本文關鍵詞：磷建筑石膏及抹灰石膏制備技術及性能研究

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【摘要】：磷石膏(Phosphogypsum)是濕法磷酸生產過程中的產生工業(yè)廢渣,其主要成分二水硫酸鈣(CaSO4·2H2O),另外也含有少量氟化合物、酸不溶物、鐵鋁化合物等雜質,與天然石膏和脫硫石膏性質相似。近年來隨著高濃度磷復合肥產量提高,磷石膏的年排放量6800多萬噸,有效利用率不足20%。磷石膏的大量排放與堆積給環(huán)境和耕地帶來的巨大的壓力,嚴重影響磷肥行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為了提高磷石膏的綜合利用率,確保磷肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和,提出將磷石膏用于建筑材料的綜合應用,不僅解決了國家基礎建設對建筑材料的需求,而且也為磷肥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的提供可能。但磷石膏含有害雜質較多,導致磷石膏品質波動不定,對其建材資源化發(fā)展極為不利。本論文研究希望通過合理的生產工藝和外加劑,提高磷石膏建材資源化綜合利用率。(1)將磷石膏炒制成建筑石膏,研究煅燒制度對磷建筑石膏宏觀性能的影響,通過建筑石膏凝結時間、力學性能和熱分析等試驗和經濟性考慮,優(yōu)化出最佳的煅燒溫度、恒溫時間和陳化時間,為工業(yè)生產提供參考依據(jù)。(2)調節(jié)磷建筑石膏凝結時間研究,通過硫酸鉀、硫酸鈉、天然石膏和磷石膏四種促凝劑;檸檬酸、骨膠、D-50和PE四種緩凝劑,為生產磷石膏制品和不同的施工要求,提供最佳的調凝劑及其摻量。(3)改善磷石膏耐水性研究,通過摻加有機硅直接改善磷石膏制品耐水性,然后用白水泥和碳酸鉀,中和磷石膏中雜質和激發(fā)有機硅,對磷石膏制品耐水進一步提高。(4)制備抹灰石膏,通過各種外加劑,優(yōu)化抹灰石膏配比。結果表明:(1)煅燒制度對磷石膏基本宏觀性能的影響,陳化時間9d左右磷石膏標稠逐漸趨于穩(wěn)定,使強度得到提高,陳化作用的效果明顯;煅燒溫度在180℃~190℃、恒溫時間在2h~2.5h,炒制的磷石膏性能較好。(2)促凝劑硫酸鹽比二水硫酸鈣在縮短磷石膏凝結時間,更有明顯效果,但硫酸鹽對磷石膏強度損失較大,且硫酸鈉使磷石膏泛堿現(xiàn)象十分嚴重。(3)緩凝劑D-50在60min內有較好的可控性,對磷石膏強度損失相比檸檬酸、骨膠等小;PE緩凝劑對磷石膏凝結時間在60min~200min內,呈有一定線性變化,但對磷石膏強度損失較大。(4)有機硅憎水劑可以顯著的在24h內改善磷石膏制品耐水性,有機硅摻量1.0%的磷石膏2h時吸水率為0.75%,24h時吸水率為8.2%;激發(fā)劑白水泥摻量0.15%、碳酸鉀摻量0.15%與1.0%有機硅復合比單摻有機硅的磷石膏吸水速率在24h~72h大大延緩,軟化系數(shù)0.60,72h時吸水率為11.11%;磷石膏SEM顯示,白水泥摻量0.15%、碳酸鉀摻量0.15%與有機硅摻量1.0%復合時磷石膏水化產物比基準磷石膏和單摻加1.0%硅油的磷石膏結晶程度高,晶體排列更為緊密。(5)底層磷石膏基粉刷石膏的配方,緩凝劑為D-50摻量0.3%,YT8020型可再分散乳膠粉摻量為1.0%,甲基纖維素醚摻量1.0%,水膏比40%,磷建筑石膏:機制砂=40:60,配制的底層抹灰石膏的保水率很好,粘結強度高,強度值也高于標準值的要求。
【關鍵詞】：磷石膏 煅燒制度 凝結時間 耐水性 抹灰石膏
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ177.3
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景與意義10
• 1.2 磷石膏資源化研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 磷石膏在建材行業(yè)的應用現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 磷石膏在其他行業(yè)的應用現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題的研究目的與意義15
• 1.4 研究技術路線15-17
• 2 原材料與試驗方法17-22
• 2.1 試驗原材料17-19
• 2.1.1 磷石膏17-18
• 2.1.2 磷建筑石膏18
• 2.1.3 緩凝劑18
• 2.1.4 促凝劑18-19
• 2.1.5 防水劑19
• 2.1.6 白水泥19
• 2.1.7 碳酸鉀19
• 2.1.8 保水劑19
• 2.1.9 可再分散乳膠粉19
• 2.1.10其他原材料19
• 2.2 試驗方法19-22
• 2.2.1 制備磷建筑石膏19
• 2.2.2 磷石膏的熱分析19-20
• 2.2.3 標稠、凝結時間測定20
• 2.2.4 磷石膏抗壓強度和抗折強度測定20
• 2.2.5 磷石膏吸水率測定20
• 2.2.6 磷石膏軟化系數(shù)測定20-21
• 2.2.7 抹灰石膏保水性試驗21
• 2.2.8 掃描電鏡SEM分析21-22
• 3 煅燒制度對磷建筑石膏性能研究22-33
• 3.1 煅燒制度對磷建筑石膏標準稠度用水量的影響22-25
• 3.1.1 陳化不同時間對磷建筑石膏標準稠度用水量的影響22-24
• 3.1.2 不同煅燒溫度對磷建筑石膏標準稠度用水量的影響24
• 3.1.3 不同恒溫煅燒時間對磷建筑石膏標稠的影響24-25
• 3.2 煅燒制度對磷建筑石膏凝結時間的影響25-28
• 3.2.1 煅燒溫度對磷建筑石膏凝結時間的影響26-27
• 3.2.2 煅燒時間對磷建筑石膏凝結時間的影響27-28
• 3.3 煅燒制度對磷建筑石膏強度的影響28-30
• 3.3.1 煅燒溫度對磷建筑石膏強度的影響28-29
• 3.3.2 煅燒時間對磷建筑石膏強度的影響29-30
• 3.4 磷建筑石膏的熱分析30-32
• 3.5 本章小結32-33
• 4 外加劑對磷建筑石膏性能的影響33-52
• 4.1 促凝劑對磷石膏性能的影響33-38
• 4.1.1 不同促凝劑對磷石膏凝結時間的影響33-36
• 4.1.2 不同促凝劑對磷石膏強度的影響36-37
• 4.1.3 促凝劑對磷建筑石膏泛霜的影響37-38
• 4.2 緩凝劑對磷建筑石膏性能的影響38-44
• 4.2.1 緩凝劑對磷建筑石膏凝結時間的影響39-41
• 4.2.2 緩凝劑對磷建筑石膏強度的影響41-42
• 4.2.3 緩凝劑對磷建筑石膏晶體形貌的影響42-44
• 4.3 有機硅對磷石膏耐水性能的影響44-50
• 4.3.1 有機硅不同摻量對磷石膏強度的影響44-46
• 4.3.2 有機硅不同摻量對磷石膏吸水率的影響46
• 4.3.3 有機硅不同摻量對磷石膏軟化系數(shù)的影響46-47
• 4.3.4 白水泥對摻加 1.0%有機硅的磷石膏性能影響47-49
• 4.3.5 白水泥與碳酸鉀復合對摻加 1.0%有機硅的磷石膏性能影響49
• 4.3.6 磷石膏微觀分析49-50
• 4.4 本章小結50-52
• 5 磷石膏制備抹灰石膏52-56
• 5.1 抹灰石膏的配制52-55
• 5.1.1 緩凝劑對底層抹灰石膏性能的影響53
• 5.1.2 保水劑對底層抹灰石膏性能的影響53-54
• 5.1.3 砂用量對底層抹灰石膏性能的影響54-55
• 5.2 抹灰石膏的配方和性能55
• 5.3 本章小結55-56
• 6 結論56-58
• 6.1 結論56-57
• 6.2 建議57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-63
• 附錄63
• 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表論文目錄63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭書瑞;李建錫;段正洋;耿慶鈺;韓偉明;;利用磷石膏制備輕質高鈣墻體材料的研究[J];硅酸鹽通報;2015年10期

