磷石膏耐水石膏砌塊制作

1、2008年第1期趙建華等磷石膏制附水型石膏砌塊的研究與應用#趙建華'，楊玉發(fā)I王 偉2(1、山東黃金集團技術開發(fā)中心石膏研究所山東 平色273305:2、山東金信濟南金綠苑新型建材公司，山東濟南250108):石膏砌塊是一種性能優(yōu)良的內(nèi)埴材料其缺點是附水性差。應用磷石膏為基料摻加礦渣 微粉、水泥等童合材料在實臉室進行工藝配方試驗使石膏制品達到防水產(chǎn)品的軟化系數(shù)并將其應用 干實踐。按照該工藝配方生產(chǎn)的磷石膏砌塊強度高、附水性能優(yōu)良。:石膏砌塊+附水型:磷石膏;復合材料:試驗研究:生產(chǎn)應用:1Q177. 375:B: 1009 1904(2008)01 0015 - 041994-2008

2、 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved 2008年第1期趙建華等磷石膏制附水型石膏砌塊的研究與應用#1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved 2008年第1期趙建華等磷石膏制附水型石膏砌塊的研究與應用17磷石膏是濕法生產(chǎn)磷酸時伴隨磷酸生成的二水 硫酸鈣顆粒.經(jīng)洗滌、過濾后排出的固體廢棄物。生 產(chǎn)1 I磷酸(PO計)約產(chǎn)生5 I磷石膏。我國2007 年排放量預計超過40M

3、t/a.tt國內(nèi)天然石膏總產(chǎn)量 還多，且以每年15%的速度増長。由于磷石膏含有 RO, F及游離酸等有害物質.任意排放會造成嚴重 的環(huán)境污染:設置堆場，不僅占地多、投資大、堆渣費 用高，而且對堆場的地質條件要求高.長期堆積會引 起地表水及地下水的污染。20世紀60年代以來， 國內(nèi)外對磷石膏的綜合利用進行了較廣泛的研究， 磷石膏預處理、雜質對石膏制品的影響、磷石膏在建 材工業(yè)的應用都取得了可喜的成果。利用磷石膏做水泥緩凝劑、磷石膏生產(chǎn)硫酸聯(lián) 產(chǎn)水泥的工藝日臻成熟山東魯北化工“3() kl/a磷 錢副產(chǎn)磷石膏制4() kl/a硫酸聯(lián)產(chǎn)60 kt/a水泥”裝 置及a150 kt/a磷鐵副產(chǎn)磷石膏制2

4、00 kt/a硫酸聯(lián) 產(chǎn)300 kt/a水泥'域大裝置已成功運行十多年。利 用磷石膏生產(chǎn)硫酸鉀、硫酸銀和碳酸鈣的技術已進 入工業(yè)化階段。利用磷石膏生產(chǎn)石膏建筑材料也不乏成功例 子山東泰和集團較早研究將磷石膏應用于紙面石 膏板生產(chǎn)但由于磷礦石的成分不同、生產(chǎn)工藝控制 不嚴等原因可溶性磷、水溶性無機氟化物以及酸度 等因素對石膏板生產(chǎn)中紙面黏結牢度影響很大阻 礙了其在紙面石膏板生產(chǎn)領域的廣泛應用。利用磷 石膏生產(chǎn)石膏砌塊不存在技術障礙貴州宏福實業(yè) 開發(fā)有限總公司、湖南歸一建材公司等應用磷石膏 生產(chǎn)石膏砌塊的規(guī)模都是較大的。利用磷石膏生產(chǎn)的石膏砌塊是一種性能優(yōu)良的 建筑材料施工性能好、耐火及居

