石膏的资料分析解析
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石膏相解释-概述说明以及解释1.引言1.1 概述石膏是一种常见的矿石,主要成分为硫酸钙(CaSO4)。
它通常以晶体状和白色或无色的形式出现,具有较低的硬度和脆性。
石膏在地质学中具有广泛的分布,可以在沉积岩、火成岩和变质岩中找到。
它也是一种非常重要的建筑材料,广泛应用于建筑业和工业领域。
本文将对石膏的定义、成分、产生和形成过程进行详细解释,并重点探讨石膏的应用价值和环境影响。
石膏被广泛用于建筑领域,用作建筑材料的一部分,如墙板、天花板、隔墙和防火墙等。
它具有良好的隔热和隔音性能,还可以提高建筑物的抗震能力。
此外,石膏还可以用于装饰材料,如石膏板、石膏雕塑等,可以为建筑物增添美观和艺术价值。
石膏还广泛应用于工业领域。
例如,在水泥生产过程中,石膏可用作一种控制凝结时间和增加水泥强度的添加剂。
在冶金和化学工业中,石膏可以作为脱硫剂和沉淀剂使用。
此外,石膏还可以用于土壤改良和园艺。
然而,石膏的开采和利用也会带来一定的环境影响。
石膏的开采可能会导致土壤和地下水的污染,对生态系统造成破坏。
此外,石膏在生产过程中会产生大量废弃物,如石膏尘、废水和废渣等,这些废弃物的处理和排放也需要引起我们的关注。
总之,石膏作为一种常见的矿石,在建筑和工业领域具有广泛的应用价值。
然而,我们也应该关注石膏开采和利用所带来的环境问题,采取合适的措施进行环境保护和可持续发展。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将从以下几个方面来介绍石膏的相关知识和解释:首先,我们将概述石膏的基本定义和成分。
我们将介绍石膏的化学组成和结构,以及它在自然界中的存在形式。
其次,我们将详细阐述石膏的产生和形成过程。
我们将探讨石膏的形成条件和主要的产生途径,包括地质作用和化学反应等。
我们将解释石膏形成的原理和机制,并介绍常见的石膏矿石和石膏矿床。
接下来,我们将探讨石膏的应用价值。
我们将介绍石膏在建筑材料、农业、工业等领域的广泛应用。
我们将详细介绍石膏在建筑中的应用,包括石膏板、石膏砂浆等的制造和使用。
石膏知识点总结一、石膏的性质1. 化学性质石膏的化学组成主要是硫酸钙(CaSO4·2H2O),在自然界中主要以石膏矿石形式存在。
它是一种无机非金属盐类物质,化学性质比较稳定,不易发生化学反应。
2. 物理性质石膏是一种无色、无味、不易溶解于水的白色粉末状物质。
它具有很好的吸湿性能,能够吸收周围空气中的水分,形成硬质石膏。
石膏具有较好的隔热、隔音性能,能够有效地保持室内的舒适度。
3. 热性质石膏在加热过程中会失去结晶水而发生变化,失去的结晶水被称为石膏的熟石膏。
经过烘烤后的石膏硬度更高,抗压性能更好。
4. 火性质石膏在火灾发生时具有较好的防火性能,它可以有效地阻止火势的蔓延,减少人员和财产的损失。
5. 工艺性能石膏粉末易于混合、搅拌和浇铸,使用方便,可以制作成各种形状和尺寸的石膏制品。
6. 医学性质石膏粉可用于医药行业,制备成石膏绷带,用于治疗骨折和关节脱位等疾病,具有较好的固定和支撑效果。
7. 生态性质石膏是一种环保型材料,不含有对人体有害的物质,可以有效地减少室内空气污染。
