脱硫石膏-矿渣墙体材料制备及改性研究
脱硫石膏的可行性研究报告
脱硫石膏的可行性研究报告一、研究背景在工业生产过程中，燃煤、燃油等燃料的燃烧会产生大量的二氧化硫等有害气体，这些废气排放对大气环境造成了不小的污染。
为了保护环境，降低大气污染物的排放，我国制定了相关的环境保护政策和标准，对企业的废气排放进行了严格的限制和监管。
在燃煤电厂、钢铁厂等工业企业中，采用石膏脱硫技术是减少二氧化硫排放的一个重要手段。
脱硫石膏是指利用石膏对燃烧废气中的二氧化硫进行吸收和转化，从而实现减少大气污染物排放的目的。
脱硫石膏在处理废气的同时，还可作为一种重要的工业原料，被广泛应用于建材、农业、化肥等领域。
近年来，随着我国环保政策愈发严格，脱硫石膏的市场需求不断增加。
因此，对脱硫石膏的可行性进行深入研究，对促进环保产业的健康发展和提高企业的竞争力具有积极意义。
二、研究目的本研究旨在通过对脱硫石膏的可行性进行深入分析，探讨其在工业废气处理中的应用前景和市场潜力，为相关企业制定科学的生产发展战略提供依据。
三、研究内容和方法1. 研究内容：（1）对脱硫石膏的定义、特性和应用进行介绍；（2）对脱硫石膏的生产工艺和技术进行分析；（3）对脱硫石膏在建材、农业、化肥等领域的应用情况进行调研；（4）对脱硫石膏的市场需求和供给进行分析；（5）对脱硫石膏的可行性进行评价。
2. 研究方法：（1）文献资料法：收集、整理和分析相关文献资料，了解脱硫石膏的研究现状和发展前景；（2）实地调研法：走访脱硫石膏生产企业和应用领域，了解实际情况；（3）问卷调查法：通过问卷调查的方式，获取脱硫石膏的市场需求和用户反馈意见；（4）数据分析法：对获得的数据进行统计分析，得出结论。
四、研究结果和分析1. 脱硫石膏的定义、特性和应用情况：脱硫石膏是一种利用石膏对燃烧废气中的二氧化硫进行吸收和转化的技术。
由于其具有吸附能力强、成本低、无毒无害等特点，被广泛应用于燃煤电厂、钢铁厂等工业企业的废气处理中。
此外，脱硫石膏还可作为建材、农业、化肥等领域的原料，具有广阔的市场前景。
常压下脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究
脱硫石膏是钙基湿法烟气脱硫过程中，通过烟气脱硫装置经石灰(石)浆液吸收SO2产生的一种工业副产品。
实现脱硫石膏的资源化应用，是根本解决钙基湿法烟气脱硫工艺(FGD)中脱硫渣二次污染问题的有效途径。
本研究重点探索常压下利用脱硫石膏制备α-半水石膏过程中，脱硫石膏的转晶和改性的最佳条件。
同时对该转化过程中试剂级二水硫酸钙和脱硫石膏的溶解度变化规律进行研究，并比较二者在单种盐溶液和复合盐溶液中溶解度变化的规律。
本实验以常压盐溶液水热法改性脱硫石膏(对脱硫石膏进行改性)，并利用间歇反应装置(三口烧瓶)模拟结晶反应器。
本实验中主要探讨了不同温度及盐溶液种类和浓度对脱硫石膏晶体转化过程的影响，结合实验过程中样品的定性和定量分析，研究脱硫石膏转化生成α-半水石膏的过程，从而筛选出脱硫石膏常压盐溶液法晶体转化过程的最佳工艺条件。
实验结果表明，温度、盐溶液种类和浓度是脱硫石膏转晶过程中最敏感的因素，得到结晶形态良好的α-半水石膏的最佳控制条件为温度95℃~98℃，盐溶液浓度25%~31%。
硫酸钙溶解度的研究结果显示，二水硫酸钙（AR）和脱硫石膏在单种盐溶液中的溶解规律性是一致的：在CaCl2溶液中由于Ca2+同离子效应的影响，盐溶液浓度越高，二水硫酸钙的溶解度越低；MgCl2溶液中，因Mg2+可与SO42-生成稳定的硫酸镁离子对，从而促进二水硫酸钙的溶解，促溶作用明显；KCl溶液中，KCl溶解产生的盐效应也具有促进二水硫酸钙溶解的作用，但KCl盐效应所产生的促溶效果低于MgCl2；在Ca-Mg-K的混合氯化盐溶液中，硫酸钙溶解度受到同离子效应的影响最为显著。
关键词：脱硫石膏；α-半水石膏；转晶控制；溶解度Gypsum is an industrial by-products produced from the calcium-based wet flue gas desulfurization process (FGD). The practical utilization of FGD gypsum is an effective way and a fundamental solution to secondary pollution of the desulfurization residue of calcium-based wet FGD process.This study focuses on the optimum conditio ns of FGD gypsum conversion into α-calcium sulfite hemihydrate in salty solution at atmospheric pressure. At the same time, the change of solubility of reagent-grade calcium sulfate dihydrate and FGD gypsum are discussed and contrasted.The experiment is carried out in a batch reactor by using the method of hydrothermal mixed salt solution at atmospheric pressure. A 3-neck flask is used as the crystal reactor. In the experiment, the temperature and the concentration of salt solution which influence the transformation process are mainly discussed. With the samples analyzed by qualitatively and quantitatively, the progress of FGD Gypsum conversion into α-calcium sulfate hemihydrate