电厂脱硫石膏制备水泥缓凝剂的研究.pdf

粉煤灰综合利用F L YA S HC o M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I O N2 0 1lN o 2电厂脱硫石膏制备水泥缓凝剂的研究S t u d yo nP r e p a r a t i o no fC e m e n tR e t a r d e rf r o mD e s u l f u r i z a t i o nG y p s u m曹素改1，魏卫东2，韩屹勃2，李倩1，赵风清1(1 河北科技大学，石家庄0 5 0 0 1 8；2 鹿泉东方鼎鑫水泥有限公司，鹿泉0 5 0 2 0 0)摘要：试验以脱硫石膏为主要原材料、改性脱硫石膏为胶结料，添加少母的生石灰和高钙粉煤灰，经压力成型制备水泥缓凝剂。通过1：艺优化，确定了产晶的最佧物料配比，并研究r 其应用性能。结果表明：掺加4 改性脱硫石膏缓凝剂能正常调节水泥的凝结时间。项目的实施实现r 脱硫石膏的深度资源化利用，降低r 产品的牛产成本，应用I i i 景广阔。关键词：脱硫石膏；缓凝剂；水泥；激发剂中图分类号：T U 5 0 2。T Q l 7 2 4+6 2文献标识码：A文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 1)0 2-0 0 2 7-0 3随着火电厂烟气脱硫产业的发展，我国脱硫石膏产量增长迅速。预计2 0 1 0 年之后，我国每年将要排放脱硫石膏近亿吨，其综合利用直接影响着火电厂的经济效益和环境效益。烟气脱硫石膏产品旱浆体状，主要成分为C a S O。2 H：O 晶体，含少量碳酸钙和粉煤灰杂质，附着水含量在1 0 4 0 之间，脱硫石膏的粒径较细，一般在5 斗m 一3 0 0 u L m 之间；干燥脱硫石膏的C a S O。2 H 2 0 含量一般为7 5 9 5，品位优于大多数天然石膏商品。目前我国的脱硫石膏主要用于生产建筑石膏粉、粉刷石膏、纸面石膏板、石膏砌块等。本研究的目的是优选合适的胶结剂和激发剂，将脱硫石膏改性处理，通过压力成型的方法，对其造粒，制备便于输送和喂料、性能优异的水泥缓凝剂。l 原材料及试验方法1 1 原材料原材料包括：脱硫石膏(河北华电石家庄分公司南焦电厂湿法脱硫石膏)、矿渣(河北敬、l k 集团水淬高炉矿渣)、高钙粉煤灰(河北国华定州电厂高钙粉煤灰)、生石灰(有效氧化钙含量 6 8)、硅酸盐水泥熟料(鹿泉东方鼎鑫水泥有限公司旋窑熟料)、激发剂(采用市售化工原料配制)。原材料的化学成分见表1。收稿日期：2 0 1 1-0 1-2 0表1原料化学成分1 2 试验方法脱硫石膏颗粒的制备：将掺有胶结料的脱硫石膏，在水灰比为0 1 3(基于试验片j 脱硫石膏含水率为1 0 1 5 考虑)条件下搅拌均匀，装入自制钢模，经压力机加压成型，成型压力为2 0k N 左右，成型后在(2 0 2)空气中养护。水泥的制备：将养护好的石膏颗粒与熟料、活性混合材等，按照一定的比例计量，用m 5 0 0 5 0 0I T l l n 试验磨粉磨至要求的细度，制成水泥。水泥性能检测：执行G B T 1 7 6 7 1 1 9 9 9 水泥胶砂强度检验方法和G B T 1 3 4 6-2 0 0 1 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法。2 试验2 1 脱硫石膏成型造粒浆体状脱硫石膏含水率高、粘性强，在装载、提升、输送过程易粘附在各种设备上，造成积料堵塞，影响生产正常进行，在运输和生产使用中也易造成扬尘，污染2 7 2 0 1 1N O 2粉煤灰综合利用F L Y A S HC O M P R E H E N S I V EU T l L I Z A T I O N环境。因此，国内外通常是将脱硫石膏造粒成型后用作水泥缓凝剂。石膏的造粒过程就是增大粒径的过程，在此过程中，粉末颗粒通过物质间自身的架桥作用，毛细管吸引压力、附着力、静电引力和机械咬合力等的作用形成大粒径的石膏颗粒。石膏颗粒的自身强度是评价造粒的主要指标，一般要求破坏荷载不小于0 8 M P a。石膏造粒的方式大致分为两类，一类是靠颗粒间的凝聚力(如盘式成球)，另一类是靠外力对粉体施压使其形成颗粒(如碾压造粒)。第一种成型方式要求物料有较好的塑性，而脱硫石膏塑性很差，不宜采取这种方式口J。根据石膏的性能，经反复试验选定了在脱硫石膏中掺入少量胶结剂后压制成粒的工艺，经验证此胶结剂对水泥性能无不良影响，颗粒破坏倚载不小于1 M P a，能满足水泥生产工艺的要求。2 1 1成型压力对石膏颗粒强度的影响脱硫石膏经煅烧改性具有一定的胶结性，能改善脱硫石膏颗粒的强度，石膏颗粒压制过程中成型压力也将影响其强度。图1 为掺加经1 6 0 2。5煅烧脱硫石膏2 0 的石，2膏颗粒抗压强度随成型了ts压力变化的试验结果。孥t由图l 可见，提高成毒o 5型压力可