5、住舒適。但它的軟 化系數(shù)一般在Q 2%Q 4% .即耐水性差。這一缺 點意味著磷石膏制的石膏砌塊吸水率高強度難以 提高不適用于潮濕環(huán)境限制了該產(chǎn)品的推廣。本研究以磷石膏為主要材料采用礦渣微粉、水 泥等復合材料研制的新型復合耐水型石膏砌塊。既 具有石膏建材的輕質、環(huán)保、隔音、防火等優(yōu)點又具 有耐水性好、強度高的特點大大拓展了磷石膏制的 石膏砌塊產(chǎn)品的應用范圍。2磷石膏加工采用流態(tài)化PC石膏煨燒爐將磷 石膏的烘干、愎燒集于同一設備分室完成其工藝流 程如圖1所示。FC石膏館燒爐主體換熱部分采用了兩種不同 的換熱方式:即對流和傳導換熱。在主煨燒爐的一 區(qū)、二區(qū)采用高溫熱管換熱技術進行傳導換熱:經(jīng)過 加

6、熱后的壓縮風通過置于底部的風傘直接作用于礴 石膏粉進行對流換熱并使一區(qū)、二區(qū)的物料呈現(xiàn)出 在高溫熱風作用下的流態(tài)化換熱狀態(tài)，更大程度地 改善了氣、固兩相的傳熱傳質效率。同時特有的打 散裝置可及時解決高含水率磷石膏原料帶來的結團 問題物料在一區(qū)、二區(qū)已完成對原料中物理水的蒸化學石膏1 FC發(fā)任務通過溢流方式進入三區(qū)。PC石膏愎燒爐的三、四區(qū)專為愎燒石膏粉中的 結晶水而設計在蒸發(fā)掉所有的物理水之后二水石 膏粉將在此空間脫去1. 5個結晶水形成半水石膏。3石膏為輕質多孔材料吸水率高其水化產(chǎn)物二 水硫酸鈣晶體的溶解度較大在水的作用下很容易 產(chǎn)生融蝕使得其制品強度、硬度大大降低。3 2依據(jù)前蘇聯(lián)學者列賓

7、捷爾提出的理論石膏硬 化體由于存在多孔狀結構在水介質作用下產(chǎn)生強 烈吸附降低了石膏硬化體的強度和耐水性。因此 應在石膏中引入一種材料.使石膏水化過程生成新 物質能有效填充石膏硬化體空隙和改變二水石膏 的結晶接觸點川。在石膏中摻加礦渣微粉、水泥, 半水石膏水化生成二水石膏產(chǎn)生膠凝體具有初期 強度的同時在水泥的激發(fā)下礦渣微粉產(chǎn)生活性生 成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。水化鋁酸鈣等又與二 水石膏反應生成難溶性水化硫鋁酸鈣使石膏制品 孔隙密實強度提高起到耐水作用P，o3 33 3 1試驗用原材料1、半水磷石膏磷石膏廢渣原料取自山東魯西化工某磷錢廠. 采用流態(tài)化 農(nóng)石膏燉燒爐依據(jù)建筑石膏CB9776 隗測定愎

8、燒后磷石膏和天然石膏的技術指標其實側值如下：磷石膏天然石膏標準稠度69%58%初凝時間9 m in7 min終凝時間12 m in10 m in抗折強度2 4MPa1. 9MPa從以上數(shù)據(jù)可以看出磷石膏加工后的半成品 濕抗折強度高、水固比高.凝結時間慢有利于石膏 砌塊的生產(chǎn)。厶礦渣微粉礦渣微粉是濟南鮑徳爐料有限公司生產(chǎn)的其 性能指標如下：密度比表面積活性指標流動度比水含量（w計）三氧化硫含量（“計）燒失量3計）3、水泥2 900 kg/m3408 nV /kg113%105%Q 600%Q 110%1. 263%水泥為山東水泥廠生產(chǎn)的東岳牌32 5R硅酸鹽水泥。332耐水石膏摻量試驗耐水石膏摻

9、量試驗以3種試驗原料（即A半水 磷石膏、B礦渣微粉、C硅酸鹽水泥）的配料比為試 驗因素分別選用3個水平.對石膏砌塊軟化系數(shù)的 影響進行交叉試驗其因素及水平見表lo水平編號試臉因素ABC水平160%30%5%水平265%33%6%水平370%35%7%試驗以半水磷石膏為基料水固比為Q 7（質量 計）對三種原料選用不同配料比，分別做成6塊40 nun X40 mm XI60 mm的成型試塊:試塊在烘箱恒溫 烘干后依據(jù)CB 9776岀測得其抗折強度、軟化系 數(shù)。試驗結果：3種原料的配料比為A|B,G組合 時所制得的耐水型石膏砌塊軟化系數(shù)最好即原料 的最佳配比（質量計）是:半水磷石膏60%、礦渣微 粉

