【正文】 脫硫石膏篩余(%) 脫硫石膏和天然石膏基本成份都是硫酸鈣，化學(xué)組成幾乎相同。由于FGD工藝對(duì)石灰石的特殊要求及其加工工藝，保證了FGD石膏顆粒小且質(zhì)量高。介于這兩種穩(wěn)定形態(tài)之間存在幾種可變的水化物形態(tài)，即α半水石膏(高強(qiáng)石膏)、β半水石膏(建筑石膏)及可溶性無(wú)水石膏(I11型)。粗顆粒的二水硫酸鈣晶體從底流中分離出來(lái)，細(xì)顆粒則通過(guò)溢流循環(huán)至吸收塔內(nèi)繼續(xù)生長(zhǎng)。+ (11)(2)氧化向亞硫酸鈣漿液內(nèi)強(qiáng)制鼓氣，將亞硫酸鈣氧化，生成硫酸鈣二水化合物，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下:為了進(jìn)一步的擴(kuò)大脫硫石膏的應(yīng)用范圍，研究以脫硫石膏作基材生產(chǎn)自流平砂漿，不僅可以變廢為寶解決環(huán)境問(wèn)題，而且由于其經(jīng)濟(jì)效益突出，也成為我們研究的初衷,更能順應(yīng)現(xiàn)階段的低碳環(huán)保政策,為地球的環(huán)境和空氣帶來(lái)更多好的影響。石膏基自流平材料通常以α半水石膏、223。脫硫渣經(jīng)過(guò)氧化則轉(zhuǎn)化為含水石膏脫硫石膏。這意味著，2010年我國(guó)排放總量必須控制在2300萬(wàn)噸以?xún)?nèi)。目前，我國(guó)的石膏儲(chǔ)量和可利用石膏量由表11給出，而脫硫石膏利用率僅為30％，大量脫硫石膏被堆放或填海，不僅占用大量土地，而且脫出來(lái)的硫又回到地面，造成二次污染形成酸雨，酸雨是當(dāng)今全球十大環(huán)境問(wèn)題之一，燃煤煙氣排放的、是酸雨的主要成因。 retarder。 2℃, relative humidity 60%) 24h rapid maintenance boxes (temperature: 60 ℃177。90%）養(yǎng)護(hù)24h自然環(huán)境（溫度：20℃177。另外對(duì)砂漿性能有較大影響的是養(yǎng)護(hù)方法，本文確定的養(yǎng)護(hù)方法如下：24h脫模自然環(huán)境（溫度：20℃177。本課題研究了利用脫硫石膏制備自流平砂漿的相關(guān)技術(shù)。脫硫石膏自流平砂漿的試驗(yàn)研究摘要脫硫石膏又稱(chēng)排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，是對(duì)含硫燃料（主要是煤）燃燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硫凈化處理而得到的工業(yè)副產(chǎn)石膏。在滿(mǎn)足石膏基自流平砂漿國(guó)標(biāo)JC/T10232007的要求下，確定脫硫石膏、粉煤灰、硫鋁酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥之間的基本配比，通過(guò)研究緩凝劑摻量對(duì)自流平砂漿性能（初始流動(dòng)度用水、30min流動(dòng)度損失、凝結(jié)時(shí)間、抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度、收縮率等）的影響，確定合適的摻率。2℃，相對(duì)濕度179。2℃，相對(duì)濕度179。 1 ℃, relative humidity 90%), conservation of the natural environment of the 24h (temperature: 20 ℃177。 mechanical properties。我國(guó)是世界上第一大排放國(guó)，我國(guó)的95%的酸雨與燃煤排放有關(guān)。資料來(lái)源:表11中國(guó)石膏礦石不同品級(jí)的儲(chǔ)量及所占百分比礦產(chǎn)地礦石平均品位（％）已探明儲(chǔ)量的礦產(chǎn)地已利用和可供近期利用的礦產(chǎn)地石膏硬石膏石膏硬石膏探明儲(chǔ)量（億t）百分比（％）探明儲(chǔ)量（億t）百分比（％）保有儲(chǔ)量（億t）百分比（％）保有儲(chǔ)量（億t）百分比（％）55～65631956438＞65～8512965309847456——＞75～85472441443338＞85～95126339972675＞953241————49合計(jì)19710036910013310036100我國(guó)擁有世界上最大規(guī)模的燃煤量，煙氣脫硫規(guī)模日益增大，隨之產(chǎn)生的大量脫硫石膏的處理與處置問(wèn)題成為煙氣脫硫領(lǐng)域的重大配套問(wèn)題，這不僅是我國(guó)面臨的大量廢棄物資源化利用問(wèn)題，也是規(guī)模巨大的固廢污染防治問(wèn)題，迫切需要予以解決。