氟石膏活性激发与改性研究.pdfVIP

氟石膏活性激发及改性研究 刘伟，刘洋，孔德林，何文俊 (中南大学土木建筑学院) 摘要：本文将介W．r-废石膏之一——氟石膏的基本性质以及经过改良后的性能．在不同外加剂作用及外界环境控制下， 氟石膏的各项性质均会有所不同．即使是同一激发剂，对氟石膏产生的影响，比如强度方面，凝结时间方面也不一定因为 配比的变化而成线形波动．我们经过犬量的试验和对多种激发卉13的综合考虑，得出了具有相当实用价值的激发弃l产品，或 许能使氟石膏在装修装饰领域占有一摩之地． 关键词：氟石膏；激发；改性 l前言 各类工业废弃物的综合处理及合理利用是资源和经济保持可持续发展的一项重要内容。随着我国铝工业、 氟化工业的迅猛发展，对氢氟酸和氟化盐的需求量也显著加快，而相应的工业副产品氟石膏随之也相应增加。 但是，到目前为止，国内尚未较好地解决氟石膏的活性激发与改性以及综合利用问题。大量的氟石膏被倾入 渣场或以料浆的形式排进江河湖海，不但浪费资源、占用了大片土地资源，而且严重影响了生态平衡，污染 了环境。因此开发利用氟石膏不仅对生产投资者、使用者有较好的经济效益，更有保护环境和节约资源的意 义。 往往还残留一定量的氟化钙和少量的硫酸，它们仍在缓慢的进行反应。用石灰乳或黏土矿料浆中和CaS04中 的残留酸后，经过处理干燥即得氟石膏。氟石膏呈灰白色。以直径5-25mm的球状颗粒为主，含有少量粉末， 验所用的氟石膏由湖南湘铝厂提供，其化学成分如下表l(％)： 表l l CaO s03 S她 A1203 Fe2q MgO CaF2 其她 39-50 0．6-4．0 0．01．2．0 O．05．025 0．1．08 2．5．6．5 30．19 32·38． 我们的最终目的是将氟石膏改良为可用于制造石膏制品的胶凝材料及室内墙体粉刷材料。石膏作为单纯 的粉刷材料对其性能的要求相对较低，但是作为真正意义上的装饰材料以及用于艺术品的加工，则必须达到 ～定的行业标准。由于氟石膏基本上没有什么水化能力，而且略呈酸性，远远达不到作为建筑石膏的要求， 所以要对其进行活性激发和性质改良，使其可以作为生产之用。在这个过程中应主要注意下面这几个方面的 问题：首先，要中和它里面的酸性成分，使其呈中性或碱性；其次，对氟石膏进行激活及改性后，它要有高 于一定量的结晶水含量，同时还要考虑体积稳定性这方面的因素；再者，就是激发剂、改性剂的选择方面， 要求成本低，效果良好等。 2实验材料和方法 2．1。实验材料 2．1．1 氟石膏 氟石膏经过磨细后呈浅灰白色，为松散粉状物料。‘磨细时间为48小时，用排水法测得其密度为2．989／m!。 水量(采用的是调整水量法)，测得结果1089。在凝结时间方面，初凝时间超过24个小时，终凝超过4天， 113 最大的1．5MP，所以强度偏低，也达不到实际生产的要求。 2．I．2激发剂 选择的有碱性钙质材料生石灰等，无机盐类硫酸钠等，另外还有硅酸盐水泥等，采用单个激发和复合激 发的双重模式逐步试验，在基本相同的条件下进行对比。所用的激发剂均来源广泛，价格低廉。 2．2实验方法 2．2．1标准稠度，凝结时间的测定 水量，凝结时间，安定性检验方法》进行，标准稠度采用调整水量法。 2．2．2强度试验 ．模子的试块放在自然条件下养护，另外两个放在养护室里养护(一个干养(用塑料袋包住)，一个湿养(定期 喷水))；然后分别测定他们的三天的、七天的、十四天的、二十八天龄期的抗压强度。另外一种是4x4x16cm · 的试模，同上条件下测定三天的、七天的、十四天的、二十八天的抗折强度(由于抗折强度的可分析性太低， 本文不做详细的强度对比，所得数据均满足行业标准)。调整用水量然后重复上边的试验。 制模方法：将材料混合后，用搅拌机搅拌1．5分钟，倒入模具，然后振动2分钟，抹平，用塑料薄膜盖 住，成形后脱模。 2．2．3耐水性试验 测定28天的强度，在自然条件下测定干燥试块和饱水试块(饱水试块为28天的干燥试块再浸泡一天所 得)的强度，两者的比值即为软化系数。