利用電廠脫硫石膏生產(chǎn)水泥

采用dta-tg、xrd、sem以及宏觀水化收縮和強度試驗等手段研究了粉煤灰-脫硫石膏-水泥三元復合膠凝體系的水化過程、活性效應及微觀結構等,根據(jù)試驗結果總結了復合膠凝材料的水化動力學過程。結果表明,粉煤灰-脫硫石膏水泥石的鈣礬石吸熱峰強于基準樣;在各組分相互活性激發(fā)和外摻激發(fā)劑作用下,粉煤灰-脫硫石膏水泥石中2次水化效應明顯;sem、xrd表明水泥石早期有明顯的鈣礬石生成,同時粉煤灰顆粒的表面侵蝕現(xiàn)象明顯,進一步說明復合膠凝體系的早期活性得到有效激發(fā),硬化后綜合性能得到有效保證。且宏觀收縮及強度試驗也從側面印證了微觀試驗結果。粉煤灰-脫硫石膏水泥基復合膠凝材料體系的研發(fā)可大量消耗燃煤電廠的工業(yè)廢渣,具有顯著的"綠色"效應。

分析了水泥-粉煤灰改性脫硫石膏基自保溫砌塊的原材料性能以及配合比,介紹了砌塊的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品性能。采用有機無機復合的方法對脫硫石膏改性,其物理力學和熱工性能滿足夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能自保溫墻體的要求。

以脫硫石膏、水泥、高鋁粉煤灰及其提鋁后硅鈣渣為主要原料,制作脫硫石膏制品,并對其性能進行測試。測試結果表明:在脫硫石膏制品中添加水泥可以改善其力學性能以及耐水性能,且水泥的添加量應控制在20%以內;添加硅鈣渣的石膏制品與純石膏相比,密度下降,強度提高,吸水率基本保持不變,軟化系數(shù)增加,且隨著硅鈣渣添加量的增加,密度下降加劇;粉煤灰的添加使得制品耐水性提高,但強度降低,吸水率和軟化系數(shù)提高;生石灰摻量5%時制品強度最高;在粉煤灰、硅鈣渣、生石灰總量一定的條件下,改變粉煤灰和石灰石的量,石膏制品的干抗折和抗壓強度在10%左右時強度最低。

通過在粉煤灰中摻加不同質量分數(shù)的脫硫石膏、石灰、naoh、na2so4、煅燒脫硫石膏等研究體系的膠凝性能。結果表明:單摻脫硫石膏或煅燒脫硫石膏能提高體系的強度,最佳煅燒溫度為800℃;加入石灰及naoh堿性激發(fā)劑后,粉煤灰的活性得到激發(fā),體系的膠凝性能明顯提高。當脫硫石膏摻量的質量分數(shù)為7%、石灰為8%、naoh為0.5%時,其28d的抗折強度達4.19mpa、抗壓強度達16.70mpa。在脫硫石膏、石灰、naoh等的共同作用下,粉煤灰的水化反應加強,其主要產(chǎn)物為鈣礬石、水化硅酸鈣,體系的致密性及膠凝性能均增強。

0引言脫硫石膏是火力發(fā)電廠煙氣脫硫凈化處理過程中石灰石粉吸收二氧化硫氣體反應所生成的工業(yè)副產(chǎn)石膏,其主要成分是二水硫酸鈣。通過大量的實驗室驗證,用脫硫石膏代替天然石膏做水泥緩凝劑完全符合gb/t21372-2008的有關技術和質量要求,水泥性能良好。但很多水泥企業(yè)在實際工業(yè)生產(chǎn)過程中卻很難推廣應用,本文就如何通過技術改造,成功使用脫硫石膏完全代替天然石膏做水泥緩凝劑技改一例與廣大水

干混砂漿又稱干粉砂漿,是將干燥的骨料(如砂子)、膠凝料(如水泥、粉煤灰、石膏等)、化學添加劑等通過計量控制、合理配比、混合均質、機械化生產(chǎn)、產(chǎn)品包裝或散裝儲運到現(xiàn)場,作業(yè)時只要按一定比例加水攪勻,即可直接使用的新型干混類建材。

干混砂漿又稱干粉砂漿，是將干燥的骨料（如砂子）、膠凝料（如水泥、粉煤灰、石膏等）、化學添加劑等通過計量控制、合理配比、混合均質、機械化生產(chǎn)、產(chǎn)品包裝或散裝儲運到現(xiàn)場，作業(yè)時只要按一定比例加水攪勻，即可直接使用的新型干混類建材。

通過試驗研究了粉煤灰、礦粉和水泥摻量及摻加種類對脫硫建筑石膏性能影響。結果表明:(1)單摻粉煤灰、雙摻粉煤灰和礦粉(或水泥)和三摻粉煤灰、礦粉和水泥具有緩凝作用,粉煤灰和礦粉的摻入降低了標準稠度用水量,水泥的摻入提高了標準稠度用水量。(2)單摻粉煤灰且隨著粉煤灰摻量增加,試樣強度和耐水性在降低,其摻量不宜大于10%;雙摻粉煤灰和礦粉且隨著礦粉摻量增加,試樣強度顯著降低,而耐水性先降低后增加;雙摻粉煤灰和水泥且隨著水泥摻量增加,試樣強度在降低,而耐水性先提高后降低,水泥摻量不宜大于7.5%。(3)在總摻量相同時,通過粉煤灰、礦粉和水泥摻量的優(yōu)化組合,雙摻粉煤灰和水泥與三摻粉煤灰、礦粉和水泥試樣強度和軟化系數(shù)高于單摻粉煤灰、雙摻粉煤灰和礦粉試樣。