10、33%、硅酸鹽水泥7%o4 1耐水型石膏砌塊生產(chǎn)流程如圖2所示。4 2生產(chǎn)耐水型石膏砌塊首先應對原有生產(chǎn)線進行 改造:在配料工序增加兩個儲料倉分別存放礦渣微 粉和水泥:另外増加兩條計量螺旋.分別控制礦渣微 粉和水泥的摻加量。其生產(chǎn)工藝如下。1、配料與成型配料系統(tǒng)由西門于SWAREX電子稱量系統(tǒng)控 制。水經(jīng)電子流量計流入攪拌機.達到設定參數(shù)時 閥門關閉:磷石膏粉、礦渣微粉和水泥分別經(jīng)電子稱 量后由變頻螺旋輸送機輸送到計量配料倉，達到i殳 定參數(shù)停止稱量;打開氣動閥,讓配好的原料落入攪 拌機,并在其中攪拌lmin.形成均勻料漿后翻轉倒 入成型機立模。在實際生產(chǎn)過程每次配料12模. 共4n?.配料比

11、如下：水195 kg建筑石膏180kg（60%）礦渣微粉99 kg（33% ）水泥21 kg（7%）厶刮口與頂升料漿在成型機模腔內(nèi)先凝固5 min.啟動液壓刮 漿機往返兩個行程將石膏砌塊上口刮出形狀：已成 型的石膏砌塊再凝固5 min后啟動液壓頂升機將 石膏砌塊一齊頂出。3、夾具裝車用氣動夾具將石膏砌塊抓住、上升沿固定軌道 行走到預定位置放到干燥窯車上每車石膏砌塊按 3行3列排列.共36m2o4、干燥裝滿石膏砌塊的窯車由液壓頂車機依次頂入干 燥窯;沿軌道運行經(jīng)一至三區(qū)，熱風干燥42 h出窯. 干燥后的成品水含量低于5% （質量計）。沒有干燥 窯的生產(chǎn)線可以直接將窯車推入晾曬場地晾曬。5、分級打

12、包出窯的車輛經(jīng)轉向擺渡到回車線上，由卸車夾 具將T燥的石膏砌塊卸下將不合格產(chǎn)品檢山合梧 產(chǎn)品碼垛打包每個包裝上下兩層插接共24塊，用 鋼帶捆扎入庫。4 3應用磷石膏摻加復合材料生產(chǎn)的耐水石膏砌塊 尺寸精確、強度高、耐水性能優(yōu)良。經(jīng)山東省建筑工 程質量監(jiān)督檢驗中心檢測各項性能指標優(yōu)于JC/T 698 - 1998標準中合格品的要求（見表2）o5我國磷石膏的年排放量非常大任意排放會造 成嚴重的環(huán)境污染。用其制成的石膏砌塊是一種 性能優(yōu)良的內(nèi)墻材料但耐水性差。采用流態(tài)化PC 分室石膏熾燒爐對磷石膏進行加工可以將磷石脅 的烘干、館燒集于同一設備分室完成且加工后的磷 石膏半成品濕抗折強度高、水固比高，凝

13、結時間慢 有利于石膏砌塊的生產(chǎn)。在磷石膏中攙加礦渣微粉、1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved 2008年第1期趙建華等磷石膏制附水型石膏砌塊的研究與應用19(北京美盛沃利工程技術有限公司南京分部江蘇南京210029):重力式均化料倉已廣泛應用于石化行業(yè)的大顆粒塑料粒子的摻混應用于細粉料的均化則 很少。根據(jù)細粉料流動特點結臺試驗臺測試研究了重力式均化料倉內(nèi)細粉料的流動形態(tài)均化管的 開孔形狀、大小、規(guī)律以及防粉料架橋的措施與構件等。該試驗研究結果用于指導電解二氧化議粉料 工

