1.石膏简介
石膏是单斜晶系矿物，主要成分是CaSO4的水合物，是一种应用历史悠久的绿色环保材料，与石灰、水泥并列为无机胶凝材料中的三大支柱，具有一系列技术优越性，如：石膏生产能耗仅为水泥的1/3，耐火性好，石膏制品空隙率较大等良好性能，可作为硅酸盐水泥的缓凝剂，是生产铝酸盐水泥、自应力水泥、膨胀水泥不可或缺的组成材料之一，也是生产硅酸盐制品必要的外加剂。纸面石膏、石膏切块、石膏空心条板等也是大力发展的轻质墙体材料。
石膏按照含税形态分类可以分为5个相
石膏按照形成可分为天然石膏、工业副产品石膏。天然石膏是自然界中蕴藏的石膏石，主要为二水石膏和硬石膏；工业副产品石膏又称化学石膏，是工业生产中由化学反应生成的以二水硫酸钙为主要成分的副产品或废渣。
2. 脱硫石膏
工业副产石膏主要有磷石膏、脱硫石膏、氟石膏，其中脱硫石膏是产量最大的一种。脱硫石膏是火力发电厂对排放烟气中所含SO2进行湿法脱硫后产生的工业副产物，故又称烟气脱硫石膏。湿式石灰石-石膏法是目前最广泛的烟气脱硫工艺：石灰石经破碎、制粉，配置浆液进入吸收塔，在塔内烟气中的SO2首先被浆液中的水吸收，再与浆液中CaCO3反应生成CaSO3,CaSO3被鼓入空气中的O2氧化得到最终产物CaSO4.2H2O。
我国是脱硫石膏产生大国，故针对其进行了广泛的研究：用脱硫石膏生产的建筑石膏性能优异，强度值超过国家标准，生产成本为天然石膏的70~80%；利用脱硫石膏制备水泥调凝剂，更好的延长水泥终凝时间，颗粒状脱硫石膏能提高水泥的后期强度；利用脱硫石膏、水玻璃、熟石灰混合制备具有更好稳定性和强度的新型路基材料等。
3.脱硫石膏的应用现状：
国外利用情况最早最好的是日本，利用率达90%以上；其次是德国、美国、荷兰等国家，主要产品有纸面石膏板、石膏墙板、纤维石膏板、粉刷石膏、水泥缓凝剂等。
国内利用起步较晚，远不及欧美等发达国家，湿式石灰/石灰石-石膏法脱硫工艺从90 年代后才开始，利用率仅为35%左右。主要产品有纸面石膏板、水泥缓凝剂等。
4. 脱硫石膏基绿色建筑材料的制备
4.1 研究思路
4.2 创新点：
4.3 技术方案：
4.4 形态表征：
5. 分析及结论
5.1 影响粉刷石膏性能的因素：
（1）（珍珠岩、粉煤灰、环氧树脂等添加物）一般含有大量的活性物质SiO2和Al2O3，掺入石膏基材后可解决石膏耐水性差、力学性能不高的特点。掺入量对脱硫粉刷石膏的凝结时间和强度的有着明显的影响，随着掺量的增加，粉刷石膏的初凝和终凝时间增加，而强度先增大后降低，例如：当煤粉灰掺量20%时，抗压强度、抗折强度达到最大，之后逐渐下降。
（2）缓凝剂种类和掺量对其性能的影响：脱硫石膏遇水后凝结时间在3-10min,按照（JCT517-2004)要求，粉刷石膏的初凝时间应大于1h，终凝时间小于8h，因此必需添加适当的缓凝剂来加以解决，常用缓凝剂为酒石酸、柠檬酸、柠檬酸盐和变质蛋白质等。这些缓凝剂可有效延长粉刷石膏的施工时间，但同时影响了粉刷石膏的强度。
各种缓凝剂对粉刷石膏性能的影响
可以看出柠檬酸缓凝效果最好，但强度损失率很大，酒石酸损失率最低，但缓凝效果最差，柠檬酸钠和改性SC石膏缓凝剂缓凝效果和强度损失率介于两者之间，但柠檬酸钠的的缓凝时间低于国家标准要求，相比而言，改性SC石膏缓凝剂具有缓凝时间长、强度损失小的特点。综合分析，改性SC缓凝剂缓凝效果好，强度损失率小，适宜的掺量为0.2-0.3%。
（3）保水剂对粉刷石膏性能的影响：当粉刷石膏料浆抹到基体材料后，基体材料将和石膏争夺料浆中的水分，如果石膏的保水性不好，料浆中水分被基体材料吸收导致粉刷石膏强度降低，出现空鼓、开裂等问题，故应在粉刷石膏中添加保水剂。可选取羟丙基甲基纤维素作为粉刷石膏保水剂。
保水剂掺加量对粉刷石膏保水率和强度的影响
从左图可以看出，随着保水剂掺量的增加，粉刷石膏的保水率增大；从右图可以看出，随着保水剂掺量的增加，粘结强度增大，抗压强度降低。当保水剂掺量0.2%时，保水率为94.4%，完全达到国标粉刷石膏保水率大于90%的要求，同时，剪切粘结强度达0.80MPa，抗压强度达8.0MPa，均超过国标要求。故保水剂掺量为0.2%最好。
6. 下一步工作：
降解型粉刷石膏：拟在制备粉刷石膏时掺入适量的二氧化钛，通过光催化法处理室内甲醛，由于二氧化钛具有良好的化学稳定性、耐腐蚀性、抗磨损性、成本低、无毒、无污染等特点，故掺入石膏后不会与其他物质发生反应或造成分解。故在光和二氧化钛催化剂的同时存在下可去除室内甲醛。
环氧树脂改性增强型：添加环氧树脂粉末，改性制备改性增强涂料。
本文是根据上海第二工业大学关杰副教授在第十五届全国非金属矿加工利用技术交流会上的报告整理而成的。
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