改性劑—煅燒聯(lián)合改性濕氟石膏制備建筑石膏粉的研究.pdf

1、氟石膏是氫氟酸及氟鋁酸鈉生產過程中的副產品。我國濕氟石膏歷史堆存量大、占地面積廣，迫切需要對其進行資源化利用。本文開展了濕氟石膏摻加改性劑、低溫煅燒聯(lián)合改性制備建筑石膏粉的研究;對低溫煅燒下氟石膏的相變機理以及改性劑對氟石膏粉的激活機制等進行了探討。主要研究結果如下:
　　濕氟石膏主要成分為二水硫酸鈣(CaSO4·2H2O)，硫酸鈣含量約74.7％。DSC-TGA分析結果表明，濕氟石膏在80-90℃開始脫除吸附水;在120-170

2、℃之間二水石膏轉變?yōu)榘胨?在170-340℃之間轉變成可溶性無水石膏;在340-360℃轉化為β-硬石膏Ⅲ。表明濕氟石膏改性成半水石膏的煅燒溫度范圍宜在120-300℃之間。
　　改性劑的篩選和改性條件探索試驗結果表明，含硅化合物、硫酸鹽、含鋁化合物及含鈣化合物等改性劑對氟石膏改性有效;粒徑為0.18 mm的氟石膏粉即可滿足改性要求;在煅燒時間2h、煅燒溫度150-250℃、升溫速率控制在8℃min-1時有利于改性。
　

3、　采用改性劑兩步摻加-煅燒聯(lián)合改性濕氟石膏的結果表明，在粉體粒徑為0.18 mm的濕氟石膏粉中摻加2.00％含硅化合物和0.30％硫酸鹽，230℃下煅燒2h后再摻加1.00％含鈣化合物，所得的改性氟石膏粉水化后的初凝和終凝時間為9.1 min、14.5 min，2h后的抗折和抗壓強度分別為1.81 MPa、5.90 MPa，達到國家《建筑石膏》(GBT9776-2008)標準要求。改性后氟石膏粉中半水石膏含量達71.2％，其水化產物主要

4、為CaSO4·2H2O和C-S-H凝膠，其水化硬化過程為半水石膏快速水化成CaSO4·2H2O形成骨架結構，與含硅化合物進一步形成膠凝材料xCaO.SiO2.aq，即C-S-H凝膠。
　　采用改性劑一步摻加-煅燒聯(lián)合改性濕氟石膏的結果表明，在粉體粒徑為0.18 mm的濕氟石膏粉中摻加1.00％含鋁化合物、1.00％含鈣化合物和0.80％硫酸鹽，170℃下煅燒2h，所得的改性氟石膏粉水化后的初凝和終凝時間為7.6 min、10 mi