矿渣-粉煤灰-氟石膏胶结材激发及毒性

· 405 ·第36卷第3期石膏–矿渣胶凝材料的碱性激发作用黎良元，石宗利，艾永平(湖南大学材料科学与工程学院，湖南 410082)摘要：采用扫描电镜、X射线衍射、差示扫描量热分析–热重分析表征了碱激发石膏–矿渣胶凝材料的水化产物。

研究表明：添加质量分数为0.5%的碱性激发剂时，石膏–矿渣胶凝材料的各项强度和耐水性能最好。

碱激发石膏–矿渣胶凝材料的水化产物主要为二水石膏(CaSO4·2H2O)、水化硅酸钙凝胶(C–S–H)以及少量的钙矾石(ettringite，AFt)和莱粒硅钙石[Ca5(SiO4)2(OH)2]。

C–S–H凝胶含量越高，材料的强度越高、耐水性能越好。

关键词：石膏–矿渣胶凝材料；碱激发剂；X射线衍射；差示扫描量热–热重分析中图分类号：TQ177.3 文献标识码：A 文章编号：0454–5648(2008)03–0405–06ALKALINE ACTIV ATION OF GYPSUM-GRANULATED BLAST FURNACESLAG CEMENTING MATERIALSLI Liangyuan，SHI Zongli，AI Yongping(College of Materials Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China)Abstract: The hydration products of alkaline-activated gypsum-granulated blast furnace slag cementing materials were characterized by using scanning electron microscope, X-ray diffraction and differential scanning calorimetry–thermogravimetry analysis. The re-sults show that using 0.5% (in mass) compound activator results in better strengths and water resistance. The main hydration products of gypsum-granulated blast furnace slag cementing material using alkaline activator are calcium sulfate dehydrate, calcium silicate hydrate gel (C–S–H), smack ettringite(AFt), calcium and silicate hydroxide (Ca5(SiO4)2(OH)2). Higher C–S–H gel content of gyp-sum-granulated blast furnace slag leads to higher strength and better water resistance.Key words: gypsum-granulated blast furnace slag cementing material; alkaline activate; X-ray diffraction; differential scanning calo-rimetry–thermogravimetry analysis石膏制品具有质轻、隔音隔热性能好、尺寸稳定性好、防火性能优良、环保节能和价格低廉等特点，现已经广泛用作建筑材料。

氟石膏改性制备专用砌筑水泥研究山东建筑大学土木工程学院建材教研室氟石膏是生产氢氟酸（HF）过程中排放的工业副产品，新排放的氟石膏中HF、H2SO4等含量超标，属强腐蚀性有毒有害废弃物。

其主要物相组成为Ⅱ型无水石膏（CaSO4Ⅱ），其质量分数达90 ％以上，与天然硬石膏相似，不经过处理的废弃氟石膏难以直接被利用，主要是因为氟石膏具有潜在的水化活性，水化进程缓慢，强度得不到有效发挥。

对氟石膏进行改性研究，激发氟石膏的水化活性，发挥氟石膏的强度，更加有效、合理地利用氟石膏资源成为迫切需要解决的问题。

氟石膏实质上是一种宝贵的资源，处理后无毒无害，且性能独特。

在欧美国家，将废弃氟石膏作为资源并在工业生产中综合利用已经很长时间，而我国在氟石膏的综合利用方面还处于起步阶段。

烟台中瑞化工有限公司每年排放的氟石膏约10万t，主要是供给水泥厂用作缓凝剂使用，但由于相关产业产能及其他因素的限制，排放的氟石膏很难销售；如果作为固体废弃物堆存，不仅占用大量土地面积，还直接污染土壤和地下水环境，给人类的生活带来极大的危害。

因此，开展对氟石膏开展综合利用研究势在必行。

氟石膏作为一种固体废弃物，其物相组成和潜在的水化活性使其在水泥缓凝剂和建筑抹面材料中得到了一定的应用，但其用量毕竟有限，致使氟石膏不能得到有效利用，亟需探索大量应用氟石膏的新途径。