is studied. Sequentially to select the optimum condition of FGD Gypsum conversion. The experimental results show that the temperature, species and concentration of salt solution are the most sensitive factors in the process of FGD Gypsum transformation. In order to get the α-calcium sulfate hemihydrates crystals with high quality, the best condition is keeping the temperature range among 95℃~98℃and ensure the mixed salt solution concentration range among 25% ~31%.The research results demonstrate that calcium sulfate dehydrate(AR) has the same rules with FGD gypsum in the single-salt solutions. In CaCl2 solution, as the co-ions effect of Ca2+, higher the concentrations , lower the solubility; In MgCl2 solution, for the stable bitter salt formed by Mg2 + and SO42-, it could enhance the dissolution of FGD gypsum and solubilization obviously; In KCl solution, the KCl promotes dissolution of FGD gypsum by salt effect, its solubilization is less than MgCl2solution. In the Ca-Mg-K mixed chloride salt solution, the solubility of calcium sulfate is affected most significant by co-ion effect.Key words:FGD Gypsum; α-calcium sulfite hemihydrate; conversion; solubility目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)第一章绪论 (2)第二章文献综述 (4)2.1石膏的简介 (4)2.2石膏的分类 (4)2.2.1 按结晶水含量分类 (4)2.2.1 按天然石膏和脱硫石膏分类 (5)2.3 型半水石膏生产工艺和应用前景 (6)2.3.1 α型半水石膏生产工艺 (6)2.3.2 α型半水石膏制备的新工艺 (8)2.3.3 α半水石膏的应用前景 (9)2.4脱硫石膏的定义、来源及特性 (9)2.4.1 烟气脱硫石膏的定义 (9)2.4.2 脱硫石膏的来源 (10)2.4.3 脱硫石膏的特性 (10)2.5脱硫石膏的综合应用 (10)2.5.1 国外脱硫石膏的利用现状 (10)2.5.2 我国脱硫石膏的利用现状 (13)2.5.3 我国脱硫石膏再利用的影响因素 (15)2.6关于硫酸钙溶解度的研究 (16)2.6.1 对硫酸钙溶解度研究的讨论 (16)2.6.2 影响物质溶解度的因素 (18)第三章实验装置及分析方法 (22)3.1实验原料 (22)3.2实验装置和实验方法 (22)3.2.1 实验装置 (22)3.2.2 石膏转晶和改性 (23)3.2.3 石膏溶解度测定 (23)3.3分析与检测 (24)第四章石膏转晶和改性研究 (26)4.1单种盐溶液中转晶和改性实验 (26)4.1.1 盐溶液浓度和温度的影响 (26)4.1.2 浆液浓度 (29)4.2复合盐溶液中转晶和改性实验 (29)4.2.1 盐溶液 (29)4.2.2 温度 (31)4.2.3 浆液浓度 (34)4.3二水石膏转化为半水石膏机理 (34)4.3.1 溶解析晶机理 (35)4.3.2 局部化学反应机理 (35)4.3.3 彼列捷尔机理 (35)4.3.4 β半水石膏过渡相机理 (35)4.4小结 (36)第五章硫酸钙在盐溶液体系中溶解度研究 (37)5.1FGD石膏溶解平衡时间的确定 (37)5.2FGD石膏在纯水相中的溶解度研究 (38)5.3二水硫酸钙（AR）和FGD石膏在钙镁钾盐酸盐体系中的溶解度 (39)5.3.1 单种盐溶液对CaSO4.2H2O和FGD石膏溶解度的影响 (39)5.3.2 单种盐溶解度预测 (42)5.3.3 混合盐溶液对FGD石膏溶解度的影响 (45)5.4小结 (46)第六章结论 (48)参考文献 (49)附录攻读硕士学位期间发表的论文 (53)致谢 (54)前言2006年底前我国已有400家老火力发电厂完成脱硫项目改造，约产生800万吨烟气脱硫石膏，加上其他行业的烟气脱硫石膏，到2010年，其产量将达到2000万吨。
电厂脱硫石膏改性利用项目可行性研究报告
