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处理工艺对脱硫石膏晶体形态的影响研究

第31卷第12期
2008年12月际丕化工VoL3lNo.12
Dec.2008处理工艺对脱硫石膏晶体形态的影响研究
林少敏,黄利榆,陈少瑾
(韩山师范学院环境化学应用技术研究所,广东潮州521041)
[摘要]脱硫石膏的晶体颗粒形态是影响石膏制品性能的重要因素之一。

脱硫石膏的颗粒级配较差,采取粉磨的措施或者利用脱硫石膏与天然石膏混合使用的方法可以改善;采取蒸压处理的方法,有利于解决脱硫石膏晶体尺寸较大、颗粒级配较差的问题,同时可以生成高强度的a一半水石膏。

[关键词]脱硫石膏:颗粒形态:粉磨:蒸压
【中图分类号】X773【文献标识码]A[文章编号]1003—5095(2008)12-0016-02
脱硫石膏是烟气脱硫(FGD)过程中产生的废弃物,不仅占用土地,而且污染了环境[1.2】。

脱硫石膏的主要成分是二水石膏,一般为潮湿、细粉状,纯度高,可以代替天然石膏生产不同用途的石膏制品。

但是,由于我国对烟气脱硫石膏的研究起步较晚,对脱硫石膏的性能特点、处理工艺及加工设备等方面缺乏系统、详细的研究,这在很大程度上制约了脱硫石膏资源化利用的发展嘲。

如果能结合脱硫石膏本身的性能特点,采用合适的工艺手段对其进行处理,制备性能优异的石膏制品,具有非常重要的意义。

本文着重研究了脱硫石膏的处理工艺对其晶体颗粒形态以及石膏制品性能的影响。

1实验
1.1材料
实验所用的脱硫石膏来自DT发电厂:湖北模具石膏、青海模具石膏均为工业原料。

1.2实验方法
1.2.1加热脱水处理
样品先在实验室干燥箱80℃恒温6h,再升温到160℃恒温4h,然后各称取200g进行陈化,并记录随陈化时间的增加,样品重量的变化。

1.2.2蒸压脱水处理
利用高温灭菌锅对脱硫石膏样品进行蒸压处理,压力约为Q15MPa,温度约为127℃,蒸珏班悯3ho1.2.3石膏颗粒形态的观察
利用OlympusCX31型生物显微镜观察石膏的颗粒形态,放大倍数分别为400倍和1000倍。

[基金项目]广东省科技计划项目(20078010800002:2006837001004),韩山师范学院博士科研启动项目(2008)[收稿日期]2008—09一lO
[作者简介]林少敏(1978一),男,副研究员,主要从事生态环境、材料物理与化学方面的研究。

2结果与讨论
2.1TD发电厂脱硫石膏的颗粒形态
对DT发电厂的脱硫石膏进行取样,进行加热脱水处理。

利用显微镜观察脱水处理前后脱硫石膏的颗粒形貌,放大倍数为400倍,结果如图1(a)和(b)所求,
(nJ脱惋Il竹脱水前(一lOOfS)(”脱硫石青脱水后(×400倍)图1脱硫石膏脱水前后颗粒形态的对比
由图I(a)、(b)可见,DT发电厂脱硫石膏的颗粒大小较为平均,颗粒分布范围较小,主要集中在30~60um之间,其颗粒级配较差。

这种颗粒级配会造成煅烧后石膏制品的加水量不易控制,流变性不好,颗粒离析、分层现象严重,会影响石膏制品的和易性和保水性能,给生产操作带来困难。

特别是DT发电厂脱硫石膏的晶体颗粒大多呈菱形片状,且脱水处理前后颗粒的形态变化不大,这会对石膏浆体的流动性产生负面影响,因此必须对其进行改性处理。

同时,对陶瓷厂实际生产中使用的青海模具石膏进行取样,利用显微镜观察其颗粒形貌,与脱硫石膏进行对比.放t倍数为1000倍,结果如图2所爪,
图2青海模具钿铂的赖辛立J眵念【xl
OOO倍)
第12期林少敏等:处理工艺对脱硫石膏品体形态的影响研究
此外,由图1中(a)、(b)与图2的对比可以看出,DT发电厂脱硫石膏的颗粒比工厂中实际使用的模具石膏的颗粒大很多,而且结晶比较完整。