氟石膏的物相组成与天然硬石膏相似，其纯度和潜在水化活性却高于天然硬石膏。

近年来，不少学者对天然硬石膏进行了大量的应用研究，其中硬石膏活性激发的有效手段成为研究的重点和热点，并相继探索出了诸如煅烧、蒸养、粉磨、化学外加剂激发等手段，促进了硬石膏的综合应用。

所以，根据氟石膏的自身特点，在已有天然硬石膏活性激发的研究经验基础上，研究探索出氟石膏活性激发的有效手段，充分发挥氟石膏的强度是极有可能的。

为了尽快消化掉烟台中瑞化工有限公司氢氟酸生产过程中排放的氟石膏，并将其转化为适宜的建材产品，本着先易后难、循序渐进的原则，拟首先研究如何利用其氟石膏制备专用砌筑水泥和砂浆及其性能，在此基础上再对氟石膏的综合利用展开全方面的研究工作，包括后续的砌块和板材的制备与性能研究等，以提高其产品附加值。

石膏激发矿渣活性的试验研究李明艳【摘要】矿渣作为一种工业废渣,每年的产生量十分巨大,其合理充分利用显得尤为重要.为将矿渣作为胶结材料加以利用,本文分析了石膏激发矿渣活性的机理,通过试验确定了石膏激发矿渣活性的最优掺量,充分激发了矿渣活性.研究结果表明,用经过激发后的矿渣作为矿山充填胶结材料,可以实现矿渣的有效利用,达到较好的经济效益和环境效益.【期刊名称】《中国资源综合利用》【年(卷),期】2018(036)005【总页数】3页(P9-11)【关键词】矿渣;石膏;胶结材料;胶结强度【作者】李明艳【作者单位】山东省冶金设计院股份有限公司,济南 250000【正文语种】中文【中图分类】TU521矿渣作为一种工业废渣，产生于钢铁冶炼过程，每年的排放量十分巨大，人们需要将其合理充分利用起来。

矿渣的化学成分接近于硅酸盐水泥，经过激发后可以获得很好的活性，可以用来研发制作胶结材料。

虽然矿渣具备较好的胶结活性，但是其活性需要特定条件下的激发才能发挥出来。

因此，本文研究了充分激发矿渣活性的条件，以便将其作为胶结材料应用在矿山充填中。

1 试验材料试验材料由矿渣、脱硫石膏、水泥三部分组成[1]。

1.1 矿渣试验所用矿渣为某钢铁厂的水淬高炉矿渣，其化学成分如表1所示。

表1 矿渣中主要化学成分含量成分SiO2 Fe2O3 CaO Al2O3 MgOK2O Na2O TiO2 MnO含量（%）32.81 0.41 38.88 15.39 8.940.39 0.27 0.69 0.76矿渣质量系数k是矿渣活性的一个重要参数，本试验所用矿渣的质量系数k=1.85，矿渣活性较高[2]。

经测定，试验所用矿渣的碱性系数为0.993，说明该矿渣基本为中性矿渣，略显酸性。

1.2 脱硫石膏试验所用的脱硫石膏是某电厂湿法脱硫排出的，其性质属于工业废弃物。

衍射分析表明，其主要相是CaSO4•2H2O。

本次试验采用硫酸盐来激发矿渣活性，采用的硫酸盐为脱硫石膏。

一些火电脱硫石膏和粉煤灰成二次污染“以脱硫石膏为基础的高强石膏凝胶材料不仅具有巨大的经济效益，而且在减少碳排放方面也同样具有重大作用。

只是，它的节能减排的作用还没有引起重视。

” 3月19日，由中国能源环境技术协会主办的“第五届全国工业副产品石膏、粉煤灰、煤渣资源利用及市场创新研讨会”在北京主办，山西金磊石膏研究所总工王永昌在会议上强调。

被忽视的“二次污染”脱硫石膏为火电厂脱硫副产品。

在“十一五”期间，为了实现环保要求，减少大气温室气体排放，火电脱硫被作为减排的重要举措。

根据统计，在“十一五“期间，全国大力推动火电脱硫，并取得了巨大成效。

2010年全国环境保护工作报告指出，2009年重点城市二氧化硫年均浓度为0.043毫克/立方米，较2008年下降10.4%，较2005年下降了24.6%，提前完成了“十一五”的脱硫目标。