二、石膏的制备石膏的主要原料是石膏矿石,石膏矿石经过破碎、研磨、煅烧等工艺处理,得到石膏粉末。
石膏的制备工艺流程一般包括以下几个步骤:1. 破碎将原石膏矿石采用颚式破碎机进行破碎,以便提高石膏的表观活性,使其更容易进行粉碎和混合。
2. 研磨将破碎后的石膏矿石送入石膏磨粉机中进行研磨,使其变成细小的颗粒,增大比表面积,提高其活性。
3. 焙烧将研磨后的石膏粉末送入石膏窑内进行焙烧,使石膏矿石中的结晶水失去,形成石膏熟料。
4. 粉磨将石膏熟料送入石膏磨粉机中进行粉磨,得到所需的石膏粉末成品。
5. 包装将磨好的石膏粉末进行包装,存放在干燥、通风的地方,以防止潮湿和结块,保持其使用性能。
以上是石膏的制备工艺流程,石膏的制备过程需要严格控制生产工艺,确保产品质量稳定。
三、石膏的应用石膏是一种多功能的建筑材料,具有许多优良的性能,因此在建筑、医药、食品、化工等领域都有广泛的应用。
素描知识点总结石膏一、石膏的物理性质1.外观:石膏呈现为无色或白色的晶体,通常为透明至半透明。
2.硬度:石膏的硬度较低,一般在2级左右。
3.密度:石膏的密度为2.3-2.4g/cm3。
4.熔点:石膏的熔点为约150℃,但在加热时,石膏会先脱水而非熔化。
二、石膏的化学性质1.石膏的主要成分为硫酸钙和水,它容易溶于水。
2.反应性:石膏在加热时会失去结晶水,并重新结晶成硬石膏,这一性质常被用于建筑材料的生产中。
3.酸碱性:石膏为中性。
三、石膏的用途1.建筑材料:石膏常用于建筑领域,作为建筑材料的一部分,如石膏板、石膏线条等。
2.医疗应用:石膏在医学上常用于制作夹板、绷带等,用于固定骨折部位。
3.艺术制品:石膏还被用于雕塑、石膏像的制作。
4.工业应用:石膏也广泛用于化工、造纸、塑料、涂料等行业中,作为原料或辅料。
四、石膏的制备方法1.石膏矿石的提取:石膏矿石可通过开采的方式获取。
2.石膏的提纯:石膏矿石经过破碎、磨碎和选矿等步骤,可以得到纯净的石膏。
3.石膏的制备:石膏通常是通过加热煅烧的方式脱水得到硬石膏。
五、石膏的环保性能1.可回收性:石膏作为建筑材料的一部分,其废弃物可以进行再利用或者回收。
2.低放射性:石膏中的放射性元素含量较低,对环境的影响较小。
六、石膏的市场现状1.随着建筑业的发展,石膏的需求量不断增加,市场前景广阔。
2.石膏的艺术应用也具有较大的市场潜力,如雕塑、石膏像等。
七、石膏的应用注意事项1.在医学上使用石膏进行固定时,需注意患者的过敏史和肌肤情况,避免引起过敏或其他不良反应。
2.在建筑材料生产和使用中,需合理使用石膏产品,减少对环境的污染。
通过对石膏的物理性质、化学性质、用途、制备方法、环保性能等方面的了解,我们可以更好地利用这一矿物资源,开发其潜在的市场价值,并在使用中注重环境保护和安全性。
静物石膏组合知识点总结一、石膏的基本介绍1. 石膏的来源:石膏是一种矿石,常见于岩石中。
它主要由硫酸钙和水分子组成,常见于岩石和沉积物中。
2. 石膏的性质:石膏具有较强的吸湿性,能吸收周围的水分,并在吸湿后变得更加坚固。
同时,石膏还具有较好的可塑性和抗压强度,适合用于制作雕塑和装饰品。
3. 石膏的用途:石膏在建筑、雕塑、装饰等领域有着广泛的应用。
它可以用于制作建筑材料、雕刻工艺品、装饰品等,具有良好的装饰性和实用性。
二、静物石膏组合的艺术表现形式1. 静物组合的整体构图:静物石膏组合在构图上需要考虑整体的平衡、比例和色彩搭配。
