电石渣对磷石膏的性能影响及机理研究
发布时间：2021-06-03 20:52
随着我国工业化进程的进一步加快,随之产生的一些工业废弃物也对我国的环境产生了巨大的影响。磷石膏作为工业制磷酸产生的固体废弃物,其生产量大,对环境的危害严重且持久,成为急需回收利用的一种工业废渣。磷石膏可以作为工业原料生产建筑石膏以及石膏板等石膏基材料,但是使用磷石膏需要进行处理改性以满足生产需要。目前常用的一些方法有水洗法、中和法和快烧法。这三种方法的核心都是去除磷石膏中的水溶性磷和氟等杂质或者是使杂质反应生成惰性物质从而消除杂质对石膏基材料性能的不利影响。本次研究选用了另外一种外掺物质加入到磷石膏中对其进行除杂。这种物质同样也是一种工业废弃物-电石渣。电石渣能够改善磷石膏性能的同时还不会增加额外的二氧化碳排放。经过研究测试发现,加入电石渣后,石膏的凝结时间和流动度降低,但依然符合实际生产应用。适量电石渣加入到磷石膏中可以显著提高磷石膏的力学性能,抗压抗折强度最高达到11.6MPa和4.6MPa,相比于空白组样品强度提高了几乎100%。通过对电石渣增强磷石膏的机理探究,应用XRD、水化量热仪、SEM等测试手段,设计了杂质沉淀模拟实验,发现磷石膏强度的提高主要有两个方面原因。首先,电石渣...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
近十年我国磷石膏产量、利用率及预测情况[3]
济南大学硕士学位论文172.2实验设计磷石膏原材料首先在烘箱中160oC下煅烧12小时，煅烧后的磷石膏此时已经转变为β半水石膏，将煅烧后的β半水石膏放入行星磨中3分钟，磨机转速设置为250r/min。粉磨后的半水石膏放置于干燥器皿中陈化24小时，陈化的目的是将煅烧过程中过度脱水的无水石膏和未充分脱水的二水石膏均质，继续生成半水石膏，使原料更加均匀。电石渣首先在烘箱中60oC下干燥24小时，后与磷石膏处理方法相同，在行星磨中250r/min粉磨3分钟备用。为了测试电石渣对磷石膏的增强作用，将不同掺量的电石渣加入磷石膏中测定其性能。电石渣的掺量分别为0wt%,1wt%,2.5wt%,5wt%,10wt%,15wt%和20wt%。2.3材料成型磷石膏的成型方法按照国标建筑石膏(GB/T17669.4-1999)中的方法[78]，将称好的物料放入砂浆锅内干搅1分钟使得电石渣和磷石膏充分混合，后缓慢加入0.7水灰比的水在慢速模式下搅拌60秒。将搅拌好的浆料倒入40mm×40mm×160mm的模具中，将模具置于40%相对湿度，25oC的环境中自然养护24小时。养护后的试块放入烘箱中在40oC下烘干。烘干标准为一定时间后称取试块的质量，两小时后再次称取同一试块质量，两次质量相差小于0.01g则可以认为试块已经烘干。成型好的试块可以用于以下各项测试表征。图2.3实验用砂浆搅拌锅
电石渣对磷石膏的性能影响及机理研究182.4.1抗压抗折强度测试磷石膏的抗压抗折强度由40mm×40mm×160mm成型的试块测得。根据水泥胶砂强度检验方法（GBT9776-2008）进行测定[79]。抗折强度Rf以MPa表示按照下式进行计算：Rf=1.5FfL/b3(2-1)式中Ff-折断时施加棱柱体于中部的荷载，N；L-支撑圆柱之间的距离，mm；B-棱柱体正方形截面的边长，mm。以一组三个试样得到的抗折强度结果的平均值作为实验结果。计算精确至0.01MPa。抗压强度Re以MPa表示，按下式进行计算：Re=Fe/A（2-2）式中：Re-破坏时的最大荷载，N；A-受压部分面积，mm2以一组三个试样得到的六个抗压强度结果的平均值作为实验结果。计算精确至0.01MPa。图2.4抗压抗折一体机2.4性能测试及表征
【参考文献】：
期刊论文
[1]脱硫石膏基相变储能墙体材料的制备及表征[J]. 张逸超,王莹,周静海,张钟仁,李彤. 新型建筑材料. 2020(04)
[2]电石渣在化工领域的利用现状及前景[J]. 杨小彦,徐婕,陈刚,李瑶,卫鹏程,李恒. 陕西煤炭. 2020(S1)
[3]采用碳酸钙及电石渣中和酸性废水的经济性评价[J]. 罗勇,蔡平雄,钟振华. 造纸装备及材料. 2020(01)
[4]磷石膏和生物质炭联合改良云南红壤的试验研究[J]. 舒艺周. 磷肥与复肥. 2019(12)
[5]改性磷石膏作水泥缓凝剂的研究[J]. 杨晓明,李安梅,何晓强. 山东化工. 2019(23)
[6]石膏行业的发展现状及趋势[J]. 李逸晨. 硫酸工业. 2019(11)
[7]电石渣回收氧化钙工艺途径探析[J]. 黄黾,曹凌云,薛建军,沈浩. 工业炉. 2019(04)
[8]外加剂对磷石膏基抹灰石膏性能的影响[J]. 艾冬明,张景伟,张道令. 新型建筑材料. 2019(07)