脫硫石膏產(chǎn)生量如此巨大，客觀上需要大規(guī)模的資源化利用途徑，而地面自流平材料(selfLeveling materials of Floor)應(yīng)該是脫硫石膏規(guī)?；玫淖罴堰x擇之一。半水石膏、天然無(wú)水石膏等為基料。 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 脫硫石膏1）脫硫石膏的來(lái)源美國(guó)測(cè)試學(xué)會(huì)(ASTM)認(rèn)為，煙氣脫硫石膏(Fume Gas Desulfurization Gypsum，F(xiàn)GD石膏)是一種化工副產(chǎn)品，在廢氣脫硫過(guò)程中產(chǎn)生的，主要由含兩個(gè)結(jié)晶水的硫酸鈣組成在歐洲與美國(guó)，經(jīng)過(guò)二十多年的深入研究和環(huán)境影響觀察，已不將脫硫石膏視為工業(yè)廢物，而是看作一種資源，認(rèn)為煙氣脫硫石膏是與天然石膏等價(jià)的原料和產(chǎn)品，因此脫硫石膏可作為一種資源直接應(yīng)用。++→(4)脫水和洗滌從旋流器底流分離出來(lái)的濃縮漿液，通過(guò)過(guò)濾，并用凈水(自來(lái)水)沖洗清除氯離子、鈉離子、鎂離子等水溶性雜質(zhì)，得到的含水率約為10(wt)%的產(chǎn)物—FGD石膏。它們可從晶體結(jié)構(gòu)及其反應(yīng)性能上進(jìn)行區(qū)分。根據(jù)燃煤和煙氣除塵效果不同，F(xiàn)GD石膏外觀呈現(xiàn)出灰白色和灰黃色，灰色主要是由于煙塵中未燃盡的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的緣故。與天然石膏相比，脫硫石膏具有如下特點(diǎn):①純度高，二水石膏的品位一般在9095%之間，高于天然石膏；②成份穩(wěn)定，含堿低，含較多水溶性鹽；③脫硫石膏粒度小，平均粒徑為3070um；④含有少量碳酸鈣顆粒，游離水分一般為10%。用脫硫石膏和天然二水石膏加工成的建筑石膏在性能上存在較大差異，見(jiàn)表14。試驗(yàn)結(jié)果表明:煙氣脫硫石膏的性能達(dá)到或超過(guò)天然石膏，可廣泛用于水泥緩凝劑、石膏建筑材料等的生產(chǎn)。但可以預(yù)見(jiàn)，脫硫石膏的生產(chǎn)與應(yīng)用蘊(yùn)藏著巨大的市場(chǎng)機(jī)遇，在不久的將來(lái)一定會(huì)有人研究脫硫石膏代替天然石膏生產(chǎn)建材制品，特別是對(duì)于那些天然石膏廣泛而具有脫硫石膏資源的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)例如浙江省、上海市等省市更加如此。德國(guó)在脫硫石膏資源化利用方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，目前每年的脫硫石膏用量約為250萬(wàn)噸，約占德國(guó)石膏需求總量的50%，主要產(chǎn)品有凝膠性墻板、水泥、地板襯里和礦物性灰泥。目前，自流平砂漿應(yīng)用的主要領(lǐng)域是地面工程。1972年日本住宅公團(tuán)首先對(duì)石膏基材料進(jìn)行研究，并于1976年對(duì)采用α半水石膏為基材的石膏基自流平地面材料進(jìn)行了施工試驗(yàn)，1977年，石膏基自流平產(chǎn)品開(kāi)始少量用于商業(yè)。由于脫硫α半水石膏自流平砂漿的早期強(qiáng)度尤其是拉伸粘結(jié)強(qiáng)度明顯高于水泥基自流平砂漿，且其生產(chǎn)過(guò)程中的排放比水泥基自流平砂漿低，在施工過(guò)程中被大量利用，也成為更加節(jié)能環(huán)保的建筑用材。在國(guó)內(nèi)，冶金部一冶技術(shù)開(kāi)發(fā)公司首先研制出以氟石膏為基料的石膏基自流平材料并于 1986 年 12 月在武漢通過(guò)了部級(jí)技術(shù)鑒定。因而尋找能夠充分激發(fā)脫硫石膏凝結(jié)硬化的方法是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。公開(kāi)發(fā)表的關(guān)于脫硫石膏基自流平材料配比的文章較少，只是在一些特殊的研究單位才有其配比，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)所申請(qǐng)的專(zhuān)利也僅幾篇而已，所以對(duì)與一項(xiàng)新材料的研究來(lái)說(shuō)，無(wú)法找到相同的研究參考資料，只有從現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)觀察所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行著手解決，另外實(shí)驗(yàn)室使用的α半水石膏由不同的廠家生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示不同廠家的石膏則有不同的強(qiáng)度。