艺术家可以根据具体的主题和情感来构思组合的形式,通过不同的摆设方式和角度来展现出作品的美感和意境。
2. 静物组合的题材选择:静物石膏组合的题材可以非常广泛,可以是自然风景、人物形象、动植物等各种题材。
艺术家可以根据自己的创作灵感和表达需求来选择合适的题材,创作具有个性化和艺术性的作品。
3. 静物组合的风格特点:静物石膏组合可以体现出不同的风格特点,如写实主义、抽象主义、装饰主义等。
艺术家可以根据自己的审美追求和艺术风格选择合适的风格来进行创作,实现作品的独特性和个性化。
三、静物石膏组合的制作工艺1. 石膏制品的选材:制作静物石膏组合首先需要选用优质的石膏原料。
优质的石膏原料具有良好的可塑性和抗压强度,适合用于制作各种形状和尺寸的石膏制品。
2. 石膏制品的制作工艺:石膏制品的制作一般分为模具制作和浇注成型两个步骤。
首先需要制作出适合的模具,然后将石膏原料浇注到模具中,待其凝固后取出,经过打磨、修饰等工艺处理,最终制作成各种形状、大小的石膏制品。
3. 石膏组合的搭配和组合:在制作静物石膏组合时,需要考虑不同石膏制品之间的搭配和组合方式。
艺术家可以根据自己的构思和设计来进行组合,注重形状、比例、色彩等方面的搭配,打造出独特的艺术效果。
四、静物石膏组合的艺术表现手法1. 线条的运用:在静物石膏组合中,线条是构成作品视觉结构的基本元素之一。
素描石膏结构知识点总结一、石膏结构的材料特性1. 石膏的化学成分石膏主要成分是硬石膏(CaSO4·2H2O),其分子结构包含两个水合碳酸钙和两个结晶水。
石膏的颗粒呈片状结构,比表面积较大,吸水性较强。
2. 石膏的物理性能石膏具有一定的塑性和可塑性,易于加工和成型。
在吸水后,石膏可以形成坚实的石膏石,具有一定的硬度和抗压性。
3. 石膏的热性能石膏的热传导系数比较低,具有良好的隔热性能。
在防火方面有特殊的性能,是一种优秀的防火材料。
4. 石膏的耐久性石膏在干燥环境下可以长期保持稳定的性能,不易老化和破损。
但在潮湿环境下容易吸水溶解,影响其使用寿命。
二、石膏结构的加工工艺1. 石膏的制备石膏材料可以从矿石中提取或通过化学反应合成。
在工业生产中,一般采用石膏矿石经过破碎、磨砂、煅烧等工艺步骤得到石膏粉末。
2. 石膏结构的成型石膏粉末在加水后可以形成石膏糊,并可以通过模具成型成各种形状的石膏制品。
常见的石膏制品包括轻质石膏板、石膏雕塑、石膏花饰等。
3. 石膏结构的表面处理石膏制品可以通过喷涂、刷涂、雕刻等工艺对其表面进行装饰和加工处理,使其具有更好的装饰效果和实用性。
三、石膏结构的应用领域1. 室内装饰石膏结构在室内装饰中应用广泛,可以制作石膏天花、石膏墙面、石膏铺地等,为室内空间增添美观性和舒适性。
2. 建筑装饰石膏结构在建筑外墙、门窗、阳台等部位的装饰中也有很好的应用,可以制作立面装饰、雕花图案、浮雕等,丰富建筑的外观效果。
3. 城市景观石膏结构材料还可以用于城市道路、公园、广场等城市景观建设中,制作雕塑、景观墙、座椅等,为城市增添艺术氛围。
四、石膏结构的发展趋势1. 绿色环保当前,绿色环保已成为建筑行业的发展趋势,石膏材料的环保性和可持续性将成为行业发展的重要标准。
2. 高性能随着现代科技的发展,石膏结构材料的性能将不断提升,包括强度、耐久性、防火性等方面。