[9]磷石膏预处理的工艺选择与关键设备选型[J]. 李鉴明,王国鑫,周孝义. 磷肥与复肥. 2019(07)
[10]磷石膏基抹灰石膏性能研究[J]. 王智娟,郑绍聪,葛艳清. 非金属矿. 2019(03)
博士论文
[1]杂质对不同相磷石膏性能的影响[D]. 杨敏.重庆大学 2008
硕士论文
[1]快烧处理对磷石膏胶凝性及其耐水性能影响[D]. 林洲.重庆大学 2014
[2]微波技术在云南磷石膏净化工艺过程中的应用研究[D]. 胡旭东.昆明理工大学 2006
本文编号：3211235
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
近十年我国磷石膏产量、利用率及预测情况[3]
济南大学硕士学位论文172.2实验设计磷石膏原材料首先在烘箱中160oC下煅烧12小时，煅烧后的磷石膏此时已经转变为β半水石膏，将煅烧后的β半水石膏放入行星磨中3分钟，磨机转速设置为250r/min。粉磨后的半水石膏放置于干燥器皿中陈化24小时，陈化的目的是将煅烧过程中过度脱水的无水石膏和未充分脱水的二水石膏均质，继续生成半水石膏，使原料更加均匀。电石渣首先在烘箱中60oC下干燥24小时，后与磷石膏处理方法相同，在行星磨中250r/min粉磨3分钟备用。为了测试电石渣对磷石膏的增强作用，将不同掺量的电石渣加入磷石膏中测定其性能。电石渣的掺量分别为0wt%,1wt%,2.5wt%,5wt%,10wt%,15wt%和20wt%。2.3材料成型磷石膏的成型方法按照国标建筑石膏(GB/T17669.4-1999)中的方法[78]，将称好的物料放入砂浆锅内干搅1分钟使得电石渣和磷石膏充分混合，后缓慢加入0.7水灰比的水在慢速模式下搅拌60秒。将搅拌好的浆料倒入40mm×40mm×160mm的模具中，将模具置于40%相对湿度，25oC的环境中自然养护24小时。养护后的试块放入烘箱中在40oC下烘干。烘干标准为一定时间后称取试块的质量，两小时后再次称取同一试块质量，两次质量相差小于0.01g则可以认为试块已经烘干。成型好的试块可以用于以下各项测试表征。图2.3实验用砂浆搅拌锅
电石渣对磷石膏的性能影响及机理研究182.4.1抗压抗折强度测试磷石膏的抗压抗折强度由40mm×40mm×160mm成型的试块测得。根据水泥胶砂强度检验方法（GBT9776-2008）进行测定[79]。抗折强度Rf以MPa表示按照下式进行计算：Rf=1.5FfL/b3(2-1)式中Ff-折断时施加棱柱体于中部的荷载，N；L-支撑圆柱之间的距离，mm；B-棱柱体正方形截面的边长，mm。以一组三个试样得到的抗折强度结果的平均值作为实验结果。计算精确至0.01MPa。抗压强度Re以MPa表示，按下式进行计算：Re=Fe/A（2-2）式中：Re-破坏时的最大荷载，N；A-受压部分面积，mm2以一组三个试样得到的六个抗压强度结果的平均值作为实验结果。计算精确至0.01MPa。图2.4抗压抗折一体机2.4性能测试及表征
【参考文献】：
期刊论文
[1]脱硫石膏基相变储能墙体材料的制备及表征[J]. 张逸超,王莹,周静海,张钟仁,李彤. 新型建筑材料. 2020(04)
[2]电石渣在化工领域的利用现状及前景[J]. 杨小彦,徐婕,陈刚,李瑶,卫鹏程,李恒. 陕西煤炭. 2020(S1)
[3]采用碳酸钙及电石渣中和酸性废水的经济性评价[J]. 罗勇,蔡平雄,钟振华. 造纸装备及材料. 2020(01)
[4]磷石膏和生物质炭联合改良云南红壤的试验研究[J]. 舒艺周. 磷肥与复肥. 2019(12)
[5]改性磷石膏作水泥缓凝剂的研究[J]. 杨晓明,李安梅,何晓强. 山东化工. 2019(23)
[6]石膏行业的发展现状及趋势[J]. 李逸晨. 硫酸工业. 2019(11)
[7]电石渣回收氧化钙工艺途径探析[J]. 黄黾,曹凌云,薛建军,沈浩. 工业炉. 2019(04)
[8]外加剂对磷石膏基抹灰石膏性能的影响[J]. 艾冬明,张景伟,张道令. 新型建筑材料. 2019(07)
[9]磷石膏预处理的工艺选择与关键设备选型[J]. 李鉴明,王国鑫,周孝义. 磷肥与复肥. 2019(07)
[10]磷石膏基抹灰石膏性能研究[J]. 王智娟,郑绍聪,葛艳清. 非金属矿. 2019(03)
博士论文
[1]杂质对不同相磷石膏性能的影响[D]. 杨敏.重庆大学 2008
硕士论文
[1]快烧处理对磷石膏胶凝性及其耐水性能影响[D]. 林洲.重庆大学 2014
[2]微波技术在云南磷石膏净化工艺过程中的应用研究[D]. 胡旭东.昆明理工大学 2006
本文编号：3211235
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