结果 ３ｄ强度 ２８ｄ强度 细度 稠度 初凝 终凝 安定 Ｓ０３ （ＭＰａ） （Ｍｊ瞻） 编号 （％） （％≯ ｎ） 《躲Ｉｎｉ 性 （％） 抗折 抗压 抗折 抗压
ＩＣ０２７ １．４ ２６．８ ２：３６ ３：２９ 合格 ２，４７ ４，８ ２３ｌ８ ９ｌ３ ５１．８ ＩＣ０２８ １，５ ２７．２ ２：３５ ３：２７ 合格 ２．４１ ４．６ ２３．７ ９，２ ５２－４ ＩＣ０２９ １，Ｏ ２７．Ｏ ２：２３ ３：２１ 合格 ２．４５ ４，９ ２５－４ ９．１ ５２．１ ＩＣ０３Ｏ １．Ｏ ２６．８ ２：４３ ３：３８ 合格 ２．４４ ５．Ｏ ２４，５ ９．３ ５３．２ ＩＣ０３１ １。Ｏ ２６．６ ２：３８ ３：３１ 合格 ２，５１ ４．９ ２４．２ ９，４ ５３．６ ＩＣ０３２ １．２ ２６．８ ２：３２ ３：４２ 合格 ２．５４ ５－３ ２３，８ ９．５ ５３．６ ＩＣ０３３ １ｌ３ ２６．６ ３：１Ｏ ３：５５ 合格 ２，５７ ４．９ ２４．７ ９，５ ５３，５ ＩＣ０３４ １，８ ２６．６ ３：２０ ４：１５ 合格 ２．４８ ４－３ ２ｌ，２ ８．５ ４２．１ ＩＣ０３５ １．６ ２６．６ ３：１４ ３：５４ 合格 ２，４０ ４－４ ２２ｌ３ ８．５ ４２．６ ＩＣ０３６ ２．Ｏ ２６．６ ３：３０ ４：２０ 合格 ２．４０ ４－３ ２０．５ ８．６ ４２．４ ＩＣ０３７ １，８ ２６，８ ３：３２ ４：２７ 合格 ２，４４ ４，３ ２０－４ ８．３ ４２，６ ＩＣ０３８ １ｌ４ ２６．６ ３：ｏ６ ４：０１ 合格 ２．５２ ４－３ ２２．１ ８－４ ４５，５ ＩＣ０３９ １．９ ２６．６ ３：１７ ４：０９ 合格 ２．５３ ４．２ ２ｌ－２ ８．９ ４４．Ｏ ＩＣ０４０ １．６ ２６．６ ３：１Ｏ ４：０６ 合格 ２．５１ ４，３ ２１．Ｏ ９．０ ４４．７
表６出厂水泥的各种性能检测结果 编号 品种等级 细度（％ 一稠度（％） ＷＪ￣（ｈ；ｍｉｎ） 终凑Ｉｈ：戚ｎ）‘ 善 豳度 囊２８ｄ强度（瓤Ｐａ
： 磐誓 赫摄 ；自 玉 抗折 ｜ 墩 － Ｐ４Ｏ１４ Ｐ・０ ４２．５ １．２ ２６．８ ２：４４ ３：３６ 合格 ２．５６ ５．Ｏ ２５．６ ９．４ ５１．５ Ｐ４Ｏ１６ Ｐ・０ ４２．５ １．２ ２６．６ ２：４４ ３：３４ 合格 ２．５２ ５，１ ２５．１ ９，５ ５１－８ Ｐ３０２１ Ｐ・０ ３２．５ １．６ ２６．６ ３：２１ ４：１５ 合格 ２．４８ ４ｌ３ ２１，７ ８．７ ４２．７ Ｐ３０２６ Ｐ・０ ３２．５ １ｌ４ ２６．６ ３：１９ ４：１４ 合格 ２ｌ３６ ４．４ ２２．２ ９，１ ４３．９