脫硫石膏作為煙氣脫硫工藝的副產(chǎn)品,不僅價格低,來源廣,而且具有與天然石膏相近的性質和優(yōu)點。研究了不同礦物摻合料(粉煤灰和礦粉)、不同外加劑摻量以及不同配比對脫硫石膏基材料性能的影響。結果表明,將硅酸鈉作為早強劑,體系的早期抗折、抗壓強度與空白樣相比分別提高150%和30.6%;生石灰和水泥雙激發(fā)可使體系的強度提高100%以上;粉煤灰與礦粉復摻時,強度和經(jīng)濟效益都得到保證。綜合考慮,fgd體系的配比為:m(脫硫石膏)∶m(粉煤灰)∶m(礦粉)=40∶20∶40。

針對電廠兩大工業(yè)廢渣——煙氣脫硫石膏及粉煤灰,通過試驗研發(fā)用于混凝土的活性復合礦物摻合料。以適當比例復合后的脫硫石膏及粉煤灰等量取代水泥摻入到水泥砂漿中,通過活性激發(fā)措施,以膠砂流動度、早期強度以及強度發(fā)展規(guī)律等作為控制指標探索脫硫石膏及粉煤灰的最優(yōu)配比,同時通過微細觀結構的sem觀測評價脫硫石膏-粉煤灰活性礦物摻合料在水泥基材料中的作用效應。結果表明,脫硫石膏及粉煤灰以1:2的比例復合等量取代水泥30%摻入水泥砂漿中,可獲得較為優(yōu)異的膠砂流動度、早期強度,而后期強度能趕上甚至超過基準水泥膠砂;sem表明由于脫硫石膏及其它外加組分的活性激發(fā)效應,粉煤灰的活性得到有效激發(fā),早期有明顯的鈣礬石生成。脫硫石膏-粉煤灰復合礦物摻合料的研發(fā)可大量消納燃煤電廠的工業(yè)廢渣,且在水泥基材料體系中具有優(yōu)異的水化及低成本特性,具有顯著的"綠色"效應,符合中國"可持續(xù)發(fā)展"的戰(zhàn)略要求。

以陜西某礦矸石電廠的濕排粉煤灰為研究對象,采用化學分析、激光粒度分析、x衍射、掃描電子顯微鏡等測試手段,研究了粉煤灰的理化特征。研究表明,矸石電廠粉煤灰顆粒較粗,以20～70μm的顆粒為主,顆粒形狀不規(guī)則,球形顆粒較少;化學組成以氧化硅、氧化鋁和氧化鐵為主,含量超過70%,屬于低鈣灰,燒失量不滿足國家標準三級灰要求;粉煤灰由大量的多孔玻璃體、碳粒以及少量晶體礦物所組成,礦物組成主要為石英,還有少量的莫來石、赤鐵礦。

煙氣脫硫石膏、粉煤灰是目前中國電廠的兩大主要工業(yè)固體廢料。筆者以脫硫石膏(fgd)和粉煤灰(fa)等量取代水泥20%、30%、40%制備了fgd-fa道路混凝土,采用平板法試驗研究了早期開裂敏感性,并通過力學性能試驗探討了早期強度的發(fā)展規(guī)律。結果表明:由于"補償收縮"效應,3種配比道路混凝土早期開裂敏感性均較低,同時,強度能滿足c35的工程要求。另外,綜合考慮體積穩(wěn)定性、力學性能、經(jīng)濟成本等因素,當摻量在30%左右時,道路混凝土的綜合性能較好。該研究成果為提高fgd、fa在公路工程中的應用奠定了基礎。

脫硫石膏和粉煤灰是燃煤電廠兩大工業(yè)固體廢渣,按比例混合后,摻入適量改性劑復合而成一種新型活性礦物摻合料。制備c30~c55脫硫石膏-粉煤灰混凝土,并試驗研究其主要技術性能。結果表明,脫硫石膏-粉煤灰摻量20%~40%,混凝土施工工作性好、坍落度損失小,強度發(fā)展穩(wěn)定、脆性降低,抗?jié)B性好、開裂敏感性低、耐磨和抗凍性能優(yōu)、耐腐蝕能力強,實現(xiàn)高性能化和綠色化。脫硫石膏-粉煤灰混凝土材料成本分析說明,脫硫石膏-粉煤灰在土建工程上的大摻量雙利用,吸納量大、利廢程度高,社會經(jīng)濟和環(huán)保效益顯著。

