电石渣—废酸中和石膏制备建筑石膏试验研究

发布时间：2017-08-08 00:06

  本文关键词：电石渣—废酸中和石膏制备建筑石膏试验研究

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【摘要】：工业副产石膏堆积量大,占用土地多,污染环境,因此对其综合利用十分必要。电石渣—废酸中和石膏是电石渣中和废酸所产生的工业废渣,研究其综合利用具有重要意义。本文参照国内外工业副产石膏的相关利用研究,在充分研究了电石渣—废酸中和石膏的性质与特征后,进行了电石渣—废酸中和石膏的煅烧条件和改性试验,探究了不同中和工艺因素对石膏晶体生长发育的影响。电石渣—废酸中和石膏主要呈淡黄色,附着水含量约为32%,pH值为7.82;主要含有Ca、O、S、Na、Fe等元素;颗粒较细,主要分布范围在1μm-10μm之间;电石渣—废酸中和石膏中石膏相主要为二水硫酸钙;晶体结构主要以块状和颗粒状为主,发育较差。电石渣—废酸中和石膏受热脱去结晶水的过程主要集中于130℃-280℃之间。电石渣—废酸中和石膏中二水石膏含量约85%。正交试验表明,电石渣—废酸中和石膏制备建筑石膏粉的影响因素中影响最大是煅烧温度,其次是煅烧时间和陈化时间。通过多指标综合考虑,确定最佳煅烧条件为煅烧温度170℃,煅烧时间2h,陈化时间3d,电石渣—废酸中和石膏在该煅烧条件下制备的建筑石膏粉的性能较好,标准稠度用水量1.4,初凝时间4.0min,终凝时间13.0min,抗折强度0.91MPa,抗压强度2.24MPa。萘系FDN减水剂的减水效果优于三聚氰胺系SM减水剂,FDN减水剂和SM减水剂对建筑石膏均具有缓凝效果;有机酸类缓凝剂柠檬酸的缓凝效果优于蛋白质类SG-10缓凝剂,但在掺量过多时,外加剂效果不再明显。FDN减水剂和柠檬酸掺量过大对强度均产生负面影响,SM减水剂和SG-10缓凝剂用量对建筑石膏强度影响不大。在水固比0.85的条件下,建筑石膏的抗折强度1.59MPa,抗压强度4.46MPa;在FDN减水剂用量0.4%时,建筑石膏的抗折强度1.62MPa,抗压强度5.15MPa,且相较于同水固比下不加FDN减水剂而言,抗压强度提高15.47%;在柠檬酸用量0.2%时,建筑石膏初凝时间5min,终凝时间9.5min,此时强度最佳,抗折强度1.61MPa,抗压强度4.73MPa。在水固比0.85的条件下,最佳外加剂掺量为柠檬酸用量0.2%,FDN减水剂用量0.4%,此时建筑石膏的强度最好,抗折强度为1.62MPa,抗压强度为5.30MPa,初凝时间为5.5min,终凝时间为10.5min,各项指标均符合国家标准。温度和搅拌速度影响二水石膏晶体的生长发育,但影响程度较小;石灰乳浓度对二水石膏晶体的生长发育基本无影响,如何通过调整中和工艺促进二水硫酸钙晶体生长发育有待于进一步深入研究。
【关键词】：工业副产石膏 电石渣—废酸中和石膏 煅烧 外加剂 建筑石膏 晶体发育
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ177.377
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 工业副产石膏的产生与危害8-9
• 1.2 工业副产石膏的组成与性质9-10
• 1.3 工业副产石膏的综合利用现状10-14
• 1.3.1 水泥行业10-11
• 1.3.2 建筑材料11-13
• 1.3.3 农业方面13
• 1.3.4 化工行业13-14
• 1.4 工业副产石膏的改性技术与机理14-16
• 1.4.1 机械粉磨14
• 1.4.2 煅烧14
• 1.4.3 外加剂14-16
• 1.5 论文研究的意义与研究内容16-17
• 1.5.1 研究意义16
• 1.5.2 研究内容16-17
• 第二章 试验材料与方法17-24
• 2.1 试验材料17-21
• 2.1.1 试验材料的制备17
• 2.1.2 试样的基本性质与化学分析17-18
• 2.1.3 试样的物相表征18-19
• 2.1.4 试样的粒度分布19-20
• 2.1.5 试样的热重分析20-21
• 2.1.6 小结21
• 2.2 试验药品及仪器21-22
• 2.2.1 试验药品21-22
• 2.2.2 主要仪器设备22
• 2.3 试验方法22-24
• 2.3.1 煅烧及陈化22-23
• 2.3.2 标准稠度用水量及凝结时间的测定23
• 2.3.3 试块的制备及强度的测定23
• 2.3.4 建筑石膏的国家标准23-24
• 第三章 煅烧条件试验24-34
• 3.1 煅烧温度的影响24-25
• 3.2 煅烧时间的影响25-27
• 3.3 陈化时间的影响27-29
• 3.4 正交试验29-32
• 3.5 小结32-34
• 第四章 建筑石膏的改性试验34-48
• 4.1 减水剂对建筑石膏性能的影响34-39
• 4.1.1 减水剂的分类及作用34
• 4.1.2 不同减水剂的减水效果34-36
• 4.1.3 减水剂对建筑石膏凝结时间的影响36
• 4.1.4 FDN减水剂对建筑石膏强度的影响36-39
• 4.2 缓凝剂对建筑石膏性能的影响39-44
• 4.2.1 缓凝剂的分类及作用39-40
• 4.2.2 不同缓凝剂的效果试验40-42
• 4.2.3 缓凝剂对建筑石膏强度的影响42-44
• 4.3 复合外加剂对建筑石膏性能的影响44-45
• 4.4 小结45-48
• 第五章 中和工艺因素对石膏晶体的影响试验48-53
• 5.1 反应温度的影响48-49
• 5.2 搅拌速度的影响49-51
• 5.3 石灰乳浓度的影响51-52
• 5.4 小结52-53
• 第六章 结论53-55
• 参考文献55-58
• 在读期间公开发表的论文58-59
• 致谢59

【参考文献】

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本文编号：637330