柠檬酸石膏生产建筑石膏的试验研究

于是地下开产，PH值几乎为中性。
2.2物理特性 2.2.1粒度分布
用粒度分析仪对烘干的柠檬酸石膏，脱硫石膏和天然纤维石膏的粒度测试，结果如表2 所示
由此可见，柠檬酸石膏主要分布在 45~16µm 之间，而脱硫石膏的粒度主要分布在 45~25µm 的范围内，天然的纤维石膏则分布范围较为宽广。
2.2.2 白度，堆积密度和结晶形态如表 3
含金沙，男，1976 年 8 月出生，技术总工。1999 年中国地质大学本科毕业，工学学士， 主要从事高档石膏如齿科石膏系列，铸造石膏系列，陶瓷模型石膏系列，高强α石膏等的配 方和工艺设备等方面的研究及新产品的开发工作。2008 年开始从事化学石膏如脱硫石膏， 柠檬酸石膏的综合利用的应用研究工作。通讯地址：温州市永嘉瓯北镇襟江南路 19 号，电 话：15057363848，电子邮件：gjxqiqi2007@126.com，QQ:1169412061。
通过上面的物理和化学特性，柠檬酸石膏与脱硫石膏及其建筑石膏的化学成分比较相 似，PH 值相对偏酸性，细度更细，堆积密度轻。
3 制取建筑石膏
为了确认煅烧柠檬酸石膏制建筑石膏的大致温度，先进行 DTA 分析，然后以此为基础 进行寻找适合柠檬酸石膏特有的煅烧温度。
3.1 差热分析
取在 45 ْC 下烘干至恒重的柠檬酸石膏，用湘仪仪器厂生产的 WDT-I 差热分析仪进行分 析，升温速率为 10 ْC/min，一直加热到 500 ْC ，结果见图 1。
2 柠檬酸石膏的理化特性
2.1化学成分
将柠檬酸石膏与温州电厂的脱硫石膏和湖北应城的天然纤维石膏在45ْC下烘 干 至 恒 重 ， 进行XRF分析，结果如表1：
其中，柠檬酸石膏，脱硫石膏和纤维石膏的结晶水分别为19.25%，19.86%和20.69%， 它们的品味都在92%以上，其纯度完全能满足建筑石膏粉的要求。柠檬酸石膏的灼烧量比较 大，主要是结晶水和有机物如柠檬酸盐以及菌丝体造成的。由于工艺的特殊性，柠檬酸石膏 的PH值Hale Waihona Puke Baidu2.5~4.3之间，有较强的酸性，脱硫石膏PH值一般在5.6~7.8之间波动，纤维石膏由
以上的实验数据表明，在相同的煅烧温度下，粉磨后的建筑石膏的强度明显比不粉磨 的建筑石膏的强度要高出许多，硬化时间变快。在相同的粉磨条件下，160~380ْC 的煅烧范 围内，稠度越来越小，硬化时间越来越快，抗折强度越来越高。
4 实验分析
由于柠檬酸石膏 PH 值为酸性，在炒制前需加入氧化钙中和，这样煅烧后的建筑石膏浆 体中气泡很少，不会因此而影响硬化体的结构。柠檬酸石膏很细，主要集中在 45~16µm 的 范围内，堆积密度小，如果按天然纤维石膏或脱硫石膏的煅烧温度 160ْC 处理的话，标稠高 ， 强度低，势必要进行级配的调整。煅烧粉磨后，石膏粉中部分粉将进一步变细，活性增强， 水化速度变快，凝结时间缩短。因此在其他条件相同的情况下，粉磨之后的强度总比不粉磨 的强度要高出许多。柠檬酸石膏中的杂质主要为柠檬酸，柠檬酸盐和菌丝体，在石膏的硬化
3.2 建筑石膏的试验
由于柠檬酸石膏 PH 值在 2.5~4.3 之间，因此先在原料中加入 1~2%氧化钙中和游离酸， 使之 PH 值接近中性。为了研究不同的温度对柠檬酸制取建筑石膏的影响，设定不同的煅烧 温度，在 101-A 的电热鼓风干燥箱中分别恒温 1 小时，陈放 7 天后，按 GB/T 17669 进行测 试，结果如表 4 所示。
柠檬酸石膏生产建筑石膏的试验研究
含金沙
摘要：化工厂产生的废弃物柠檬酸石膏是一种很好的可再利用的资源。以前关于柠檬酸石膏的利用论文主 要是生产α石膏，而生产建筑石膏的论文很少，本文就此对其特性和工艺进行研究分析。 关键字：柠檬酸石膏 粉磨 煅烧工艺
1 引言
柠檬酸石膏是生产柠檬酸过程中，利用硫酸酸解柠檬酸时生产的一种工业废渣。它的主 要成分为二水硫酸钙，每生产 1 吨柠檬酸可生产 2.4 吨柠檬酸石膏。
在 140~150ْC 有一个大的吸热峰，应该是柠檬酸石膏脱去 1.5 个结晶水变成半水建筑石 膏；在 230~240ْC 又出现一个小的吸热峰，脱去剩余的结晶水，变为Ⅲ型无水石膏；400~410ْC 则出现小的放热峰是Ⅲ型无水石膏向Ⅱ型无水石膏的晶形转变。
从上面的试验分析可以看出，柠檬酸石膏的脱水温度为 140~150ْC，但在实际的生产中 ， 由于生产效率及其它原因的考虑，炒制温度都比试验温度 150ْC 要高。
柠檬酸石膏因柠檬酸生产工艺的不同，呈不同的颜色。一般为白色、灰色、黄色等；含 水为25%左右，有些好的柠檬酸生产厂含水能达15%；PH值为5.0-6.5，二水硫酸钙含量达95% 以上。柠檬酸石膏由于含有一定的残余酸和有机物（菌丝体），使生产出的半水石膏强度偏 低，凝结时间变长，利用困难。长期以来得不到有效利用而大量堆积对环境造成污染。但只 要工艺合理，就能够克服柠檬酸石膏其本身固有的缺陷。
过程中会延长石膏的硬化，从而影响其强度。另外，柠檬酸及其盐和菌丝体的存在会使石膏 晶体粗化，搭接点明显减少，强度会进一步减弱。而当煅烧温度高于 300ْC 时，柠檬酸及其 盐和菌丝体就会被热分解炭化并挥发，所以抗折强度会在 160~380ْC 的范围内逐渐变大。
5 结论
（1）柠檬酸石膏白度白，细度在主要在 45~16µm，二水硫酸钙的品味在 92%以上，PH 值 成酸性，是很好的石膏利用资源。 （2）柠檬酸石膏炒制前需要用石灰中和处理，这样可以减少对设备的腐蚀和成品的气泡， 增加强度。 （3）柠檬酸石膏的煅烧温度不同于一般的天然石膏和脱硫石膏，应在 300~380ْC 之间，同 时要增加粉磨工艺。这样强度完全可以达到建筑石膏的要求。 作者简介