脫硫石膏是燃煤電廠、煉油廠等排放的二氧化硫采用脫硫凈化工藝技術處理所得的一種工業(yè)廢石膏。研究了脫硫石膏不同的煅燒溫度及保溫時間對脫硫石膏-粉煤灰新型復合膠凝體系抗壓強度的影響,并在此基礎上采用礦物激發(fā)劑與化學激發(fā)劑對該復合體系進行改性。結果顯示:適當?shù)拿摿蚴囔褵郎囟扰c保溫時間、適宜摻量的礦物激發(fā)劑與化學激發(fā)劑均能提高復合膠凝體系的強度。因此,這些方法都是改善脫硫石膏-粉煤灰復合膠凝材料性能的有效措施。

研究了粉煤灰摻量變化對脫硫石膏基砂漿的稠度、體積密度、抗壓強度、抗折強度、粘結拉伸強度、干燥收縮性能等物理力學性能的影響規(guī)律.結果表明,粉煤灰對脫硫石膏基砂漿物理力學性能具有顯著影響,能使得脫硫石膏基砂漿稠度明顯增大,新拌砂漿體積密度和硬化砂漿體積密度略微增大,抗壓強度、抗折強度和粘結拉伸強度均顯著提高;粉煤灰也能顯著改善脫硫石膏基砂漿的干燥收縮性,降低干燥收縮率;且當粉煤灰摻量為20％～30％時,其時脫硫石膏基砂漿的上述物理力學性能改善效果最佳.

研究燃煤電廠2大固體廢物脫硫石膏和粉煤灰在標養(yǎng)條件下養(yǎng)護,以粉煤灰改性未經(jīng)煅燒脫硫石膏配制的新型石膏基膠凝材料。對影響脫硫石膏-粉煤灰膠凝材料的礦物改性劑各因素進行了試驗研究,得出各因素單獨作用時膠凝材料強度的發(fā)展規(guī)律。在此基礎上,通過正交試驗得到脫硫石膏-粉煤灰膠凝材料的最佳復合礦物改性劑配比。

采用正交試驗方法研究了氫氧化鈉、石灰、硫酸鈉對脫硫石膏/粉煤灰復合膠結材強度的影響,得到了脫硫石膏/粉煤灰復合膠結材的最佳配比;研究了脫硫石膏/粉煤灰復合膠結材的耐水性能,研究表明膠結材有較好的耐水性,是脫硫石膏有效利用的新途徑。

以兩種工業(yè)廢棄物：脫硫石膏和粉煤灰為主要原料生產(chǎn)輕質高強空心砌塊，對廢棄物的資源化利用有重要意義。本文研究了脫硫石膏粉煤灰空心砌塊膠結材性能，砌塊生產(chǎn)工藝和技術經(jīng)濟分析。脫硫石膏粉煤灰空心砌塊生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低，性能優(yōu)良，改變了純石膏制品耐水性差的不足，拓寬了應用范圍。．

陜西堯柏特種水泥有限公司蒲城分公司現(xiàn)有1條2500t/d熟料新型干法生產(chǎn)線,2條500t/d干法生產(chǎn)線,年生產(chǎn)水泥約150萬噸,消耗天

本文針對水泥-粉煤灰-礦渣粉復合膠凝體系配制的干混砂漿早期和后期強度較低的難題,選取粉煤灰、礦渣粉兩者單摻或復摻取代水泥率為70%的復合膠凝體系,研究脫硫石膏(fgd)對該體系活性的改進效果。結果表明:摻加一定量的fgd對水泥-粉煤灰-礦渣粉復合膠凝體系活性的改進效果明顯,能明顯提高該體系的早期和后期抗壓強度和拉伸粘結強度,且能使膠凝體系的收縮降低10%以上;通過xrd和sem、孔結構微觀分析表明:fgd對粉煤灰或礦渣粉起到了硫酸鹽和堿性激發(fā)的雙重作用,且對水泥水化也有一定的促進作用,膠凝體系水化產(chǎn)物改善了漿體內部結構,使?jié){體中空隙大大降低。

電廠粉煤灰漂珠 電廠粉煤灰漂珠是煤粉燃燒后，由煙氣自鍋爐中帶出的粉狀殘留物。 1、它是一種人工火山灰質材料，即一種硅質或硅鋁質材料。粉煤灰的性能具有較大的 波動性，它不僅與煤種、煤源有關，同時亦取決于鍋爐的類型、運行條件收塵及排灰方式。 粉煤灰的化學組成：sio2al2o3fe2o3caomgoso338～5423～384～63～100.5～4 0.1～1.2粉煤灰的礦物組成：由于煤粉各顆粒間的化學成分并不完全一致，因此燃燒過程 中形成的粉煤灰在排出的冷卻過程中，形成了不同的物相。比如：氧化硅及氧化鋁含量較高 的玻璃珠在高溫冷卻的過程中逐步析出石英及莫來石晶體，氧化鐵含量較高的玻璃珠則析出 赤鐵礦和磁鐵礦。 2、粉煤灰中的微珠火電廠排放的粉煤灰中，含有一種顆粒微小，呈園球狀，顏色由淺 到深的透明、半透明的中空或實心的玻璃體。它們的主要組成為s