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| 脱硫石膏在建材领域的广泛应用 |
| 来源：中国粉体技术网 更新时间：2014-02-18 08:41:47 浏览次数： |
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（中国粉体技术网/班建伟）我国工业副产石膏（以脱硫石膏、磷石膏为研究对象）综合利用主要有两个途径：一是用作水泥缓凝剂，约占工业副产石膏综合利用量的70%；二是生产石膏建材制品，包括纸面石膏板、石膏砌块、粉刷石膏、新型石膏砖、制硫酸联产水泥等。
1. 脱硫石膏运用于建筑材料
脱硫石膏综合利用是利国利民变废为宝的好事，是国家扶持、鼓励的项目。我国现阶段石膏产量和石膏建材发展的很快，其应用格局主要是作为水泥缓凝剂、石膏板（包括各类墙板、装饰板和保温板）、石膏砌块和粉刷石膏等几个产品上，因此我国脱硫石膏的应用也大多在这几方面。
1.1做水泥缓凝剂
有研究表明，脱硫石膏在不影响水泥强度的情况下可以替代天然石膏，在硅酸盐水泥中必须加适量的二水石膏，用以调节水泥的凝结时间，以达到标准中所规定的要求。
在水泥行业使用脱硫石膏的优点在于，其纯度(CaSO4.2H2O)高，与天然石膏相比，杂质少、品质高, 用量少、省钱。经试验，脱硫石膏由于微观结构和用水少、水分蒸发后形成孔洞少、在力学上有优势, 因其含氯离子等有腐蚀性杂质少，两者都能提高钢筋混凝土的强度和耐久性，可用于生产质量较好的水泥。
（1）石膏缓凝剂对水泥性能的影响指标GB/T 21317-2008
工业副产石膏对水泥性能的影响应符合表1的规定，产品的粒度不大于300mm，放射性物质限制应符合GB6566规定：
表1 工业副产石膏对水泥性能的影响
| 试验项目 |
性能比对指标（与比对水泥相比） |
| 凝结时间 |
延长时间小于2h |
| 标准稠度需水量 |
绝对增加幅度1% |
| 沸煮安定性 |
结论不变 |
| 水泥胶砂流动度 |
相对降低幅度小于5% |
| 水泥胶砂抗压强度 |
3天降低幅度不大于5%，28天降低幅度不大于5% |
| 钢筋锈蚀 |
结论不变 |
| 水泥与减水剂相容性 |
初始流动性降低幅度小于10%，经时损失率绝对幅度小于5% |
（2）利用脱硫石膏制备水泥缓凝剂生产工艺流程
1.2 做建筑石膏
(1) 建筑石膏技术指标 GB/T 9766-2008
建筑石膏是二水石膏在不饱和蒸汽环境中经煅烧脱水、干燥、粉磨制得。我国脱硫石膏品位高、杂质少，可以代替天然石膏生产建筑石膏。且以烟气脱硫石膏为原料制成的建筑石膏性能更好，强度比国家标准规定的优等品强度值高40%-50%，是目前国内建筑石膏强度最高的品种，其生产电耗比天然石膏低40%-60%，生产成本则为天然石膏成本的70%-80%。
按原材料种类可以把建筑石膏分为三类，见表4，建筑石膏的物理性能应符合表5要求：
表4 分类
| 类别 |
天然建筑石膏 |
脱硫建筑石膏 |
磷建筑石膏 |
| 代号 |
N |
S |
P |
表5 物理力学性能
| 等级 |
细度（＜0.2mm方孔筛筛余量 |
初凝时间/min |
2h强度/MPa |
| 初凝 |
终凝 |
抗折 |
抗压 |
| 3.0 |
≤10 |
≥3 |
≤30 |
≥3.0 |
≥6.0 |
| 2.0 |
≥2.0 |
≥4.0 |
| 1.6 |
≥1.6 |
≥3.0 |
（2）生产建筑石膏的工艺流程
脱硫石膏经处理后成为β一半水石膏即建筑石膏，以此为原料可生产多种石膏制品，如：制作防水纸面石膏板和纤维石膏板。纤维石膏板是以石膏粉为主要原料，以木材纤维为加强筋，配以适量的化学添加剂制作成的一种石膏制品。该板强度高，握钉力强，具有良好的防潮性能。为了降低水泥成本，某些水泥厂已经成功使用脱硫石膏代替天然石膏生产水泥，并取得了良好的经济效益。基于此，广州市珠江水泥有限公司于2007年8月开始进行使用脱硫石膏代替天然石膏项目的改造, 脱硫石膏的应用方式如图1所示：
1.3 生产石膏砌块
研究表明，以脱硫石膏(不需锻烧成半水石膏)和粉煤灰为主要原料，采用复合减水剂和早强剂改善硬化体孔结构，以提高砌块的强度和耐水性。脱硫石膏粉煤灰砌块的生产，实现了电厂排烟脱硫副产品和粉煤灰综合利用，是一种双利废成本低节能的建筑材料制品。同样也可以用矿渣和脱硫石膏为主要组分，添加一定的激发剂，即可制得性能优异的脱硫石膏砌块，形成一种双利废的产品。
（1） 石膏砌块技术指标JC/T 698-2010
石膏砌块的表面应平整、棱边平直，外观质量规定。石膏砌块的物理学性能应满足表6的规定。
表6 物理学性能
| 项目 |
要求 |
| 表观密度/（Kg/m3） |
实心石膏砌块 |
≤1100 |
| 空心石膏砌块 |
≤800 |
| 断裂荷载/N |
≥2000 |
| 软化系数 |
≥0.6 |
（2）生产石膏砌块工艺流程
1.4 生产粉刷石膏
（1）粉刷石膏技术指标JC/T 517-2004
粉刷石膏是以建筑石膏为主要成分，掺人少量工业废渣，多种外加剂和集料制成的气硬性胶凝材料、作为新型抹灰材料，它既有建筑石膏快硬早强、粘结力强、体积稳定性好、吸湿、防火、轻质等优点，又克服了建筑石膏凝结速度过快、粘性大和抹灰操作不便等缺点。
重庆大学的研究人员开发的以脱硫石膏为主的粉刷石膏，各项指标均达到国家标准要求，应用效果良好，成本也得到大幅下降。粉刷石膏按用途可以分为三类：面层粉刷石膏（F）、底层粉刷石（B）、保温层粉刷石膏（T）。粉刷石膏的细度以1.0mm和 0.2mm方孔筛的筛余百分数计，其值应符合表7规定的数值。粉刷石膏的操作时间不短于30min，初凝时间不小于60min，终凝时间不大于8h。粉刷石膏保水率应不小于表8规定的数值。粉刷石膏的强度应不小于表9规定的数值。保温层粉刷石膏的体积密度不大于500Kg/m3。
表7 细度技术要求
| 产品类别 |
面层粉刷石膏 |
底层和保温层粉刷石膏 |
| 1.0mm方孔筛筛余，% |
0 |
— |
| 0.2mm方孔筛筛余，% |
≤40 |
表8保水率
| 产品类别 |
面层粉刷石膏 |
底层粉刷石膏 |
保温层粉刷石膏 |
| 保水率% |
90 |
75 |
60 |
表9 强度（MPa ）
| 产品类别 |
面层粉刷石膏 |
底层粉刷石膏 |
保温层粉刷石膏 |
| 抗折强度 |
3.0 |
2.0 |
— |
| 抗压强度 |
6.0 |
4.0 |
0.6 |
| 剪切粘接强度 |
0.4 |
0.3 |
— |
（2）生产粉刷石膏工艺流程
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