14、業(yè)生產(chǎn)的均化料倉設計取得了很好的效果。:摻混料倉:均化料倉+復力式均化:細粉料:試驗;研究:1QO67: B: 1009 - 1904(2008)01 - 0018 - 051994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved 2008年第1期趙建華等磷石膏制附水型石膏砌塊的研究與應用#1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved 2008年第1期趙建華等磷石膏制附水型

15、石膏砌塊的研究與應用#在工業(yè)生產(chǎn)中由于原料物化性質和工藝參數(shù) 的變化不同生產(chǎn)批次的產(chǎn)品其各項指標也會在一 定范圉內(nèi)波動。為了穩(wěn)定產(chǎn)品質量一般在包裝出 廠前必須對不同批次的產(chǎn)品進行摻混(即均化), 使得最終成品的各頂指標均勻、穩(wěn)定。以往.細粉料的均化多采用機械混合即物料在 旋轉滾筒內(nèi)利用旋轉過程中物料之間的相對運動 進行混合。但這種均化方式能耗較大、處理量小不 便于產(chǎn)品大批量、連續(xù)生產(chǎn)而且由于旋轉滾筒的轉 動部件多若用于混合磨蝕性較強的礦粉等則其零 部件極易損壞、更換頻繁.既耽誤生產(chǎn)又產(chǎn)生昂貴 的維修費用。也有一些細粉料的均化是利用壓縮空 氣進行流態(tài)化混合的該方式雖可大批量生產(chǎn)但能 耗巨大。筆者

16、介紹一種非常節(jié)能的均化裝置一力式 均化料倉。其工作原理是在料倉內(nèi)部放置多個下料 通道并在不同高度布置多個取料點利用散料自身 的重力讓不同層次的物料沿著均化結構中預先設計 的通道下落在下料過程中即可實現(xiàn)產(chǎn)品均化。1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved 2008年第1期趙建華等磷石膏制附水型石膏砌塊的研究與應用#1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved 2

17、008年第1期趙建華等磷石膏制附水型石膏砌塊的研究與應用#2檢驗項目JC/T698 1998合桔品檢測結果試件1試件2試件3外觀質量第4. 1條符合要求符合要求符合要求尺寸偏差長度/nim±3. 0 1 02 0 2 0高度Anm02 0 2 0 2 0厚度/nin)±1. 5000單塊質量/kg<3Q 002& 7529. 002& 50表觀密度/kg m'實心C1 000871877863平整度/mm<1. 0Q 5a 6Q 6斷裂荷栽/kN>1. 54. 8524. 9254 751軟化系數(shù)/I>a 60%Q 71%0.

18、 76%Q 70%水泥等復合材料生產(chǎn)石膏砌塊能顯著提高制品抗 折、抗壓強度和軟化系數(shù)使石膏砌塊具有耐水性。 耐水石膏砌塊作為內(nèi)墻材料不僅可用于室內(nèi)分隔 境.也可以在衛(wèi)生間、廚房等潮濕環(huán)境做隔埴因而 應用范圍大大增加有助干石膏制品的推廣應用。IH陳懷軍石宗利灰色農(nóng)聯(lián)分析在石膏基壇材實驗研究中的應 用| J .墻材革新與逮筑節(jié)能.2006.(07):32【21單衛(wèi)良等.新型復合膠凝材料的研究IJL新型建筑材料 2005. (12):50-51.(3|趙毎華.楊玉發(fā)應用電廠脫硫石膏生產(chǎn)石膏砌塊及發(fā)展前景 UI 粉煤灰.2007. (01):42-43.:趙建華(1965 八男.山東平邑人.工程師.山

19、東黃 金隼團技術開發(fā)中心石膏研究所副所長兼中國非金屬獷工業(yè)協(xié)會 石膏專業(yè)委員會秘書長(收槁日期:2(X)7 - 06 - 08)1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved 2008年第1期趙建華等磷石膏制附水型石膏砌塊的研究與應用#1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved S P & BMH RELATED ENGINEERINGABSTRACTS

20、Bmonthly TotalNq 82.Na 1 2008; Published on Jan 31.2008(Initial Issue in Dec of 1991)D eve lop m ent of Technology for N TJ Type Cerani ic Cascade M in i R ing Pack ingDB<G Yng-jti1. LIXryuan2 (1% S NO PEC Nanjiiig Design iistitute.Nanjiiig 210048.China: 2%Depart«cntof Chan ical Engineering.

