|
一、 石膏及石膏制品基础知识 1、石膏工业的理论基础: 石膏化学式为CaSO4·2H2O,它是气硬性胶凝材料。所谓胶凝材料就是在物理、化学作用下,能从浆体变成坚固的石状体,并能胶结其他物料,制成有一定强度的复合体的物质。分水硬化和非水硬化两大类,石膏属于非水硬化,即它只能在空气中硬化的胶凝材料,是一种多功能气硬性材料,是由二水石膏经过不同温度和压力脱水而成。由于石膏的加工工艺较简单,能耗较低,具有轻质、凝结快、放射性低、隔声、隔热、耐火性能好等许多优良品质,被广泛利用。石膏(CaSO4·2H2O)在不同条件下脱水,其脱水产物形态不同,在干燥空气下脱水生成的是β—石膏,在饱和蒸汽或水中脱水生成的是а—石膏。前者称建筑石膏,后者称高强石膏,在不同温度条件下二水石膏中的结晶水(二个结晶水)会失去一个半结晶水或二个结晶水,因此石膏及其脱水产物均是CaSO4—H2O系统中的一个相,它们在特定条件下同处于CaSO4—H2O的平衡系统中。这个系统中公认的有五个相,七个复体,它们是:二水石膏(CaSO4·2H2O),a型和β型半水石膏(a—CaSO4·1/2H2O)和(β—CaSO4·1/2H2O),a型和β型硬石膏Ⅲ(a—CaSO4Ⅲ)和(β—CaSO4Ⅲ),硬石膏Ⅱ(CaSO4Ⅱ)硬石膏Ⅰ(CaSO4Ⅰ)。石膏脱水产物或称相,虽然都是由单纯的硫酸钙组成的化合物,但其晶体结构及其反应性能则是多种多样的,这些脱水产物做成产物时又要水化与硬化。二水石膏是脱水产物的原始材料,又是脱水产物再水化的最终产物,这种最终产物也称为再生石膏。因此可以说,石膏的脱水、水化与凝结硬化机理是整个石膏工业的理论基础。用方程式可以概括如下:

2、石膏的分类: 有天然石膏和工业付产石膏(化学石膏)两大类。我们天然石膏资源丰富,储量约为570亿吨,居世界首位,其中可利用矿区储量为170亿吨左右,现年产量约3000万吨左右。 天然石膏按结晶水含量可分为硬石膏(结晶水含量<5%=普通石膏(结晶水含量>13.6%)混合石膏 天然石膏按结构状态可分为:纤维、普通、雪花、透明、土石膏等。 工业副产石膏:也称化学石膏有: 磷石膏——磷矿和硫酸反应制取磷酸的副产物。每吨磷酸消耗2.6~2.85硫酸,生成4.8~5吨磷石膏。 脱硫石膏——燃煤烟气脱硫的副产物,每吸水1吨SO2就可产生脱硫石膏2.7吨。 柠檬酸石膏——生产柠檬酸的副产品。 氟石膏——生产氟化氰的副产品。 艺硝石膏——分离 盐石膏——盐碱,是海边晒盐过程中的沉积物。 3、石膏的主要用途: 石膏(二水硫酸钙CaSO4·2H2O)直接用于建材工业水泥制品、冶炼、豆腐凝固、光示器械,石膏铸型等。 熟石膏(半水硫酸钙CaSO4·1/2H2O) 胶凝材料:建筑石膏:(β—CaSO4·1/2H2O)是建材制品的原料。 高强石膏:(a—CaSO4·1/2H2O)用于各种模型、铸型等。 无水石膏胶凝材料(硬石膏):主要用于水泥调凝剂,生产硫酸盐水泥,硬石膏膨胀剂,硬石膏胶结料,墙体材料等。 石膏复合胶凝材料:粉刷石膏、自流平、外墙腻子、嵌缝石膏、粘结石膏。 建筑制品:薄板——纸面石膏板、纤维石膏板、保温板、装饰板。 厚板——砌块、空心条板、石膏砖。 本文涉及的是:脱硫石膏制成的石膏砌块产品。 二、 脱硫石膏砌块的主要特性 1、利废、节能: 含硫燃料燃烧后排放到大气中的SO2,是形成大气污染的首要污染物,给人类的环境和世界经济带来了极大的破坏。消除SO2的最好方法是采用湿式石灰石——石膏法脱去烟气中的SO2,即把有害的SO2气体变成无害的石膏,每吸收1吨SO2就可产生脱硫石膏2.7吨,一个燃煤的30万KW发电机组,当煤中含量是1%时,每年排放的脱硫石膏约为3万吨。到2010年全国脱硫发电机组总容量将达40000~50000MW(4000~5000万KW)其中7%采用脱硫,则脱硫石膏能力约850吨左右。大量的脱硫石膏若不利用,将占用大量土地,造成废料二次污染,因此利用这种石膏制成建筑制品,应用在建筑领域中,无疑是变废为宝的最佳举措。 德凯石膏砌块就是用北京国华电力公司热电厂脱硫石膏经过烘干和煅烧成为半水石膏,再加水和其它添加剂在高精度的砌块成型机中成型、然后经过高热效率的烘干窑进行干燥而成的制品。砌块机组的生产能力为38万?/年,可消耗脱硫石膏约2.4万吨。在工业生产中,燃烧能耗是衡量制品耗能的指标之一,石膏和水泥、石灰、三大胶凝材料在煅烧时的耗能以石膏为最低,因为二水硫酸钙工业生产的煅烧温度在120~180℃之间(指β),而石灰的煅烧温度为800~900℃,水泥则为1450℃。温度的高低显示了耗能的高低。据各种煅烧设备的耗能统计,石膏的煅烧能耗在230~300kcal/kg之间,而水泥熟料的煅烧能耗在1020~1500kcal/kg左右,是石膏的4~5倍,而石灰石的煅烧能耗在800~900kcal/kg左右,是石膏的3倍,可以看出,石膏煅烧能耗最低,在建材行业中是节能产品。 2、保温、舒适: 建筑物的保温性能直接关系着居住的舒适度和建筑物的节能,而材料的保温性能取决于材料本身的导热系数。德凯脱硫石膏砌块生产时,其水膏比在0.9~1.0之间,半水石膏水化多余的水,以游离状态存在,凝固硬化后这些游离水被蒸发,制品中留下大量的孔隙,形成了微孔结构,使制品重量减轻,如普通脱硫石膏砌块(实心)尺寸为666×500×80 mm每块重20~22kg,表观容重低于900 kg/m3,所测定的导热系数为0.109w/m·k,是常用建材制品较低的品种之一。举例说明:

从以上资料可以看出,脱硫石膏砌块的导热系数最低,说明它具有良好的保温性能。导热系数越小,传热速度越慢,当砌块用于隔墙时,人体接触时,感到“暖”,如室内使用木材“暖”的效果;用于建筑物内保温外墙内侧,可提高墙体的热阻值,增强保温效果,节约能源。
共2页: 上一页 1 [2] 下一页
|