3. 多样化未来石膏结构材料的设计和应用将更加多样化,可以满足不同建筑和装饰需求的个性化设计。
石膏是一种常见的建筑材料,具有广泛的应用领域。
它不仅在建筑行业中被广泛使用,还在医疗、艺术和工艺品制作等领域发挥重要作用。
本文将从石膏的来源、制作过程、应用领域以及注意事项等方面详细介绍石膏的知识点。
1. 石膏的来源石膏是一种以石膏矿石为原料制成的建筑材料。
石膏矿石主要由硫酸钙和水合硫酸钙组成,常见的矿石有石膏石、明矾石等。
这些矿石一般存在于地下,需要进行开采和提纯才能得到可用的石膏材料。
2. 石膏的制作过程石膏的制作过程主要包括矿石的开采、粉碎、加热脱水和磨粉等步骤。
首先,矿石通过开采和粉碎等工艺处理,得到矿石粉末。
然后,将矿石粉末加热脱水,使其失去结晶水分,形成石膏石膏石脱水石膏。
最后,将脱水石膏磨成细粉,得到石膏粉末。
3. 石膏的应用领域石膏在建筑行业中有着广泛的应用。
它常被用作建筑材料,如墙体、隔墙、天花板等部位的装饰和修补。
石膏还可以用于制作模具,如铸造模具、浇铸模具等,用于生产各种形状的建筑构件和工艺品。
此外,石膏还有医疗和艺术上的应用。
在医疗领域,石膏常被用于制作石膏矫形器,用于骨折固定和矫正。
在艺术领域,石膏可以用于雕塑、绘画和装饰等方面,为艺术家提供了丰富的创作材料。
4. 石膏的注意事项在使用石膏时,需要注意以下几点。
首先,石膏粉末在搅拌时会产生粉尘,应戴口罩、手套等防护用品,避免吸入或接触粉尘。
其次,石膏在加水后会迅速凝固,因此在使用前需根据需要控制好水和石膏的比例,以免造成浪费或无法使用。
另外,石膏制作的模具在使用过程中需避免剧烈碰撞和湿气侵入,以保持其稳定性和使用寿命。
综上所述,石膏作为一种常见的建筑材料,在建筑、医疗和艺术等领域中发挥着重要作用。
了解石膏的来源、制作过程和应用领域,以及注意事项,有助于我们更好地使用和利用这一材料,为各个领域的发展做出贡献。
石膏组合知识点总结大全一、石膏组合的成分及性能1. 石膏组合的成分石膏组合主要由石膏粉和适量的填料、增塑剂等混合而成。
石膏粉是一种天然矿石,主要成分是硫酸钙二水合物,具有优良的耐火性和装饰性能。
填料通常选择轻质骨料或多孔材料,以降低石膏组合的密度并提高其隔热性能。
而增塑剂则可以调节石膏组合的流动性和稠度,使其更易施工和造型。
2. 石膏组合的性能石膏组合具有以下几种主要性能:(1)耐火性能:石膏组合在高温下不易燃烧,可以有效阻隔火焰和烟气的传播,提高建筑物的耐火等级。
(2)装饰效果:石膏组合具有良好的造型性能,可以制作出各种美观的装饰构件,如线条、花盘、浮雕等,为建筑物增添美感。
(3)隔热性能:石膏组合具有一定的隔热性能,可以有效减少建筑物内外温差,提高室内舒适度。
(4)吸音性能:石膏组合材料本身具有一定的吸音性能,可以减少建筑内部的噪音,提高室内环境的舒适度。
二、石膏组合的用途石膏组合具有广泛的用途,主要包括以下几个方面:1. 建筑装饰:石膏组合可用于制作各种装饰构件,如天花板、墙面、柱头、门窗套线等,提高建筑物的装饰效果。
2. 艺术品制作:石膏组合具有良好的造型性能和表现力,可用于制作各种艺术品,如雕塑、浮雕、壁画等。
3. 模具制造:石膏组合可用于制作各种模具,如建筑模板、雕塑模型、工艺品模具等,用于生产各种复杂形状的制品。