21、 Tianjin University. Tianjin 300072. China)Abstract: Chemical packing has significant mpact on the pe romance of packed co kin ns Features of various tjpesof ceram ic chan ical packing are mtioduced Based on analysis of their advantages and disadvantages, ceramic cascade mini ring packing is develop

22、ed The stmeture of ceran ic cascade ring is detenu med by optiniz<itbn though testing New bming technobgy is used k) enhance its mechanical strengtli by several tines, with a breakage rale of less tlian 1%. Such packing features advantages such as large specific surface area, snail wall effect Uv

23、 packing resistance, stiong self-cleaning ability, less foain carr)over and bng service life, which is wortlw of ptmiotbn for applicationKey words: cascade m ini ring packing dcvcbpmenl of technobgy: structural features: pmduct»n of suifiiric acid; drying and absoip- tbn sectbnComprehensive U l

24、ilization of Effluent in Sulphuric Acid and Phosphate & Com pound Fertilizer PlantsWANG Yi-hn1 .DUAN Ri-gang2 ( k Petiochan ical School of Shanxi Pioviiice. Xi1 an 741000. China: 2 Canpound FertilizerFactory of Shanxi Huashan Chemical Gioup Coipi Huaxian 714100.China)Abstract: Saving water consu

25、nptbn and piotecting the envimnment are caiimon concerns of cheni ical ente ip rises W ith reference b the effluent discharge and operatbn characteristics of the 150 kt/a sulphuric acid plant 130 kt/a DAP plant. 100 kt/aMAP plant and the associated pho 甲 horic acid plant of Shanxi Huashan Chemical G

26、roup Coip. Canpound Fertilizer Factoty, tlie measures taken as well as the test conducted for ainprehensive utilizatbn of such ettluent Io achieve zeio dischaige are discussed The major a)urce of eilluent fian die plK)jphatc & coiipound iertilizer phnt cancs fian the Hushing of pans for vacuum f

27、ilters New pioccss fbw of ebsed cirvuhtbn is used in the MAP pmductbn against the eftlueni fiom pan cleaning forUcegp filters, and gx)d effects are achievedKey words: suhuric acid pmductbn + pho 甲 hate & can pound fertilizer pmductbn; comprehensive utilizatbn of effluent effect measureR esearch

28、and App lication of W ater-resistan t Type Gypsum B lock M ade of A rdealiteZHAO Jiin-hua1. Ying ¥ifal WANG Wc ；( 1、Gyp sun Research Institute. R&D Center of Shandong Gold Gioup, Pingyi 273305. China; 2> Shandong J inxin Ji9 nan Jinlvyuan New Type BuildingMaterial Ca Ji' nan 250108.

29、China) Abstract: G>psin bbek is an internal wall material with good pertbmance. whose disadvantage is poor water resistance By using ardealite as the base material, with adn ixture of canposite materials such as fine slag pavder and canent, experiment was conducted in laboratoty for the process r

30、ecipe, such that tlie g>pstm product has reached tlie softening coefficient of wateqioof pioducts. and is ap plied in practice Ardealite bbek produced accooliiig 1)the pmcess recipe features higli strength and excellent water resistance Key words: g)psun bbek +waterrcsistant t)pe: aidealite; canp

31、osite material; experinent pwductbn applicatbnR esearch and App lication of G ravity H om ogen ization S ilo of Fine Pow de rJRNG Shu (Nanjing office of Beijing M aisDorleyParsons E&C, Nanjing 210029. China)Abstract: The gravity hanogenizatbn sib is widely used for blending of laie plastic particles in the petiochein ical industry, but it is rarely used for Ixinogenization of fine pcKvder Accoidiiig u die characienstics of fine powder, and based on bench test, study was conducted on the fUv pattern of fine pavder ii)tlie gravity hoin