但是脱硫目标的实现，不代表环保的彻底成功。

节能减排中的“二次污染”已经存在。

我国目前采用的烟气脱硫技术，主要是湿式石灰石石膏法工艺和设备。

这一技术虽然对减轻烟气中的二氧化硫污染起到了重要作用，但同时又产生了硫化石膏副产品。

其中湿式石灰石石膏法设备每处理一吨二氧化硫产生脱硫石膏2．7吨。

“脱硫石膏这些节能减排的副产品，包括粉煤灰在内，如果不加以应用，会对环境造成二次污染。

”中国环境科技协会常务副理事长刘雅竹解释道，“中国的能源结构以煤为主，全国每年产生的粉煤灰等工业副产品高达数亿吨，但是它们利用率非常低，这些工业副产品对环境的影响很大。

”资料表明，大量被抛弃的脱硫石膏会产生二次污染：脱硫石膏经太阳暴晒后，蒸发出刺鼻的酸味；挥发后的酸性物质又加重了酸雨的危害；经雨水冲刷后的脱硫石膏渗入土地、农田，污染地下、地表水。

一些专家认为，尽管烟气脱硫技术转换了污染的形态，但是形成了脱硫石膏这种危害严重的污染源，如果不采取切实有效的措施，它释放的有害物质将可能对环境造成更大危害。

“中国所面临的粉煤灰问题的规模在全世界都是绝无仅有的，”绿色和平气候与能源项目经理杨爱伦曾经表示，“粉煤灰是火力发电的必然产物，每消耗4吨煤就会产生1吨粉煤灰。

矿渣-粉煤灰-氟石膏胶结材激发及毒性黄绪泉;侯浩波;朱熙;周曼;刘奔【期刊名称】《土木建筑与环境工程》【年(卷),期】2011(033)005【摘要】研究了激发剂对氟石膏的激发效果和机理,复合氟石膏胶结材的强度、软化系数和浸出毒性.通过NaOH、Na2 SO4和NaF对氟石膏激发试验,确定最优掺量均为1％.在此基础上,采用矿渣、粉煤灰、熟料对用量80％以上氟石膏进一步改性,发现Na2 SO41％、矿渣2.5％、粉煤灰5％和氟石膏89％复合胶结材性能最好,28 d抗压强度可达12.25 MPa,软化系数可达0.70,浸出氟离子浓度降低到0.748 5 mg/L.SEM和XRD分析发现水化形成的二水石膏晶体与少量水化硅酸钙、钙矾石及氟化钙互相填充包裹,阻碍了水分进入,改善了复合胶结材耐水性能和降低了浸出毒性.【总页数】7页(P150-156)【作者】黄绪泉;侯浩波;朱熙;周曼;刘奔【作者单位】武汉大学资源与环境科学学院,武汉430079;武汉大学资源与环境科学学院,武汉430079;武汉大学资源与环境科学学院,武汉430079;武汉大学资源与环境科学学院,武汉430079;武汉大学资源与环境科学学院,武汉430079【正文语种】中文【中图分类】X754【相关文献】1.钢渣-矿渣-氟石膏基胶结材固结铜尾矿性能 [J], 黄绪泉;侯浩波;周旻;汪韦兴2.早期保湿及后期浸水对氟石膏-粉煤灰-水泥(FFC)胶结材试件强度的影响 [J], 梁耀;刘宝举;杨元霞3.氟石膏-粉煤灰胶结材早期强度的改性研究 [J], 杨元霞;周士琼;刘宝举4.氟石膏粉煤灰胶结材的研究 [J], 阎培渝;游轶5.氟石膏、粉煤灰配制胶结材和混凝土的研究 [J], 王加荣;刘家祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