4. 防火隔热:石膏组合具有良好的耐火性能和隔热性能,可用于提高建筑物的耐火等级和节能效果。
三、石膏组合的施工工艺1. 石膏组合的施工准备(1)准备石膏组合原材料,包括石膏粉、填料、增塑剂等。
(2)根据设计要求准备施工模板和模具,保证施工的准确性和一致性。
(3)准备施工工具和设备,包括搅拌机、喷涂机、抹平工具等。
2. 石膏组合的施工流程(1)搅拌:将石膏粉、填料、增塑剂等原材料按比例混合,并加入适量的水进行搅拌,直至均匀无颗粒。
(2)模板制作:将混合好的石膏组合填充至模板或模具中,进行初步成型。
石膏的原理与应用1. 石膏的基本概述石膏是一种由石膏矿石经过加工和烧结得到的矿石产物,其化学成分主要是硫酸钙。
石膏具有较高的稳定性和可塑性,因此在建筑、医疗、艺术等领域都有广泛的应用。
2. 石膏的制备过程石膏的制备过程可以简单概括为以下几个步骤: - 石膏矿石的选矿和研磨 - 矿石经过低温煅烧,使其脱水得到石膏 - 石膏经过研磨和筛分得到不同粒度的产品3. 石膏的物理性质石膏的物理性质决定了其在各个领域的应用范围,以下是石膏的主要物理性质:- 密度:石膏的密度一般在2.2g/cm³左右,因此较为轻巧。
- 强度:石膏的强度较低,容易破碎,但在干燥后会逐渐变得坚硬。
- 熔点:石膏的熔点约为140℃,达到一定温度后可以熔化成石膏水。
- 膨胀性:石膏在水中会发生膨胀,这是石膏在湿润状态下可塑性较好的原因之一。
4. 石膏的应用领域由于石膏具有一些特殊的物理性质,因此在许多领域都有广泛的应用。
以下是石膏的一些主要应用:4.1 建筑材料石膏在建筑领域中有着重要的应用,主要的应用方式包括: - 石膏板:石膏板是一种轻质建筑材料,常用于室内墙壁、吊顶和隔墙等。
石膏板具有良好的隔热、隔音和防火性能。
- 石膏抹灰:石膏抹灰是一种室内墙面装饰材料,用于修补和平整墙面,并提供一种平滑的表面。
4.2 医疗领域石膏在医疗领域中主要用于制作固定夹板和石膏绷带,用于修复骨折和保护受伤部位。
石膏固定后可以提供支撑和稳定性,有助于骨折的愈合。
4.3 艺术和雕塑石膏在艺术和雕塑领域也有广泛的应用。
由于石膏具有一定的可塑性,在雕塑制作中常用于制作模型和原型,然后可以进行后续的加工和表面处理。
4.4 农业领域石膏在农业领域中主要用于土壤改良。
石膏可以改善土壤结构,调节土壤酸碱性,提高土壤肥力和水分保持能力,从而提高作物的产量和质量。
5. 石膏的环保性石膏是一种环保材料,其制备过程中对环境的影响较小。
石膏可以被循环再利用,减少对自然资源的消耗。
1.1 我国石膏工业现状、研究历史和发展前景1.1.1 我国石膏行业现状石膏胶凝材料是一种多功能的气硬性胶凝材料,也是一种应用历史最悠久的胶凝材料之一, 它与石灰、水泥并列为传统的无机胶凝材料中的三大支柱。
石膏的化学式为CaSO・2HHO天然石膏按其产出形状和结构的不同分为纤维石膏、透明石膏、雪花石膏和柱状石膏。
截止2000 年底,我国已探明的石膏储量为600 亿吨,居世界之首。
分布于全国六大行政区的23 个省区。
主要集中在山东、内蒙、青海、湖南、湖北、宁夏、西藏、安徽、四川九省区,合计占全国储量的90.1 %,其中,山东省占总储量的65.6 %。
我国虽然是一个石膏资源大国,但石膏资源长期也未能得到很好的开发利用。