这使得脱硫石膏浆体在搅拌过程中会有明显的颗粒感,黏性较差,影响其工作性能。

要解决脱硫石膏颗粒级配差的问题,一方面可以在生产中增加粉磨设备,对煅烧后的脱硫石膏进行粉磨处理;另一方面可以采用具有击碎功能的煅烧设备,如美国的Delta磨,在煅烧过程中同时完成脱水和改善粒级。

另外,还可以利用脱硫石膏与天然石膏按合适的比例搭配使用。

2.2蒸压处理对脱硫石膏颗粒形态的影响
对DT发电厂的脱硫石膏进行取样,利用高温灭菌锅对脱硫石膏样品进行蒸压处理。

利用显微镜观察蒸压处理后脱硫石膏的颗粒形貌,放大倍数为400倍和l000倍,结果如图3(a)和(b)所示。

图3脱硫石骨蒸压处理后的颗粒形态
由图3(a)可见,与直接加热脱水处理的脱硫石膏相比,经过蒸压处理的石膏颗粒晶体尺寸较小,颗粒级配较好,颗粒形态更接近实际生产中使用的模具石膏。

同时,由图3(b)可以明显看到,晶体呈杆状或短柱状,说明有部分a一半水石膏生成,通过XRD的检测也得到验证。

在石膏水化过程中,杆状或短柱状的晶体结构更有利于晶体问相互接触、交叉、连生而形成一个牢固的结构网,从而得到具有更高强度的硬化体,提高石膏性能[6】。

3结论
在实际生产过程中,由于原料、工艺的不同,造成脱硫石膏颗粒形态、结晶体、杂质等方面有所不同,会影响石膏制品的性能。

必须根据脱硫石膏本身的性能特点对其进行处理,才能更好地实现对脱硫石膏的综合利用。

脱硫石膏的颗粒级配较差,会对石膏浆体的工作性能产生不利影响,可以采取粉磨的措施或者利用脱硫石膏与天然石膏混合搭配的方法来改善颗粒级配。

采取蒸压处理的方法,有利于解决脱硫石膏晶体尺寸较大、颗粒级配较差的问题,同时可以生成高强度的a一半水石膏。

[参考文献]
[1]王方群,原永涛,齐立强.脱硫石膏性能及其综合利用[J].粉煤灰综合利用.2004,(1):41—4也
[2]彭志辉,季建新,林芳辉,等.烟气脱硫石膏及其建材资源化研究【J].重庆环境科学,2000,(12):26-32.
[3]吴晓琴,吴忠标.烟气脱硫石膏资源化利用现状及展望[J].重庆环境科学,2003,25(11):192-196.
【4]陈云嫩,梁礼明.烟气脱硫副产物的综合利用【J】.环境科学技术,2003,26(6):43-46.
[5]申士富,张连松,孙传尧.脱硫石膏综合应用研究[J].矿冶,2003.12(3):49-51.
[6]孙泰新.卫生陶瓷模用半水石膏粉的性能测试及选择[J】.非金属矿,1995,(3):29—33.
ResearchontheEffectofTreatmentonCrystalShapeofDesulphurizationGypsum
LINShao-min.跚ANGLi—yu,cH翻Shao-jin
(ResearchInstituteofEnvironmentalChemistryandTechnology,HanshanTeachersCollege,Chaozhou521041,China)Abstract:Thecrystalgrainshapeofdesulphurizationgypsumaffectstheperformanceofgypsumproducts.Grindingmea~suresormixingthedesulphurizationgypsumandnaturalgypsumc柚improvethegraincomposition.Usingautoclavedtech—nologyishelpfultomakethecrystalparticlesmallerandimprovethegraincomposition,andprepareshighstrengthal—pha—hemihydrategypsum.
KeywoffgLi.-desulphurizationgypsum;grainshape:grinding;autoclavedtechnique
更正
《河北化工》2008年第11期第71页“HPLC法测定甲基磺草酮原药的含量”一文作者“袁张口-,高永民t,颜廷英。

”应为“袁张粲-,高永民-,颜廷英z”,其中“袁张口’位为“袁张檠”。

特此更正。

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