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脱硫石膏用作水泥缓凝剂

烟气脱硫石膏用作水泥缓凝剂,目前在业内已经进行了一些研究与探索。结果表明利用脱硫石膏全部或部分替代天然石膏生产硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥能有效调节水泥凝结时间;另外经过适当热处理(低温烘干)后的脱硫石膏掺人矿渣水泥和复合水泥后还能激发混合材的活性,进一步提高水泥浆体结构强度。因而,可以认为采用脱硫石膏作为水泥缓凝剂是可行的。据分析用热电厂脱硫石膏全部或部分代替天然石膏在实际水泥生产中作缓凝剂还能为企业带来一定的经济效益。

相关研究还表明,与天然二水石膏相比,在水泥生产中使用脱硫石膏的主要优点在于:其CaSO4oZHZO纯度较高,相同条件下用量更少;直接利用时相对成本较低。但是作为一种工业副产的化学合成石膏,脱硫石膏也具有的一些突出的缺点,例如通常都含有较高的游离水;相对较高的PH值对水泥初期水化和凝结性能也有影响;此外组成中含有多种不稳定的杂质成分,对脱硫石膏化学特性的影响非常大,这使得脱硫石膏性质不稳定,有可能影响水泥的性能。这些问题使得一些水泥企业对脱硫石膏的使用存在相应的顾虑,阻碍了其在水泥工业中的推广应用。

综合以上分析,可以认为限制脱硫石膏在水泥中有效应用的主要问题是两大方面。其一是脱硫石膏的高含水率,在生产中不仅因其引起的粘堵问题造成储存、输送、下料及计量不畅,而且还有企业反映出高含水率的脱硫石膏会降低水泥强度。其二则是脱硫石膏较为复杂多变的杂质成分的影响,尤其是化学稳定性相对较弱的亚硫酸钙杂质,其主要是因脱硫过程中空气量不足而未能完全氧化所产生。对于亚硫酸钙而言由于其化学不稳定特性,其在水泥生产中的应用始终没有形成统一的认识,因而也限制了某些以亚硫酸钙为主要产物的脱硫副产品的综合利用。脱硫石膏因其化学稳定性强,故对其用作水泥缓凝剂研究的较多,但是不可否认的是在脱硫石膏中仍然或多或少含有一定量的亚硫酸钙杂质,而人们对亚硫酸钙用作水泥缓凝剂的研究不多,并且相应的报道结论也存在较多差异,有些甚至相互矛盾。如有的报道认为亚硫酸钙进入水化体系后对水泥的凝结性能并无影响;也有研究认为与石膏共存条件下,当亚硫酸钙超过一定量时,水泥的凝结时间会明显延长,因而亚硫酸钙具有缓凝作用。上述这些问题无疑是阻碍脱硫石膏有效利用的重要因素,显然探索其作用机理,寻求相应的改进方法具有理论意义和实用价值。

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