复合转晶剂对建筑石膏性能的影响

脱硫石膏(FGD gypsum)作为一种固废,可经过高温煅烧制备建筑石膏,实现固废资源化利用。以脱硫石膏为原料,氧化钙和硫酸铝为复合转晶剂,在170℃下煅烧2 h制备建筑石膏,研究复合转晶剂的复合比例及掺量对建筑石膏力学性能的影响,并揭示其复合转晶机理。结果表明,当复合转晶剂掺量为1%(质量分数)、氧化钙和硫酸铝复合比例为1∶1(质量比)时,制备的建筑石膏力学性能最佳。水化后石膏块体致密性良好,水化产物呈相互交错的短柱状或纤维状。建筑石膏的2 h抗折和抗压强度分别为3.6和9.7 MPa,绝干抗折和抗压强度分别为6.8和23.5 MPa,满足《建筑石膏》(GB/T 9776—2022)中3.0级建筑石膏的要求。

pH值对复合转晶剂制备脱硫建筑石膏性能的影响

脱硫石膏经煅烧工艺制备建筑石膏,不仅可以实现资源循环再利用产生经济效益,而且可以减少环境污染,创造适宜环境条件。采用热电厂的脱硫石膏为主要原料,酒石酸钾钠和硫酸铝为复合转晶剂,添加CaO调节体系的pH值,研究pH值对复合转晶剂制备的建筑石膏的浆体性能、力学性能的影响,结合水化产物形貌的变化,进一步揭示pH值对建筑石膏的调控机理。实验结果表明,在pH=12时,脱硫石膏中掺入0.03 wt%酒石酸钾钠与0.3 wt%硫酸铝,经170益煅烧2 h后,室外陈化1 d,密封陈化3 d,制备的建筑石膏性能最好。此时建筑石膏初凝和终凝时间分别为13.5 min和16.5 min,2h抗折和抗压强度分别为3.35 MPa和10.40 MPa,满足国家标准建筑石膏3.0等级。

复合转晶剂对磷建筑石膏晶体转晶影响的叠加效应研究

为了研究复合转晶剂对磷建筑石膏晶体转晶效果的影响,选用酒石酸钾钠、醋酸镁、硫酸铝、硫酸铝钾4种转晶剂,通过单掺、复掺的方式与磷建筑石膏相互作用,从吸附能、失电子能力、表面能的角度,利用吸附模型分析了转晶作用机理。结果表明:酒石酸钾钠的调晶效果优于醋酸镁;硫酸铝钾的调晶效果优于硫酸铝;当硫酸铝掺0. 15%、酒石酸钾钠掺0. 03%二者协同作用于磷建筑石膏中时,试块抗压、抗折强度最大,分别为22. 31 MPa和6. 44 MPa。转晶剂复合作用时,硫酸铝较硫酸铝钾可以提供更多的Al^(3+),有助于羧基间距更大的酒石酸钾钠同时与Ca^(2+)和Al^(3+)吸附配位,形成网状络合有机大分子,使晶面的稳定性提高,减缓了晶体在C轴的生长速度。