电厂脱硫石膏改性利用项目可行性研究报告电厂脱硫石膏改性利用项目可行性研究报告目录第一章总论 (2)1.1 项目承办单位 (2)1.2 可行性研究报告编制依据 (2)1.3 可行性研究报告的研究范围 (2)1.4 项目概况 (2)1.5 推荐方案 (2)1.6 投资的必要性 (4)1.7 项目建设内容及规模 (2)1.8 市场预测及产品销售 (2)1.9 生产工艺 (2)1.10 厂址环境 (8)1.11 主要原材料及能动供应 (2)第二章项目背景与提出 (2)2.1 项目背景 (2)2.2 项目提出的必要性 (2)第三章市场需求预测与建设规模 (2)3.1 生物菌肥市场分析及预测 (2)3.2 产品销售 (2)第四章技术水平 (2)4.1 产品水平及标准 (2)4.2工艺设备水平 (2)第五章工程技术方案 (2)5.1 设计原则 (2)5.2 项目组成 (2)5.3 工程技术方案 (2)5.4 总图 (2)5.5 给排水 (2)5.6自动控制 (2)5.7 供电 (2)5.8 供热、采暖与制冷 (2)第六章建设条件与厂址 (2)6.1 原辅料供应 (2)6.2 能动供应 (2)6.3 厂址 (2)第七章环境保护 (2)7.1 编制依据与范围 (2)7.2 污染源分析 (2)7.3 环保措施 (2)7.4 环保投资估算 (2)7.5 绿化 (2)7.6 环境影响评价 (2)第八章节能降耗 (2)8.1 编制依据 (2)8.2 能耗指标 (2)8.3 项目节能措施 (2)第九章消防 (2)9.1 编制依据 (2)9.2 工程概述 (2)9.3 消防措施 (2)9.4 机构设置 (2)第十章劳动安全卫生 (2)10.1 编制依据 (2)10.2 工程概述 (2)10.3 劳动安全措施 (2)10.4 工业卫生 (2)10.5 劳动安全卫生机构 (2)10.6 期效果评价 (2)第十一章企业组织劳动定员和人员培训 (2)11.1 企业组织 (2)11.2 劳动定员 (2)11.3 人员来源及培训 (2)第十二章项目实施进度 (2)12.1 项目进度计划建设 (2)12.2 项目实施计划 (2)12.3 项目达产计划 (2)第十三章投资估算及资金筹措 (2)13.1 估算依据说明 (2)13.2 建设投资估算 (2)13.3 资金筹措及使用方案 (2)第十四章财务与社会效益评价 (2)14.1 财务效益分析 (2)14.2 社会效益分析 (2)第十五章结论 (67)附件：一、投资估算表第一章总论第一节项目概况一、项目名称：包头地区电厂脱硫石膏改性利用项目二、项目性质：新建三、项目建设单位：########公司四、项目建设地点：包头市########五、项目建设规模及内容：本项目年产水泥缓凝剂20万吨，建筑石膏制品5万吨，粉煤灰加气块15万吨。
常压下脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究的开题报告
常压下脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究的开题报告一、研究背景石膏被广泛应用于建筑材料、石膏制品、农业等领域。
其中，脱硫石膏（FGD石膏）是一种由烟气脱硫系统产生的废弃物。
脱硫石膏含有大量的CaSO4·2H2O，其含水量约为20%~30%。
在常温下，脱硫石膏易于吸湿、结块，造成管理和处理难度。
为了提高脱硫石膏的利用率和经济效益，学界和工业界开始关注脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究。
通过将脱硫石膏转化为新型石膏制品，并使其具有较好的性质和应用效果。
因此，常压下脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究具有重要的理论和应用价值。
二、研究目的本研究旨在通过常压下的研究技术，探索脱硫石膏的转晶、改性及溶解度研究，并制备具有一定性质和应用效果的新型石膏制品。
具体研究目标如下：1.研究不同条件下脱硫石膏的晶型特征以及其转晶规律；2.探究改性处理对脱硫石膏性质和应用效果的影响；3.研究脱硫石膏改性后的溶解度特征以及溶解度与改性条件的关系；4.制备新型石膏制品，并评价其性质和应用效果。
三、研究内容和方法1.常压下脱硫石膏的转晶研究方法利用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等手段，对脱硫石膏不同晶型的特征进行测定，并研究不同条件下脱硫石膏的转晶规律。
2.脱硫石膏改性处理的研究方法利用FTIR光谱、TG-DTA热分析、SEM等手段，对不同改性条件下脱硫石膏的结构和性质进行分析，并探究改性对脱硫石膏性质和应用效果的影响。
3.脱硫石膏改性后溶解度的研究方法利用颗粒度测试、比表面积测定、溶解度实验等手段，研究脱硫石膏改性后的溶解度特征以及溶解度与改性条件之间的关系。
4.新型石膏制品的制备与评估方法根据以上研究结果，设计制备新型石膏制品，并对其性质和应用效果进行评估。
四、预期结果本研究的预期结果包括：1.研究不同条件下脱硫石膏的晶型特征以及其转晶规律；2.探究改性处理对脱硫石膏性质和应用效果的影响；3.研究脱硫石膏改性后的溶解度特征以及溶解度与改性条件的关系；4.制备新型石膏制品，并评价其性质和应用效果。
无机胶凝材料改性脱硫建筑石膏性能研究
Material
Building gypsum
SiO2
Mass fraction / %
Fe2 O3
MgO
8. 32
28. 76
3. 01
2. 36
30. 20
40. 20
45. 50
5. 13
46. 80
additives to study the effect of CFB ash on the fluidity, setting time, compressive strength and expansion rate of
desulfurization building gypsum. The hydration products and microstructure were analyzed by using X-ray diffraction
通信作者:张 泽,硕士研究生。 E-mail:1354650663@ qq. com
第1 期
269
单俊鸿等:无机胶凝材料改性脱硫建筑石膏性能研究
将脱硫石膏煅烧脱水制成建筑石膏粉,是脱硫石膏再利用主要途径之一。 建筑石膏制品具有自重轻、保
温、隔热、隔声等特点,是典型的绿色、节能、环保产品,但建筑石膏制品存在强度低、耐水差、微膨胀、易“ 泛
Abstract: Circulating fluidized bed ( CFB) ash has good volcanic ash properties, desulfurization building gypsum was used