主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1) 脫硫石膏活性激發(fā)的研究研究脫硫石膏不同細(xì)度對(duì)脫硫石膏凝結(jié)時(shí)間、早期強(qiáng)度的影響；通過(guò)化學(xué)改性，即硫酸鹽激發(fā)(如:硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鋁鉀、鍛燒明礬、硫酸鋅等)；還有其他無(wú)機(jī)鹽類(lèi)的激發(fā)等，研究不同激發(fā)劑對(duì)脫硫石膏的激發(fā)效果；優(yōu)選出激發(fā)效果好的單一激發(fā)劑，結(jié)合其它激發(fā)劑，討論兩種或幾種激發(fā)劑復(fù)摻后對(duì)脫硫石膏水化硬化的影響，并確定出最優(yōu)的激發(fā)劑及其最佳摻量。在添加減水劑的體系中添加穩(wěn)定劑，以解決減水劑帶來(lái)的漿體離析泌水問(wèn)題，研究穩(wěn)定劑對(duì)脫硫石膏流動(dòng)度、泌水率、物理力學(xué)性能的影響，最終確定穩(wěn)定劑與減水劑相容性最佳的摻量并闡明穩(wěn)定劑的作用機(jī)理。本文脫硫石膏來(lái)自西固熱電廠，主要化學(xué)成分見(jiàn)表21。 摻合料—粉煤灰粉煤灰(Fly ash)，是由燃煤熱電站煙囪收集的灰塵，一般地說(shuō)，粉煤灰比水泥還細(xì)，且含有大量的球狀玻璃珠。從化學(xué)方面：由于粉煤灰與水泥相比初期水化反應(yīng)速度較低，因此，其對(duì)高效減水劑的吸附較少，這使得高效減水劑能夠充分用于提高砂漿的流動(dòng)度。檸檬酸鉀通過(guò)絡(luò)合作用吸附在新生成的二水石膏晶胚上，降低晶胚的表面能，增加成核勢(shì)能壘，晶胚達(dá)到臨界成核尺寸時(shí)間延長(zhǎng)，石膏的誘導(dǎo)期相應(yīng)地延遲。 量筒：最大量程500ml，最小刻度5ml。攪拌鍋口內(nèi)徑130mm，深度95mm，可以升降并能通過(guò)卡槽靈活地從主機(jī)的底座上裝卸。160mm，可同時(shí)成型三個(gè)長(zhǎng)方體試件。 電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)：DK5000型電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)。 壓力試驗(yàn)機(jī)：上海華龍測(cè)試儀器有限公司YA100型電液式壓力試驗(yàn)機(jī)。1℃，工作室尺寸35180。掃描電鏡：日本電子光學(xué)公司的JSM5600LV低真空掃描電子顯微鏡。鑒于此，本文預(yù)采用大量脫硫石膏代替普通硅酸鹽水泥作為制備砂漿的膠凝材料。在不同水膏比情況下，脫硫石膏強(qiáng)度均明顯優(yōu)于天然石膏。自流平材料具有良好的流動(dòng)性、穩(wěn)定性，凝結(jié)硬化前不發(fā)生離析、分層和泌水等不良現(xiàn)象，具有施工速度快、省時(shí)、省力的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于地面自流找平，也用于舊地面、起砂地面及施工不合格地面的修補(bǔ)，是大型超市、商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)等室內(nèi)地面鋪筑的理想材料。石膏基自流平材料是指各類(lèi)以石膏為基料、輔之以骨料和外加劑的地面自找平材料，作為基料的石膏主要有α型、β型半水石膏、無(wú)水石膏等，河砂、石英砂、礦渣砂等為骨料，粉煤灰、礦渣粉等為礦物摻合料。2℃，相對(duì)濕度179。2℃，相對(duì)濕度179。測(cè)試步驟如下：（1） （300177。在2s內(nèi)將其垂直向上提升（50~100）mm，保持（10~15）s，使料漿自由流動(dòng)。5）mm內(nèi)，則應(yīng)該調(diào)整加水量按上述步驟重新試驗(yàn)，直至流動(dòng)度在（145177。 取 3 塊試件的平均值，％。3）凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定本文用標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀確定砂漿拌合物的凝結(jié)時(shí)間。（2）初凝時(shí)間的測(cè)定調(diào)整測(cè)定儀，使試針接觸玻璃板試指針的讀數(shù)為零。在整個(gè)過(guò)程中，試針的貫入位置至少要距圓模內(nèi)壁10mm。砂漿達(dá)到終凝狀態(tài)。10%時(shí)，剔除該值后，取剩余2個(gè)測(cè)值的平均值作為抗折強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果；當(dāng)3個(gè)測(cè)值中有兩個(gè)超出平均值177。