石膏与矿渣粉对混凝土性能的影响研究
混凝土是一种常用的建筑材料，其主要成分包括水泥、砂子和骨料。

为了改善混凝土
的性能，可以添加一些外加剂。

本文主要研究添加石膏和矿渣粉对混凝土性能的影响。

石膏是一种常见的建筑材料，其主要成分是硫酸钙。

石膏可以作为混凝土的外加剂添加，用于改善混凝土的工作性能和强度。

石膏可以减缓混凝土的凝结反应速度，延长混凝
土的凝结时间。

石膏还可以改善混凝土的流动性和易性，使混凝土在施工中更易于浇筑和
振捣。

石膏还可以提高混凝土的抗裂性能和耐久性，减少混凝土的收缩和膨胀。

矿渣粉是一种副产品，产生于冶炼行业的高炉炉渣。

矿渣粉可以作为混凝土的掺合料
添加，用于替代部分水泥。

矿渣粉可以改善混凝土的强度和耐久性。

由于矿渣粉中的一些
化合物可以与水泥中的化合物反应生成胶凝物质，因此矿渣粉可以增加混凝土的胶结程度，提高混凝土的强度。

矿渣粉还可以填充混凝土内部的孔隙，提高混凝土的密实性和耐久性。

添加矿渣粉可以减少水泥的使用量，降低混凝土的成本。

为了研究石膏和矿渣粉对混凝土性能的影响，我们进行了一系列实验。

我们制备了不
同配合比的混凝土试件，其中添加了不同比例的石膏和矿渣粉。

然后，我们对试件进行了
各种性能测试，包括抗压强度、抗折强度、抗渗性和耐久性等。

添加石膏和矿渣粉可以显著改善混凝土的性能。

石膏可以改善混凝土的工作性能和强度，而矿渣粉可以提高混凝土的强度和耐久性。

在混凝土工程中应考虑添加石膏和矿渣粉，以提高混凝土的性能。

粉磨对石膏粉煤灰胶结料性能的影响郑兵;马保国;黄从运;蹇守卫;陈嘉懿【摘要】采用XRD、SEM和DSC-TG等测试方法研究不同粉磨时间下石膏(β-半水石膏)-粉煤灰胶结料的流动度、凝结时间、强度、耐水性能以及粉磨对胶结料水化的影响.结果表明:粉磨增大了石膏粉煤灰胶结料的比表面积,降低了胶结料的流动度,缩短了凝结时间;粉磨对胶结料3 d干/湿强度和软化系数的改善效果并不明显,但可大幅提高胶结料28 d抗压强度、湿抗折强度和软化系数,改善胶结料的耐水性;粉磨后的胶结料在水化后期生成更多的钙矾石等水化产物,提高了石膏粉煤灰胶结料颗粒的活性.%The fluidity, setting time, strength, water resistance and hydration products of gypsum (β-hemihydrate gypsum) -fly ash binding material under different grinding time were investigated by using XRD, SEM, DSC-TG and other testing methods. The results show that grinding reduces the fluidity of the binding material and shortens its setting time as the specific surface area of the gypsum-fly ash binding material is increased, and that grinding has little effect on the 3 d strength and softening coefficient of the binding material,however,it significantly improves its 28 d compressive, wet bending strength and softening coefficient, especially for its water resistance.More ettringite and other hydration products are generated in the post-hydration because grinding increases the activity of the binding material particles.【期刊名称】《济南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(025)003【总页数】6页(P225-230)【关键词】粉磨;石膏;粉煤灰;耐水性【作者】郑兵;马保国;黄从运;蹇守卫;陈嘉懿【作者单位】武汉理工大学,硅酸盐材料工程教育部重点实验室,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,硅酸盐材料工程教育部重点实验室,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,硅酸盐材料工程教育部重点实验室,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,硅酸盐材料工程教育部重点实验室,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,硅酸盐材料工程教育部重点实验室,湖北,武汉,430070【正文语种】中文【中图分类】TU502建筑业是能耗和 CO2排放大户,预计到 2020年,我国建筑能耗将达到全社会总能耗的 40%,建筑业所排放的 CO2占总排放量的 50%。