as the main cementitious material, carbide slag was used as an alkali activator, CFB ash and fly ash were used as mineral
脱硫石膏制备粉刷石膏、抗裂砂浆的试验研究(可编辑)
创新实验论文脱硫石膏基复合生态材料的研发项目负责人:XXX其他成员:XXX指导教师:XXX脱硫石膏制备粉刷石膏、抗裂砂浆的试验研究摘要:本文利用未煅烧的脱硫石膏制备高附加值的粉刷石膏,主要研究了不同相脱硫石膏互配、外加剂和保水剂的种类、养护条件等对脱硫石膏基粉刷石膏制品性能的影响;裂缝是混凝土与砂浆应用中存在的重大问题。
本文针对加入了脱硫石膏、矿粉等矿物掺合料的普通硅酸盐水泥砂浆,研究了纤维的尺寸、形状及掺入量对砂浆性能的影响;结果表明:(1)当二水石膏∶半水石膏∶矿粉∶水泥∶硫铝酸盐水泥∶柠檬酸钾∶生石灰∶硫酸钾330∶35∶138∶48∶60∶0.5∶9.6∶0.5,水灰比为0.32时,获得了性能优异,满足国标JC/T517?2004要求的粉刷石膏;(2)搅拌方式对砂浆性能的影响较大。
与人工搅拌相比,机械搅拌一方面可以极大地降低水混合物比,另一方面可使砂浆混合更均匀,从而提高砂浆的强度,避免离析、沉降等现象;(3)当脱硫石膏:矿粉:氧化钙:硫酸钾54:23:1.5:0.9,水混合物比介于0.31-0.32之间时,砂浆的初、终凝时间,抗折强度等性能指标均符合地标DB11T537-2008和DB31T366-2006的要求。
关键词:脱硫石膏粉刷石膏抗折强度抗压强度砂浆纤维抗裂性矿物掺合料外加剂凝结时间脱硫石膏是用石灰或石灰石经湿法烟气脱硫得到的工业副产品,其纯度高,成份稳定,无放射性,水化硬化体有较高的强度。
工业发达国家已较好的对脱硫石膏进行了资源化应用,解决了脱硫石膏在干燥、改性、应用等方面的技术性难题,应用技术比较成熟。
在国内,随着热电联产装置规模逐步扩大,产生了大量的脱硫石膏副产品,从而使脱硫石膏的综合利用有着极为丰富的原材料。
然而国内脱硫石膏综合利用仅是刚起步,人们对其应用价值和市场竞争力普遍认识还不够。
另外天然石膏的处理工艺和设备也并不完全适合脱硫石膏,这更增加了用脱硫石膏加工生产新型建材的难度。
脱硫石膏制备底层抹灰石膏砂浆的研究
水泥：复合硅酸盐水泥 PO.42.5 级，产于江苏鹤林 水泥有限公司。细骨料：河砂，细度模数 2.0~2.2。脱 硫石膏：密度 2.16g/cm3，基本性能见表 1。重钙粉，粒 径在 400 目左右，产于江苏镇江。石膏混凝剂 200P， 为氨基酰类缓凝剂，产于西卡(中国)有限公司。纤维 素醚（HPMC），黏度为 10 万 mPa·s。PVA，聚乙烯醇， 来自南京斯泰宝贸易有限公司，淀粉醚，来自上海尚 南贸易有限公司。主要实验仪器设备见表 2。
脱硫石膏（desulfuration gypsum）主要成分和天 然石膏一样，均为二水硫酸钙 CaSO4·2H2O，又可以称 作 FGD 石膏、硫石膏或排烟脱硫石膏[1-2]。脱硫石膏是 FGD 工艺的副产品，该工艺利用石灰石从煤或石油的 烟道气中回收 SO2。该技术是将石灰-石灰石磨成浆 液，使经过除尘后的含二氧化硫的烟气通过浆液洗涤 器而除去 SO2。石灰浆液与二氧化硫反应生成 CaSO4 及 CaSO3，CaSO3 经氧化转化成 CaSO4，得到脱硫石膏， 广泛应用于建材等相关行业[3-5]。脱硫石膏不但促进 了循环经济的进一步发展，有效地节约了资源，保护 了环境[6]。 1 试验 1.1 试验原材料
中图分类号：TU522.09 文献标识码：A 文章编号：1001-6945（2019）01-0059-02
Study on preparation of underlying plaster gypsum mortar by desulfurization gypsum
ZHANG Shuai YANG Guo-liang YANG Xiang YANG Qi ZHAO Zi
矿渣-脱硫石膏-电石渣固化剂固化黏土的研究
矿渣-脱硫石膏-电石渣固化剂固化黏土的研究摘要：随着我国经济的快速发展，城市建设步伐不断加快，可以用于建设的土地资源越来越短缺。
与此同时，工程建设过程产生的废弃土不断增加，这些堆积如山的废弃土没有得到很好的利用，仅仅是采取填埋、堆积等简单的方式处理，占用大量的土地资源。
废弃土因自身含水量大、强度低，不能直接应用于工程建设中。
为了提高土的强度，解决各类土的固化问题，研究者们把目光投向了新型高效的土壤固化剂。
基于此，本文章对矿渣-脱硫石膏-电石渣固化剂固化黏土的研究进行探讨，以供参考。
关键词：矿渣-脱硫石膏-电石渣固化剂固化黏土的研究引言一些学者从利用工业废渣自身化学特性或潜在的胶凝性能角度出发，以工业废渣作为水泥的代替或辅助固化材料，对工业废渣稳定路基土展开了相关研究。
目前，国内工业废渣累计堆存量约为600×108t，年新增堆存量近30×108t，根据《2020年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》统计表示，矿渣年产生量为4.1×108t，脱硫石膏年产生量为1.3×108t，电石渣产生量为0.27×108t，综合利用率均低于30%，主要处置方式以填埋、堆存为主，不仅占用了宝贵的土地资源，且易对土壤、地下水、大气环境等造成污染。
一、土壤固化剂研究进展土壤固化剂是指能够改善、提高土壤工程技术性能的土工复合材料。
土壤稳定(固化)技术从1940年开始蓬勃发展，至今已形成综合性交叉学科。
早期的研究工作，主要集中在利用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料、混合物加固土体的研究，并积累了非常丰富的经验。
但在长期土壤固化研究过程中，逐渐认识到传统水泥、石灰、粉煤灰等固化材料存在水泥固化土干燥大、易碎等不能满足部分建设发展需要的明显不足。
因此，为了满足实用需要，随着研究的深入，加固土壤的材料由传统的水泥、石灰、粉煤灰等无机材料发展为有机材料，以及无机与有机材料复合而成的新材料，由粉体固化剂发展为液体固化剂。
脱硫石膏 可行性研究报告
脱硫石膏可行性研究报告一、研究背景脱硫石膏是一种用于工业和农业的重要材料，具有较强的吸附和固化能力，可以用于净化环境和改良土壤。