開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，當(dāng)上壓板與試件（或上墊板）接近時(shí)，調(diào)整送油閥，使接觸面均衡受壓。 （3）以3個(gè)試件計(jì)算值的算術(shù)平均值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值。將制成型框放在混凝土成型面上，把制備好的料漿倒人成型框中，抹平，放置（24177。烘干后的試件用260號(hào)砂紙打磨掉表面的浮漿，然后用適宜的高強(qiáng)粘結(jié)劑將拉拔接頭粘結(jié)在試件成型面上，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下繼續(xù)放置24h，用拉伸粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)定。1）mm。試件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下放至（24177。2）℃電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥至恒量（），將恒量后的試件在實(shí)驗(yàn)室條件下冷卻至室溫，按標(biāo)明的方向測(cè)定試件長(zhǎng)度，即為干燥后長(zhǎng)度（）。若有個(gè)別數(shù)值與平均值偏差大于20%，應(yīng)剔除，但一組至少有兩個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算平均值。70176。通過(guò)改變過(guò)程任一參數(shù)，可獲得不同的微觀結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致石膏硬化體強(qiáng)度的變化。表31 緩凝劑種類(lèi)對(duì)自流平砂漿的流動(dòng)性與力學(xué)性能的影響緩凝劑 初始流動(dòng) 30min流動(dòng)度 抗折強(qiáng)度/MPa 抗壓強(qiáng)度/MPa摻量（%） 度/mm 度/mm 1d 28 d 1d 28 d 檸檬酸鉀 113 104 酒石酸 123 118 檸檬酸 123 115 隨著檸檬酸鉀的 隨著酒石酸 哪個(gè)符合了國(guó)標(biāo) 哪個(gè)沒(méi)符合在石膏基自流平砂漿中加入不同的緩凝劑對(duì)其性能有很大的影響。 檸檬酸鉀摻量對(duì)自流平砂漿性能的影響本次試驗(yàn)采用檸檬酸鉀為緩凝劑，研究檸檬酸鉀在自流平砂漿中摻量的不同對(duì)其流動(dòng)性能與力學(xué)性能的影響。同時(shí)，由于吸附作用，二水石膏成核機(jī)率和數(shù)量減少，離子在各晶面的疊合速率降低，晶體生長(zhǎng)延緩，晶核有充分的時(shí)間和空間發(fā)育生長(zhǎng)，因此晶體尺寸明顯粗化。隨著檸檬酸鉀摻量的增加，自流平砂漿的力學(xué)性能顯下降趨勢(shì)。當(dāng)水泥含量在8%時(shí)，自流平砂漿的流動(dòng)性非常好，并且在測(cè)其流動(dòng)性時(shí)發(fā)現(xiàn)其具有較好的保水性而沒(méi)有發(fā)生泌水現(xiàn)象。表34 水泥摻量對(duì)自流平砂漿的尺寸變化率的影響水泥摻量/% 3d 7d 14d 21d 28d 3 8 13 18 水泥摻量對(duì)自流平砂漿的尺寸變化率的影響：當(dāng)水泥摻量為3%與8% 時(shí)，自流平砂漿的膠凝主體是短柱狀的二水石膏，隨著水泥摻量的增加，自流平砂漿的微觀結(jié)構(gòu)由原來(lái)短柱結(jié)構(gòu)變?yōu)橐孕鯛疃嗯c水化硅酸鈣的混合體，內(nèi)部固相間逐漸變得密實(shí)。硫鋁酸鹽水泥是以鋁質(zhì)原料、石灰質(zhì)原料和石膏經(jīng)適當(dāng)配合后，煅燒制成含有適量無(wú)水硫鋁酸鈣的熟料，再摻入適量石膏共同磨細(xì)所得的水硬性膠凝材料。Ca2SO4 晶體結(jié)構(gòu)示意圖王燕謀等的研究表明，水泥顆粒在初期水化時(shí)，顆粒與水接觸后，表面活化點(diǎn)很快水解，顆粒表面發(fā)生水化反應(yīng)，生成水化產(chǎn)物，同時(shí)離子進(jìn)入溶液，發(fā)生析晶沉淀。Ca存在于C軸方向的豎井孔內(nèi)，以離子鍵形式分別與AlO四面體和SO四面體相連。設(shè)計(jì)5組試驗(yàn)，硫鋁酸鹽水泥質(zhì)量摻率分別為：0%、6%、8%、10%和12%，如表35。，當(dāng)硫鋁酸鹽水泥的質(zhì)量摻率介于6%10%之間時(shí)，砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均隨硫鋁酸鹽水泥摻量的增加而增大，但其變化趨勢(shì)略有差異；當(dāng)質(zhì)量摻率大于10%時(shí)，抗折、抗壓強(qiáng)度都隨摻率的增大而減小，抗折強(qiáng)度減小更