第一章--石膏PPT课件

除此，有一些研究者还发现在上述变种之间还存在一些中间相。
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《胶凝材料学》 二水石膏的脱水反应方程式：
C a S O 42 H 2 O C a S O 41 2H 2 O 1 1 2H 2 O
二水石膏
CaSO4·2H2O
107～170℃ 加热、脱水
CaSO4·0.5H2O β型
125℃ 0.13MPa
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《胶凝材料学》
四．工业副产石膏
（一）磷石膏
Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 10H2O → 5CaSO4·2H2O + 3H3PO4 + HF
其主要成分是二水石膏，其含量约64～69％，除此含有磷酸约2～5 ％，氟约1.5%，还有游离水和不溶性残渣，是带酸性的粉状物料。
磷石膏除了能代替天然石膏生产硫酸氨以及作农业肥料外，凡符合 国家标准《建筑材料放射卫生防护标准》和《建筑材料用工业废渣放射 性物质限制标准》的磷石膏也可以作为水泥的缓凝剂，还可以用它生产 石膏胶凝材料及制品。
等级 CaSO4·2H2O （％）
表1-1 二水石膏等级
一
二
三
≥95
94～85 84～75
四 74～65
五 64～55
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《胶凝材料学》
➢ 按CaO含量推算的称钙值：
➢ 按SO3含量推算的称硫值： ➢ 按结晶水含量推算的称水值：
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取 其 中 最 小 值 作 为 定 级 依 据
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《胶凝材料学》 我国主要石膏矿床的化学成分
82.56
湖南省平江矿 32.27 46.13
20.65 99.05
广东省兴宇矿 32.86 46.66
16.56 96.08
甘肃省武威矿 32.00 44.00
19.80 96.46 70.65 83.55
江苏省南京矿
0.32 0.50 0.50
20.21 96.62 66.42 82.32
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《胶凝材料学》
中性黄色粉末，称为黄石膏，属无水石膏类型。
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《胶凝材料学》
第二节 石膏的相组成及其形成条件与机理
一．石膏及其脱水作用
在CaSO4-H2O系统中公认的石膏相有五种形态、七个变种 ：
1. 二水石膏（CaSO4·2H2O） 2. α型与β型半水石膏（α-、β-CaSO4·1/2H2O） 3. α与βⅢ型硬石膏（α-、β-CaSO4Ⅲ） 4. Ⅱ型硬石膏（CaSO4Ⅱ） 5. Ⅰ型硬石膏（CaSO4Ⅰ）
不大
地质赋存状态较有优势，多数为露天开采的 矿床，采掘成本低，投资少。
青海、甘肃两省 多为露天矿床。该区的熟石膏及制品在全国 的石膏储量大 占有相当份额膏制品厂不多，其石膏消费来源主要 是西北和华北的建筑石膏。
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《胶凝材料学》
二．天然二水石膏
图1-1 石膏的晶体结构
表1-2 我国石膏的化学成分（％）
矿床
湖北省应城矿
化学成分
CaSO4·2H2O
CaO SO3 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO H2O 最大 最小 平均
32.40 45.17
20.76 99.9 65 85.3
山西省太原西山矿 31.75 44.17 1.34 0.14 0.18 0.98 19.69 94.36
蒸压锅
CaSO4·0.5H2O
α型
建筑石膏 高强石膏
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《胶凝材料学》
二．石膏的脱水转变及脱水石膏的形成机理
二水石膏加热脱水时，由于加热的程度和条件不同，脱水石膏 的结构和特性也不同，如图3-8所示：
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《胶凝材料学》
《胶凝材料学》
第一节 石膏胶凝材料的原料
一．我国石膏矿的分布 二．天然二水石膏 三．天然硬石膏 四. 工业副产石膏
（1）磷石膏 （2）氟石膏 （3）排烟脱硫石膏（FGD） （4）其它副产石膏
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《胶凝材料学》
天然石膏矿
天然二水石膏(CaSO4·2H2O) 简称石膏（最常见），质
地松软，故又称为软石膏。纯 洁的石膏是透明无色或白色， 但天然石膏常杂质就呈灰、褐、 赤色或灰黄色及淡红色等各种 颜色。
天然无水石膏(CaSO4)
质地较硬，故又称为 硬石膏。一般为白色， 也有透明无色的。如混 有杂质，则呈浅蓝、浅 灰或浅红色。
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《胶凝材料学》
一．我国石膏矿的分布
地区
华东区
中南区
储量
最大
较少
特点
矿床品质不好。
熟石膏及其制品的生产规模位居全国前列， 应城的纤维石膏占全国纤维石膏的60％。
华北区
西北区 西南区 东北区
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《胶凝材料学》
（三）排烟脱硫石膏（FGD）
排烟脱硫石膏是利用火力发电站、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二氧化硫废气经脱 硫装置或采用隔离预洗涤循环法处理后所得到的副产品。排烟 脱硫石膏的主要成分为二水硫酸钙，其纯度可达90％以上。
（四）其它副产石膏
在生产供印染用的氧化剂――染盐S，有称硝基苯磺酸，采 用苯和硫酸作为原料，它们相互作用后，过剩的硫酸与熟石灰 中和而生成石膏。石膏沉淀经过滤后与产品分离。这种石膏是
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《胶凝材料学》 （二）氟石膏
CaF2 + H2SO4 = CaSO4 + 2HF↑
HF气体经冷凝收集成氢氟酸，残渣即氟石膏，主要化学组成为 Ⅱ型无水硫酸钙，渣中残留的硫酸也可用石灰中和生成硫酸钙。每 生产1吨HF约产生3.6吨无水氟石膏。新生氟石膏在堆放过程中能缓 慢水化生成二水石膏，自然堆放二年以上的氟石膏的主要成分为二 水石膏、杂质为氟化钙、硬石膏等。
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图1-2 石膏的SEM图片 （双晶燕尾状）
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《胶凝材料学》
二．天然二水石膏
图1-3 石膏的SEM图片（薄板状、柱板状）
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《胶凝材料学》
二水石膏等级的划分
➢ 按物理性质通常分为五类：
透明石膏：片状结晶，无色透明、有时略带浅色、呈玻璃光泽； 纤维石膏：纤维状结晶，丝绢光泽； 雪花石膏：细粒块状，白色半透明； 普通石膏：致密粒状，不纯净，光泽较暗； 土石膏：不纯净，有粘土混入物，杂质较多呈土状。
三．天然硬石膏
天然硬石膏主要是由无水硫酸钙所 组成的沉积岩石。在天然硬石膏中有时含 有5～10％以上的二水石膏。天然硬石膏 纯净者透明，无色或白色，常因含杂质而 呈暗灰色，有时带红色或蓝色。玻璃光泽， 解理面呈珍珠光泽。硬石膏的单晶体呈等 轴状或厚板状，集合体常呈块状或粒状， 有时为纤维状。我国有丰富的天然硬石膏 资源，仅江苏省南京硬石膏矿储量就有11 亿吨。