随着环保意识的提升和工业污染治理的加强，脱硫石膏的需求逐渐增长。
然而，目前大部分脱硫石膏是由燃煤电厂的烟气脱硫设备产生，由于煤炭的资源日益减少，对环境的影响也越来越大，因此急需寻找其他渠道获取脱硫石膏。
二、研究目的本研究旨在探讨利用其他行业的废弃物或副产品进行脱硫石膏的生产，分析其可行性和经济性，并提出相应的建议和措施。
三、研究内容1. 现状分析：对脱硫石膏的生产和应用情况进行调查研究，分析市场需求和产业发展趋势。
2. 可行性分析：选取几种常见的废弃物或副产品，通过实验方法研究其脱硫石膏生产的可行性和效果。
3. 经济性分析：对比不同生产方法的成本和效益，评估其在实际应用中的经济价值。
4. 环保效益分析：对比传统脱硫石膏生产方式和本研究提出的新方法在环境保护方面的差异，评估其环保效益。
四、研究方法1. 实地调研：前往不同行业的企业，了解其废弃物或副产品的产生和处理情况，确定可能用于脱硫石膏生产的物料。
2. 实验研究：利用实验室设备，对选取的废弃物或副产品进行研究，探讨其脱硫石膏生产的可行性和效果。
3. 经济性分析：制定成本核算表，对比不同生产方法的成本和效益，评估其在实际应用中的经济价值。
4. 环保效益分析：借助环保专家进行评估，对比传统脱硫石膏生产方式和本研究提出的新方法在环境保护方面的差异，评估其环保效益。
五、研究成果1. 对几种废弃物或副产品进行了实验研究，发现它们在脱硫石膏生产中具有一定的潜力。
2. 制定了脱硫石膏生产的成本核算表，评估了不同生产方法的经济性。
3. 通过与环保专家的交流，对比了传统生产方式和新方法在环保方面的优劣势。
4. 提出了脱硫石膏生产的新方法，并建议采取相应的政策措施来推动其应用。
六、研究结论本研究通过对几种不同废弃物或副产品进行实验研究和经济性分析，发现可以利用这些物料生产脱硫石膏，并且具有一定的经济价值和环保效益。
高含氯脱硫石膏制备石膏砂浆研究进展
宗工业固体废物资源化利用，完善综合利用标准体
石膏制备石膏砂浆时，石膏首先进行水化，石膏晶体
系，推动其综合利用产业规模化、高值化、集约化发
颗粒发生溶解后，逐渐生长出针状晶体，其互相交织
绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》 ，强调要
硫石膏制备石膏砂浆时，脱硫石膏晶体颗粒的水化
案》 ，明确提出要推动以粉煤灰、工业副产石膏等大
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２７
２０２１ 年第 ３ 期
洁净煤技术
第 ２７ 卷
ｓｕｍ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｃｈｌｏｒｉｎｅ ｉｏｎｓ ｗａｓ ａｌｓｏ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＷＦＧＤ ｇｙｐｓｕｍ；ｇｙｐｓｕｍ ｍｏｒｔａｒ；ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｉｏｎ；ｃａｌｃｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ
０ 引 言
１ 氯离子对石膏砂浆制品的影响
ｏｆ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｉｏｎｓ． Ｒｅｔａｒｄｅｒ ｃａｎ ｐｒｏｌｏｎｇ ｔｈｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ ｇｙｐｓｕｍ，ｂｕｔ ｉｔ ｉｓ ｎｏｔ ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｉｏｎｓ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ． Ｗａｔｅｒ－
ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｇｙｐｓｕｍ ｍｏｒｔａｒ ｂｕｔ ｗｉｌｌ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅ ｔｈｅ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｉｏｎｓ． Ｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ ｃａｎ ｄｅ⁃
ｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｉｏｎｓ ｗａｓ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｐｈｙｓｉｃａｌｌｙ ａｄｓｏｒｂｉｎｇ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｉｏｎｓ ａｎｄ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｎ⁃
矿粉碱激发改性脱硫建筑石膏及其性能研究
石膏中的主要成分为硫酸钙，由于硫酸钙微溶
于水，因此，当石膏遇水后，石膏内部结构中的硫酸
钙缓慢溶于水中破坏了石膏内部结构。 石膏建材的
耐水性能通常较差，主要表现为经过水泡的石膏材
料强度明显下降[4]。 改善石膏耐水性能的手段有多
种，如通过添加憎水物质，减少水对石膏材料的接
触，通过化学手段提高石膏材料的密实性，阻碍水
2019 年第 5 期 河南建材
DOI:10.16053/ki.hnjc.2019.05.242
矿粉碱激发改性脱硫建筑石膏及其性能研究
高建杰 郑州铁路豫鼎工程检测有限公司（450052）
摘 要:我国脱硫石膏产量巨大，已成为继粉煤灰后第二大固体废物，若不能综合利用将会占用大量的 土地，污染环境。文章拟通过矿粉碱激发改性脱硫石膏并对其力学性能及耐水性能进行研究，以期对脱 硫石膏的资源化利用提供经验积累和参考。 关 键 词 :矿粉；碱激发；脱硫石膏