多年来,石膏资源大部分用于水泥生产中作缓凝剂,约占石膏利用总量的9%,而在其它方面如石膏墙体材料,胶凝材料,农业上作土壤改良剂,化工、轻工、食品、工艺美术、文教、医药等方面的用量仅占8%左右,同发达国家相比差距很大,原因是生产技术落后,工业基础薄弱,国有大中型企业少,手工作业的乡镇企业多,矿山机械化程度仅为10〜40%,生产工艺落后,缺乏开发新产品的能力。
当年一些世界发达国家的人均销售量为:美国86〜106 kg,伊朗120 kg,日本46 kg,法国115 kg (包括出口),加拿大287 kg(包括出口),而我国仅为 5.6 kg。
我国石膏建材工业起步于七十年代后期,经过了二十多年的发展,目前已形成了以B型普通石膏粉和a型高强石膏粉为主体的基础产品体系,但由于我国石膏矿石分布的特殊地理位置(大多矿藏均分布于偏远或贫困山区)以及长期石膏技术研究开发与实际生产的脱节,大多数生产企业均随矿山而位于经济较差的贫困地区,限于资金、技术等各方面的原因,均存在着煅烧设备不过关、控制手段落后、自动化程度低下等技术与设备问题,造成了所生产的产品多为性能较差且质量极不稳定的低档次半成品,很多不能满足日益发展的市场需求,进而限制了石膏产品的推广应用,制约了企业参与市场竞争的能力。
近年来,随着建材工业的发展,以石膏为主体的新型墙体材料、石膏制品及其他特殊用途应用行业,对不同性能和种类的石膏产品的市场需求量在不断增长。
不同应用行业对石膏产品的性能要求有所不同,对产品性能要求也更加严格,而生产企业要改变目前产品品种单一、产品档次低、性能指标不能符合市场需求的现状,需从生产工艺设备及控制手段等各个工艺环节来解决,这些均需投入大量资金来实现,这对于目前大多数企业来说都是无法实现的。
另外,中国建材行业“十五”期间发展的基本原则也指出:努力推进技术进步,重点围绕环保、节能、节地,提高产品质量,开发新品种,提高效益和替代进口,推进企业技术改造,发展高新技术产业,促进产品更新换代。
1.1.2 发展前景我国石膏及其制品的研究与开发工作起步较晚,而我国又是石膏资源的大国,所以,今后的研究将主要集中在以下几个方面:(1)石膏基复合材料的研制:充分利用石膏独特的防火、保温、隔热、隔声、轻质、廉价等特点(2)加快石膏制品生产节能的研究:由于我国的生产设备相对发达国家来说比较落后,并且基本上以煤、天然气、燃油做材料,因此要尽快开发节能高效的生产设备。
(3)解决石膏产品的配套技术问题。
(4)加快研制开发高附加值的产品,尤其是以脱硫石膏的开发尤为突出,这对提高企业的经济效益和带动行业的发展具有重要意义。
(5)制定和完善石膏制品的标准和相关规范,这对保证产品的质量和石膏行业健康有序的发展起到举足轻重的作用。
1.2、国内外脱硫石膏发展应用的发展现状1.2.1 概述我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,是一个以煤炭为主要能源的国家,这种趋势在长时期内不会改变。
随着国民经济的发展,我国煤炭的消费量、使用量的比例还会继续提高。
我国的大气污染呈煤烟型特点,控制煤烟型污染,特别是S02排放的污染,是我国可持续发展战略中的关键环节。
1998年11月国务院批复了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》(国函5号文),标志着我国火电厂烟气脱硫工作已迈进了实质性的控制阶段。