2 王蘭蘭;陸田玉;楊本宏;;固體廢棄物磷石膏制備新材料研究進展[J];安徽農學通報;2015年18期

3 馮春花;陳苗苗;李東旭;;緩凝劑對脫硫建筑石膏性能的影響[J];硅酸鹽通報;2014年05期

4 阮長城;黃緒泉;劉立明;黃應平;;石膏防水性能研究現(xiàn)狀和進展[J];化學與生物工程;2014年02期

5 何玉鑫;瞿縣;;磷石膏基膠凝材料復合特種化纖的性能研究[J];水泥技術;2014年01期

6 賈興文;吳洲;馬英;;磷石膏建材資源化利用現(xiàn)狀[J];材料導報;2013年23期

7 葉學東;;磷石膏綜合利用現(xiàn)狀及分析[J];磷肥與復肥;2013年06期

8 韓青;羅康碧;李滬萍;張英才;王琦;向蘭;;磷石膏的高效利用——硫酸鈣晶須的制備與應用[J];無機鹽工業(yè);2013年07期

9 郭治華;李國剛;;磷石膏在新型墻體材料中的應用研究[J];磚瓦;2013年04期

10 王東;劉凱;;有機硅憎水劑對不同石膏性能的影響[J];四川建材;2013年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 沈燕;利用磷石膏制備高硫型貝利特硫鋁酸鹽水泥的研究[D];重慶大學;2015年

2 李美;磷石膏品質的影響因素及其建材資源化研究[D];重慶大學;2012年

3 彭家惠;建筑石膏減水劑與緩凝劑作用機理研究[D];重慶大學;2004年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 俞波;非煅燒磷石膏砌塊的研究[D];武漢理工大學;2007年

2 吳莉;緩凝劑對建筑石膏性能的影響和作用機理研究[D];重慶大學;2002年

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本文編號：1112939