我国天然石膏储量丰富，加之湿式石灰石-石膏 法烟气脱硫技术在我国起步较晚，对脱硫石膏的利 用价值和市场需求认识不够，脱硫石膏性能、加工 工艺、资源化途径等都没有系统科学的研究[1]。 大部 分脱硫石膏都是采用抛弃法处理，这不仅污染了环 境，还占用了大量的土地，不能使其变废为宝。 近几 年，随着脱硫技术的成熟和政府等职能部门对环保 要求的提高，脱硫石膏已渐渐走入相关石膏企业的 视野，目前国内已有相关针对利用脱硫石膏生产石 膏制品的生产线，脱硫石膏的利用蕴藏着巨大的商 机。 由于天然石膏是几百万年长期形成的，而脱硫 石膏却是在很短的时间内通过化学反应形成，所以 脱硫石膏在杂质含量、含水率、粒径级配等方面与 天然石膏还是有所差别。 此外，对于电厂来说，销售 或深加工脱硫石膏相对于主业“发电”，利润实在太 低。 因此电厂对于处理脱硫石膏并无兴趣，一般只 想简单处理了事，加大了脱硫石膏的应用难度。
高掺量免煅烧脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的制备
高掺量免煅烧脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的制备
制备方法如下：
1. 准备所需材料：免煅烧脱硫石膏、矿渣和适量的水。
2. 将适量的免煅烧脱硫石膏与矿渣按一定比例混合到一个容器中。
3. 慢慢加入适量的水，并用搅拌器将混合物搅拌均匀，直到形成均质的糊状物。
4. 继续搅拌混合物，直到达到适合施工的粘度。
5. 将制备好的高掺量免煅烧脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料用于需要使用的工程中。
注意事项：
1. 制备过程中，要保持适宜的搅拌速度和时间，确保混合物的均匀性。
2. 在使用胶凝材料前，要注意调整好水灰比，以获得最佳的胶凝性能。
3. 在施工过程中，要注意控制胶凝材料的温度和湿度，以确保胶凝过程的正常进行。
4. 可根据具体需要进行调整，改变免煅烧脱硫石膏和矿渣的比例，以满足不同工程的要求。
粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料性能初步研究
粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料性能初步研究论文粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料是一种新型的砂浆材料，它是以粉煤灰、脱硫石膏和矿渣为原料，在加入重要物质和水后发泡，经过烘干和正常温度固化而成的复合材料。
本文试图分析粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的物理性能、力学性能，以及其在高温、低温和抗化学攻击性等方面的性能表现。
首先，通过小孔气孔率测试，检测粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的密度、小孔穿透率和毛细孔穿透率，将其与白粉和水泥基胶凝材料外形形态进行比较。
结果表明，粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的密度比白粉低，但比水泥基胶凝材料高；小孔穿透率比水泥基胶凝材料低，但比白粉高；毛细孔穿透率则介于白粉和水泥基胶凝材料之间。
其次，进行了抗折试验和抗压强度测试，以确定粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的抗折强度和抗压强度。
结果表明，与白粉相比，粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的抗折强度提高了50%左右，抗压强度提高了20%左右。
第三，文章还检测了粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料在高温、低温和抗化学攻击性方面的性能表现，并与白粉和水泥基胶凝材料进行了对比。
结果表明，粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的高温抗折强度比白粉高60%左右，抗压强度比白粉高10%左右；低温抗折强度比白粉高90%左右，抗压强度比水泥基胶凝材料高25%左右；针对不同化学物质的抗腐蚀性也有很大的改善。
综上所述，粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料具有较高的密度和小孔穿透率，其力学性能和抗高温、寒冷和抗化学攻击性也明显优于白粉或水泥基胶凝材料，因此，粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料具有很大的应用前景。
未来的研究可以在改进材料的成分、调节配合比、优化胶凝材料性能等方面进行深入研究，为粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的大规模使用奠定基础。
脱硫石膏改性及抹面材料的制备与性能研究
如表 ２ 所示 ， 脱硫 建 筑 石 膏 的强 度 随着 柠檬 酸 的 掺人 量 的增 加 而 减少 。 当掺 量 为 ０ ． １ ０％时 ， 满 足 抹 面 材料 对抗折 强度 的要求 （ １２ ＞ ． ５ ＭＰ ａ ） 。
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表２ 掺加柠檬酸对脱硫建筑石膏强度的影响
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图 ３ 掺 加柠 檬 酸对 脱 硫 建 筑 石 膏 凝 结 时 间 的影 响
如图３ 所示 ， 随着柠 檬 酸掺量 的增加 ， 初 凝 和终凝
时 间都 随之增 加 ， 增长 速 率 较平 缓 。当掺 量 达 到
０ ． ０ ６％时 ， 初 凝 时 间为 ６ ８ ａｉ ｒ ｎ ， 终 凝 时 间为 ７ １ ｍｉ ｎ ， 满 足脱 硫 石 膏抹 面 材料 标 准对 凝结 时间 的要 求 （ 初凝 时
其化 学成 分如 表 １ 所示 。
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间大 于 １ ｈ ， 终凝 时 间小 于 ５ ｈ ） 的要 求 ， 所 以柠 檬 酸 对