控制燃煤电厂S02的排放,除了优化电源结构和合理布局、对燃烧前的燃料进行控制等措施之外,很重要的方面是进行烟气脱硫。
在全世界烟气脱硫装置中,80%以上是湿法脱硫技术,其中石灰或石灰石- 石膏湿式脱硫系统为主流。
我国的大型火电机组的脱硫技术同样是以湿法为主的技术路线。
湿式石灰石- 石膏法的最大优点是石膏可以有效利用,但石膏的综合利用存在着多方面条件的制约,这又是最大的不利之点。
这些制约包括政策的制约、地区的制约和习惯的制约等。
脱硫石膏能否有效地得到利用,是影响火电厂脱硫装置能否正常运行的关键之一,也是控制燃煤电厂S02排放的关键之一。
1.2.2脱硫石膏综合利用的概况与市场前景分析通过对脱硫石膏与天然石膏的化学成分、X-衍射分析(XRD比较可知,烟气脱硫副产物石膏的主要成分是结晶硫酸钙,颜色微黄,含15.0%~16.4%的游离水及5%~10%的杂质(主要是脱硫过程中过量的碳酸钙),脱硫石膏与天然石膏的化学成分和矿物组成基本相似,其酸碱度与天然石膏相当,呈中性或略偏碱性。
以太原第一热电厂脱硫石膏为例,脱硫石膏外观呈浅黄色粉状物,含附着水分为15.0%~16.4%,粒径<0.08mm勺占97% 以上。
据统计,我国在天然石膏的用途中,石膏板和水泥占85%以上。
目前我国水泥年产量已超过4亿t,以掺入5%勺二水石膏作为缓凝剂计算,每年需使用2000多万t的天然石膏。
据某研究所的报道,以脱硫石膏作水泥缓凝剂、粉刷石膏、建筑石膏、 a -半水石膏、石膏空心砌块、石膏粉煤灰空心砌块等产品的技术经济指标均达到或超过天然石膏产品。
1.2.3 国内外脱硫石膏的需求情况和利用现状尽管德国有丰富的高质量天然石膏,但德国政府要求对脱硫石膏进行综合利用。
目前德国每年的石膏需求量为5.2Mt, 其中利用的脱硫石膏为2.5Mt, 脱硫石膏逐渐代替天然石膏的趋势在德国已经形成。
在日本,1989 年的石膏供应量为9.0Mt, 其中脱硫石膏2.0Mt(占22%)、进口石膏3.6Mt(占40%)、其它来3.4Mt(占38%)。
1989 年日本石膏需求量为8.2Mt,其中2.6Mt(占32%)用于水泥工4.5Mt(占55%)用于墙板业、1.0Mt(占13%)用于其它用途。
美国的石膏总需求量为每年22Mt,其中15Mt为天然石膏、7Mt 从加拿大进口。
我国是水泥生产大国,2013年的水泥产量达到24.1亿t o以每吨水泥掺加5%勺天然二水石膏计,仅水泥一项每年就需天然二水石膏25.5Mt o如此大的用量加之水泥企业遍及全国各地,为脱硫石膏的利用提供了广阔的市场。
脱硫石膏主要用作水泥缓凝剂、生产建筑石膏;近年来,采矿业将脱硫石膏用于井下充填砂浆;脱硫石膏有时还用于土地景观项目和路基材料。
在英国,天然石膏快要耗尽,因此制定了必须使用脱硫石膏的合法规定,要求首先用脱硫石膏代替天然石膏。
多年来,该国拥有竞争力强的石膏工业,其主要产品是石膏灰泥板。
美国OHIO州NILES电厂石膏处理系统排出的脱硫石膏外卖每吨20美元,由电厂负责运输;若填埋则每吨石膏需花费10~30美元。
在日本,天然石膏产量很少,主要是化学石膏。
从1989年开始,脱硫石膏成为国内生产石膏原料中的最大供应源。
由于石膏带有约21%的结晶水,在发生火灾时对高温的阻隔和燃烧有很好的抑制效果,因此《日本的建筑规准法》规定石膏为法定的防火材料。
