磷石膏部分代替二水石膏的试验及应用

磷石膏部分代替二水石膏的试验及应用关恒毅１柳良田１李健生２麦冬青２（１．同济大学材料科学与工程学院，上海２０００９２；２．佛山市峰江水泥有限公司，广东佛山５２８５１８）摘要：介绍了应用磷石膏部分（或全部）代替二水石膏作水泥缓凝剂的技术。通过对比试验和生产实践，表明磷石膏对普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥具有良好的缓凝增强作用，能有效地改善水泥的理化性能，并具有显著的经济、社会及环保效益。关键词：磷石膏，二水石膏，水泥缓凝剂中图分类号：ＴＱｌ７２．９文献标识码：Ａ文章编号：１００３—１３２４（２００５）０６—００１４—０３０引言分（或全部）代替二水石膏作水泥缓凝剂的设想。我们根据该厂的实际情况选用了陈化一定时期的磷石膏是制取磷酸的工业副产品，每生产１ｔ磷石膏作为试验用料，探索了磷石膏与二水石膏磷酸约排放２．５ｔ磷石膏，刚排放的磷石膏约含有在不同掺量下单掺和双掺对硅酸盐水泥熟料、普２０％的水分，颗粒细小显分散状，外观像豆腐渣，通水泥及复合水泥的凝结时间、强度的影响，取略有异味，长期堆积结成大块状；干燥后的磷石得了磷石膏用于工业性大生产的满意效果。本文膏外观呈灰白色粉状，略带黏性，不易被风吹走；就此项试验研究及应用实例作一简介。它的主要化学成分ＣａＳ０４．２Ｈ，Ｏ含量在８５％以上，按石膏ＧＢ要求属一级品位，其晶体结构与二水１小磨试验石膏基本相同，质优价廉的磷石膏是理想的水泥１．１试验用原材料及化学成分缓凝剂。峰江水泥有限公司立窑Ｄ分厂为了降低二水石膏与磷石膏的化学成分见表１，熟料生产成本，改善水泥理化性能，提出用磷石膏部化学成分及率值表２。表ｌ二水石膏与磷石膏的化学成分％注：熟料来自该厂ｌ｝｝立窑生产线。下表同。·１４’万　方数据２０５年第６期一欢迎登景山东建材信息网ｈｔｐ：／／ｗｗ．ｓｄｊｃ．ｃｎ１．２试验结果与比较为了探索磷石膏对硅酸盐水泥熟料凝结时间、安定性及强度的影响，我们先将上述试验用料烘干，再分别将各物料的粒度细碎至５～１０ｒａｍ，按表３中所设定不同ＳＯ，含量的纯水泥配料方案要求进行试样配制，并分别顺次编号为Ａ。、Ａ：、Ａ，、Ａ４、Ａ５，然后在①５００ｍｍ×５００ｍｍ试验小磨小将各编号试样粉磨至细度８０９ｍ筛筛余为３．５％～４．Ｏ％，即翩得各试样。磷石膏作缓凝剂对纯水泥性能的影响，试验结果见表３。表３磷石膏作缓凝剂对纯水泥性能的影响注：本项试验时间为２００３年７月１日从表３可看出，磷石膏可用作水泥缓凝剂，使用效果与二水石膏相当，用磷石膏全部代替二水石膏作缓凝荆，纯水泥３ｄ强度稍低，２８ｄ强度则有所提高，这是因为磷石膏的缓凝有效成分比二水石膏含量高，迫使硅酸盐水泥熟料凝结时间延长，使得Ｃ—Ｓ—Ｈ凝胶生长成更大的纤维，促进后期强度的发挥及增高。双掺时，凝结时间有所延长，３ｄ、２８ｄ强度均有不同程度的增加。当二水石膏掺入ｌ％、磷石膏掺入４％时，熟料各龄期强度达到最大值。为了探索磷石膏对普通水泥和复合水泥凝结时间、安定性及强度的影响，参照表３试验方案的过程，进行了二水石膏和磷石膏在不同掺量下单掺、双掺作水泥缓凝剂的一系列试验，试验结果见表４、表５。表４磷石膏作缓凝剂对普通水泥性能的影响注：本项试验时间为２００３年７月１１日《山东建材沪————————————————————————————————一２００５年第６期万方数据　‘１５‘从表４、表５可看出，二水石膏与磷石膏双掺后，水泥凝结时间比单掺二水石膏延长，而水泥强度总体比单掺二水石膏（或单掺磷石膏）高。其中Ｂ．和Ｃ，编号试样具有凝结时间适中、抗压强度最高、后期强度富裕等优点，使用Ｂ，、Ｃ，配料方案试制的普通水泥、复合水泥体现了“高强高性能低成本”。２工业性大生产及应用效果在大量的试验研究基础上，２００３年８月开始把磷石膏应用到工业性大生产中去，磷石膏使用前后作水泥缓凝剂检验结果的对比，见表６。表６磷石膏使用前后作缓凝剂检验结果的对比注：磷石膏使用前后三合一混合材其种类及配比不变，即（矿渣：增钙渣：沸石＝２：１：１）。从表６可看出，在熟料品质、粉磨工艺及缓凝剂配比等基本不变的情况下，如Ｄｃ４６和ＤＣ２５４水泥编号，出厂水泥所掺的三合一混合材相差３％，这是由于二水石膏和磷石膏双掺能够激发水泥强度的增高，从而可以多掺混合材。当混合材掺量达２０％时，生产的水泥其强度完全符合该厂品质内控指标的３２．５Ｒ复合水泥的要求。４结束语（１）磷石膏和二水石膏一样都可作为水泥缓凝剂，磷石膏可单掺使用，如与二水石膏按适当比例双掺使用其效果更好、更显著。（２）磷石膏有效缓凝成分含量高，相对带入的杂质少，对水泥各龄期强度的发挥有利无害，具有良好的缓凝、增强作用。（３）磷石膏单掺或与二水石膏双掺用作水泥缓凝剂，解决了排放磷石膏占用土地、污染环境的问题，给该厂增加了经济效益。需特别指出的是，磷石膏陈化过程中的有害成分有可自然降解而逐渐减少，刚排放未经陈化处理的磷石膏不宜直接用作水泥缓凝剂，具体原因本文不作探讨。（收稿日期：２００５—０６－２３）３经济效益分析２００３年８月至２００４年７月该厂共消耗磷石膏６８５０ｔ，磷石膏２４元／ｔ，过去购进高要、德庆等地的二水石膏作水泥缓凝荆平均１５２元／ｔ，仅此一项每年可节省购买原材料费用８７．６８万元；另外，二水石膏与磷石膏的双掺能够促使水泥强度增进，相应可多掺混合材，据统计这部分每年给该厂新增经济效益２８．１３万元。’１６。２００５年第６期——欢迎登景山东建材信息网ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｃｌｊｃ．ｃｎ万方数据　磷石膏部分代替二水石膏的试验及应用

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关恒毅， 柳良田， 李健生， 麦冬青

关恒毅,柳良田(同济大学材料科学与工程学院,上海,200092)， 李健生,麦冬青(佛山市峰江水泥有限公司,广东,佛山,528518)山东建材

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1.任根宽 赤泥的改性及其在水泥生产中的应用[期刊论文]-有色金属 2011(1)2.任根宽 用改性赤泥为原料制备水泥[期刊论文]-化工环保 2008(6)

引用本文格式：关恒毅.柳良田.李健生.麦冬青 磷石膏部分代替二水石膏的试验及应用[期刊论文]-山东建材2005(6)