脱硫 建筑 石膏 具有较 好 的缓凝效 果 。
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膏抹面材料进行分析 ， 研究其作用机理 。 ２ 实验 结果 分析 ２ ． １ 缓 凝剂 对脱硫 石 膏凝 结时 间的影响
图３ ～ ５ 分别 为 柠檬 酸 、 酒石酸、 三聚磷 酸 钠三 种缓 凝 剂不 同掺 量下 对脱硫 石膏 凝结 时 间的影 响 。
脱硫石膏_粉煤灰_矿粉复合胶结材改性研究
我国电力工业以消耗煤炭的火力发电为主，目前我国SO 2的排放量已高居世界首位。
为解决工业废气造成的环境污染，国内越来越多的发电企业采用湿式石灰石-石膏法进行烟气脱硫，而由此每年产生760万t 脱硫石膏，已成为继粉煤灰后的第二大固体废弃物[1]。
烟气脱硫石膏与天然石膏的化学性能基本相同[2]，纯度高、价格低廉，具有质轻、保温隔热、隔声、防火、自呼吸、便于施工、良好的装饰性等特点。
脱硫石膏中放射性元素的含量远低于GB 6566要求的极限值，对健康无害，也不污染环境[2]，因此受到广泛关注。
但脱硫石膏存在强度低、耐水性差等缺点，成为其广泛应用的瓶颈。
本文主要以脱硫石膏为主要材料，通过掺加矿物外加剂和化学激发剂对其改性，使之形成一种新型的脱硫石膏基复合胶结材（FGD 体系），从而实现3种工业废渣经济、有效的资源化利用，具有利废、节地、节能、环保等多重社会效益和良好的经济效益。
1实验1.1原材料基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目（2006BAJ04A04）收稿日期：2009-11-09作者简介：位建强，男，1986年生，山东济南人，硕士研究生。
脱硫石膏-粉煤灰-矿粉复合胶结材改性研究位建强1，刘巧玲2，曹明莉1（1.大连理工大学土木工程学院，辽宁大连116024；2.山东建筑大学土木工程学院，山东济南250101）摘要：脱硫石膏作为烟气脱硫工艺的副产品，不仅价格低，来源广，而且具有与天然石膏相近的性质和优点。
研究了不同矿物掺合料（粉煤灰和矿粉）、不同外加剂掺量以及不同配比对脱硫石膏基材料性能的影响。
结果表明，将硅酸钠作为早强剂，体系的早期抗折、抗压强度与空白样相比分别提高150%和30.6%；生石灰和水泥双激发可使体系的强度提高100%以上；粉煤灰与矿粉复掺时，强度和经济效益都得到保证。
综合考虑，FGD 体系的配比为：m （脱硫石膏）∶m （粉煤灰）∶m （矿粉）=40∶20∶40。
关键词：脱硫石膏；粉煤灰；矿粉；外加剂中图分类号：TQ177.3+75文献标识码：A 文章编号：1001-702X （2010）04-0009-04Modification of composite cementitious material produced by FGD gypsum-fly ash-GGBSWEI Jianqiang 1，LIU Qiaoling 2，CAO Mingli 1（1.School of Civil Engineering ，Dalian University of Technology ，Dalian 116024，Liaoning ，China ；2.School of Civil Engineering ，Shandong Jianzhu University ，Jinan 250101，Shandong ，China ）Abstract ：As the by-product of flue gas desulfurization process ，FGD gypsum is not only cheap and has wide sources ，but al －so has similar nature and advantages with natural gypsum.In this paper ，the effects of different mineral admixture （fly ash ，GGBS ），different quantity of admixture and different mixture ratio on the performance of the FGD gypsum-based composite cementitious material were studied.The experiment results show that compared with empty sample ，when choosing potassium sulfate as early-strength agent ，the initial breaking strength and compressive strength of the composite can be improved by 150%and 30.6%re －spectively.The strength can be improved by more than 100%with the alkali activation of quicklime and cement ，while the use of fly ash and GGBS can ensure the strength and economic benefit.Through comprehensive consideration ，the optimum mix of com －posite cementitious material is that ：m （FGD gypsum ）∶m （fly ash ）∶m （GGBS ）=40∶20∶40.Key words ：FGD gypsum ；fly ash ；GGBS ；admixture全国中文核心期刊脱硫石膏：取自济南黄台电厂，主要成分为CaSO 4·2H 2O ；水泥：山东水泥厂产东岳牌32.5R 水泥；粉煤灰：济南黄台电厂Ⅱ级粉煤灰；矿粉、生石灰、FDN 萘系减水剂（阴离子型）、硫酸钠、硅酸钠、乳胶粉（BATREFT'-1405）、羧甲基纤维素醚（CMC ）、絮状纤维素，均为市购。