据统计,脱硫石膏的用途中,石膏板占52.2%,水泥占34.7%。
此外,日本还将脱硫石膏与粉煤灰、少量石灰混合,形成烟灰材料,利用这种烟灰材料在凝结反应产生的强度,作为路基、路面下基层或平整土地所需砂土,取得较好的效果。
由美国 C.S.I公司开发,作为能够廉价大量地处理粉煤灰和脱硫石膏的最优秀的技术被引进到日本,目前有50多家工厂正在从事这种材料的生产作业。
在德国,尽管有丰富的高质量天然石膏,但德国政府要求对脱硫石膏进行综合利用。
目前,来自褐煤和煤的脱硫石膏已全部得到利用,其主要用于水泥缓凝剂、生产建筑石膏等,每年有260万t脱硫石膏用于生产建筑石膏、夹层石膏板和建筑用构件。
到目前为止,我国的烟气脱硫装置的建设还处于起步阶段,很多电厂在建设中只预留了脱硫场地,一些电厂刚完成了脱硫工程的可行性研究或脱硫工程建设的前期准备工作,已投入运行的脱硫装置总容量还很有限。
采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺的脱硫装置仅为重庆珞磺电厂2X 360MV机组、山西太原第一热电厂处理烟气量为60万m3/h的简易湿法脱硫装置及及北京第一热电厂,它们年产脱硫石膏分别为30、6、4万t,由于与天然石膏相比,脱硫石膏含游离水较多,运输比较困难,所以使用单位的积极性不高,加上我国天然石膏的资源非常丰富,分布范围也很广,而重庆和山西两地又正处于天然石膏储量较大的地区,因此目前我国应用烟气脱硫石膏生产石膏建筑制品似乎还未提上议事日程,重庆珞磺电厂的脱硫石膏稍有利用,但规模不大;山西太原第一热电厂建了石膏粉生产厂,但因经济效益等原因加工处理率也不高。
因此在我国,对脱硫石膏的综图1-1 二水石膏的晶体结构合利用尚未找到行之有效的系统解决方案。
1.3石膏的晶体结构与特征1.3.1 二水石膏的晶体结构与特征二水石膏晶体结构的研究起步较早,自1929年Onorato 研究以来,有许多学者运 用X 射线结构分析、中子衍射分析等方法已十分精确的测定出二水石膏的晶系、 空间群、 晶胞参数以及晶胞内部各个原子的间距和键角。
二水石膏是含有两个结晶水的硫酸钙(CaSO4・2H2O ,由SO4]2-组成的离子结合 层与水分子层交替形成的层状结构(如图所示),Cf 联结[SO4]2-四面体构成双层的结构 层,而H2O 分子则分布于双层结构层之间。
CeT 的配位数为8,除与属于相邻的四个[SO4]2-中的6个O -相联结外,还与2个H2O 分子联结。
在离子结合层内部是由正、负 离子的相互作用而产生的结合力,在水分子层内部,则是由偶极子与偶极子的相互作用 而产生的结合力;水分子层与离子结合层之间,则是由离子和偶极子的相互作用而产生 的结合力。
半水石膏的六方晶体在 C 轴方向平行排列,(1010)面表示了强的开放性, 因此半水石膏晶体在C 轴方向发达,表现出易呈针状的结晶性质。
二水石膏晶体属单斜晶系,在未掺加外加剂的情况下,石膏晶体是双侧对称并且呈现生长良好的b{010}、m{110}、1{111}和e{ 103}面(如图1.2)。
由于在不同的晶轴 方向上,[SO4]2-和Ca 2+的键合形式和结合能不一样,其生长速率也大不相同。
因此各个 晶面的生长速度是不一样的,若以(010)面的生长速率为1,则(110)而为1.76、(111) 面的为1.88。