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黎 水 平
（ 城 工 学院材 料 工程学 院 ， 城 ２ ４ ５ ） 盐 盐 ２ ０ １
ｆ 摘 要 １ 从 研 究 矿 渣 掺 量 对 脱 硫 石 膏 一 渣 复 合 体 系 及 墙 体 材 料 的 影 响 出发 ， 验 研 究 矿 渣 掺 量 与 矿 试 复 合 体 系初 凝 、 凝 时 间及 墙 体 材 料 饱 水 抗 压 强 度 、 水 率 和 耐 水 性 的关 系 ， 终 吸 以及 复 合 改 性 剂 对 墙 体 材 料 耐 水性 的影 响 。研 究表 明 ： ０ ４ ％矿 渣 试 件 软化 系数 较 Ｏ ％矿 渣 试 件 提高 了Ｏ ， ．％有 机 硅 ＋ ． ． ０５ ２ ０２ ％聚 羧 酸 复 合 改性 剂 将 脱 硫 石 膏 一 矿渣 复合 墙 体 材 料 软 化 系 数 提高 到ｏ ％。 ． ６
发展 新 的经 济 增长 模 式 ” 的集 中体 现 。 善 的 洁净 化 此 ， 净化 生产 成本 大 、 果差 ， 业 积极 性不 高 。 由 完 洁 效 企
设 计 是 建 立 在 对 原 料 、 品 、 艺 异 常 熟 悉 的 基 础 之 产 工 合 理得 当 ． 济 实 用 可行 经
后转变 成半 水石 膏 （ ａ Ｏ ．／Ｈ ０） Ｃ Ｓ １ 。脱 硫石 膏主要 用 硫 石膏产 量为 ９ ０万 ｔ综 合利用 量为 ２ ４万 ｔ 合利 ２ ． ５ ． ． ５ ． 综
在水 泥 缓 凝 剂 、 膏板 、 膏 砌块 、 刷 石 膏等 方 面 。 用率仅 ２ ． ％ 预计 ２ １ 年盐城市三大火 电厂脱硫石 石 石 粉 ６４ ７ ００ 利用 脱 硫 石 膏生 产 石 膏 保 温墙 体 材 料 是 工 业 废 渣 资 膏 的产生量将突破 ｌ ０万 ｔ ．其 中预计 超过７ ％的脱硫石 ０
石 膏 作 为 电 厂 烟 气 脱 硫 的 工 业 副 产 品 ． 量 大 ． 用 产 利 好 ， 添 加适量 激 发剂 时 ， 结 材料 强 度 明显 增加 。 在 胶 耐
难， 易造 成二 次 污染 。脱 硫 石膏 的主要 成 分是 含有 两 水 性 能 明显 提高 个结 晶水 的硫 酸钙 （ ａ Ｏ ．Ｈ ０） 经干 燥及 低 温煅 烧 Ｃ Ｓ ２ ： ， 据盐城市环保局公布 的数据显示 ．０ ９年盐城市脱 ２０
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新型墙挂
正式 立 项 该 项 目旨在 研 究将 脱 硫 石 膏改 性 为 耐水 性 较
好 的建筑石 膏 ， 通过掺入粉煤 灰 、 矿渣 等其他 固体废 弃
物及成孔剂 ． 制成热工性能及耐水性较好的石膏砌块 。 本 文介 绍 以脱 硫 石膏 、矿 渣 为原 料 制备 脱 硫 石 膏一 渣墙体 材料 ． 究矿 渣掺量 对脱硫 石膏一 渣 体 矿 研 矿 系及 复合墙体 材 料物理 力学 性 能的影 响 ． 研究 有机 还
『 关键 词 １ 脱 硫 石 膏 ； 矿渣 ； 性 剂 改
１ 前 言
高 炉矿 渣 是 冶 炼 生 铁 时从 高炉 中排 出 的 一种 废
渣， 由脉 石 、 分 、 灰 助熔 剂 和其 他 不能 进入 生铁 中的杂
目前 ． 湿式 石灰 石一 膏 法是 主要 的脱硫 方 法 ， 石 约 质 组成 ， 是一 种 易熔混 合物 。从 化学成 分来 看 ， 高炉矿 占已安装 脱硫 机组 容量 的 ７ ％ ． 法脱 硫 的主 要 副产 渣 属 于硅 酸盐 质 材料 预计 ２ １ ０ 该 ０ ０年 全 国未利 用 的矿 ５ ０万 ｔ 脱硫 石膏 对矿 渣活 性有 较大 激发 品为 脱硫 石 膏 预 计 ２ １ ０ ０年全 国烟气 脱硫 机 组 总容 渣 将达 到３ ０ 量约 ４ ０ ０ ５ ０ ＭＷ ． 硫石 膏年 产生 量 约 ２ ０ 脱 ０ ０万 ｔ 脱 硫 作 用 ， 者混合 反 应产 生 的胶 结材 料 ， 二 强度 高 、 水性 耐
３２ ＿ 建 议
于 环 境 治 理 始 终 滞 后 于 环 境 污 染 ． 净 化 生 产 困难 重 洁
中华人 民共 和 国环 境保 护法 》 电厂 及 ， 上 ， 以要 加 强 原 料 研 究 ， 善 设 计 方 案 ， 到 方 法 重 。建 议按 照 《 所 完 做 煤 矿排 放 的 固体 废 弃物 必须 达 标排 放 ． 即利 用 工业 废 弃 物 生产 烧 结 砖 前 。 料 中有 害成 分 已最 小 化 ． 原 这样
硬化 后 具 有 吸湿 性 和 吸 水 性 ． 潮 湿 的环 境 中 ． 在 晶体 用 土地 ． 而且浪费脱硫石 膏这一有着广泛应 用前景 的工
问粘结 力减 弱 致强 度降 低 导
．Ｏ Ｏ年 江 苏 省 经 信 委 基 金项 目。 ２Ｌ
水 、 暖 通 风 、 图运 输 等 方 面 ， 要 各 专 业 统 筹 兼 厂 用煤 也 大多 使用 低质 煤 ， 采 总 需 指标 忽 高 忽低 。这 样 的物 顾、 集成 处 理 、 层设 防 ， 而 实 现 达标 排 放 。洁净 化 料 一 旦 进 入原 料 库 ， 层 从 大量 高 浓 度 、 分 散度 的有 害 成 高 设 计 是 现 代 文 明社 会 提 倡 的 “ 能 减 排 、 碳 经 济 、 分 进 入生产 ， 艺 上很难 把 握 ． 品质 量难 以保 证 。 节 低 工 产 因
源 化 的 发 展 方 向 。 由 于 Ｃ Ｓ 溶 于 水 ， 石 膏 制 品 ａＯ 易 故
膏不 能得到有效利 用而被废弃堆积 ．不仅 污染环境 。 占 业废 弃物资源 为了改变这种局面 ． 由江苏省经济与信 息化 委员会批准 资助 ． 城工学 院与盐城 市墙改办共 同 盐 承担的 “ 盐城市脱 硫石膏 自保温墙体 材料的开发研究 ”
得 到 极 大 缓 解
高 硫 、 钙 、 碳 粉 煤 灰 及 煤 矸 石 是火 电 厂 和煤 与 洁 净 化 设 计 双 管 齐 下 ． 结 砖 瓦 厂 的 环 境 污 染 就 会 高 高 烧 矿真 正 的 固体 废 弃物 ， 大多 数用 于 烧结 砖 的生 产 。砖
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