氟石膏胶凝材料激发试验研究王丽;陈红霞;赵金平;冯菊莲;周梦文;杨青【摘要】添加适量激发剂可以缩短氟石膏胶凝材料凝结时间,较大幅度提高氟石膏水化率,加快氟石膏水化进程.SEM分析结果表明,激发剂可以改变氟石膏硬化体晶体形貌.在激发剂的作用下,氟石膏硬化体中有较多发育完全,以棒状、柱状为主的CaSO4·2H2O和CaSO4·1/2H2O生成.%The appropriate amount activators could reduce the setting time of fluorogypsum cementitious materials and enhance the kydration rate and the hydration process of fluorogypsum to gypsum considerably. The SEM micrograph analysis results showed that the activators could change the microscopic morphology of the. hardened cementitious materials formed by fluorogypsum hydration. The crystalline particles had more fully developed, with rod and columnar grain consisting mainly of CaSO4·2H2O and CaSO4·1/2H2O.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2012(039)011【总页数】3页(P68-70)【关键词】氟石膏;胶凝材料;激发剂;水化率【作者】王丽;陈红霞;赵金平;冯菊莲;周梦文;杨青【作者单位】北新集团建材股份有限公司,北京 100096;北新集团建材股份有限公司,北京 100096;北新集团建材股份有限公司,北京 100096;北新集团建材股份有限公司,北京 100096;北新集团建材股份有限公司,北京 100096;北新集团建材股份有限公司,北京 100096【正文语种】中文【中图分类】TQ177.3+75氟石膏是氢氟酸生产过程中排放的工业废渣[1]，每生产1 t氢氟酸产出约4 t氟石膏，目前，我国氟石膏年排放总量约300万t[2-3]。

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第7期·2660·化 工 进展高炉矿渣-粉煤灰地聚合物胶凝材料固化砷钙渣刘守庆1，4，罗中秋2，和森2，周新涛2，3，贾庆明2（1昆明理工大学环境科学与工程学院，云南 昆明 650500；2昆明理工大学化学工程学院，云南 昆明 650500；3昆明理工大学非常规冶金教育部重点实验室，云南 昆明 650093；4西南林业大学理学院，云南 昆明 650224）摘要：以高炉矿渣、粉煤灰为地聚合物胶凝材料原料，配合复合化学激发剂固化砷钙渣，并采用X 射线衍射（XRD ）、傅里叶变换红外光谱（FTIR ）和扫描电子显微镜（SEM ）探究固砷机理。

研究结果表明，固化体优选质量配比为高炉矿渣粉∶粉煤灰∶砷钙渣=4∶2∶4，配合1.5%～2.0%的NaOH 和工业水玻璃复合化学激发剂，固化体砷浸出浓度0.5～0.9mg/L ，低于危险废物浸出毒性鉴别标准限值（5mg/L ）。

XRD 、FTIR 和SEM 结果表明，砷钙渣经高炉矿渣-粉煤灰地聚合物胶凝材料固化，反应体系液相环境pH ＞13，促使砷钙渣中的含砷矿物CaHAsO 4·3H 2O 向更加稳定的Ca 5(AsO 4)3OH 及类质同象物Ca 5(AsO 4)3(OH ，F)转变。

同时地聚合物胶凝材料水化产生的网络状水化凝胶可把砷钙渣中的各组分胶结在一起有效抑制固化体中砷的溶出。

可见，高炉矿渣-粉煤灰地聚合物胶凝材料可作为固化含砷渣的一种潜在固结剂。

关键词：砷钙渣；地聚合物胶凝材料；固化；高炉矿渣；粉煤灰中图分类号：X756 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）07–2660–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2331Solidification/stabilization of calcium arsenate waste with blast furnaceslag and fly ash geopolymer materialsLIU Shouqing 1，4，LUO Zhongqiu 2，HE Sen 2，ZHOU Xintao 2，3，JIA Qingming 2（1Faculty of Environmental Science and Engineering ，Kunming University of Science and Technology ，Kunming650500，Yunnan ，China ；2Faculty of Chemical Engineering ，Kunming University of Science and Technology ，Kunming650500，Yunnan ，China ；3 Key Laboratory of Unconventional Metallurgy ，Ministry of Education ，Kunming 650093，Yunnan ，China ；4 Faculty of Science ，Southwest Forestry University ，Kunming 650224，Yunnan ，China ）Abstract: Blast furnace slag and fly ash were utilized as raw materials for the preparation of geopolymer from industrial wastes. After that ，calcium arsenate waste was solidified/immobilized with blast furnace slag and fly ash geopolymer materials as well as addition of compound chemical activators. Moreover ，the mechanism for the solidification/stabilization of calcium arsenate waste with blast furnace slag and fly ash geopolymer materials by exploring the cementitious matrices using X-ray powder diffraction （XRD ），Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR ）and scanning electron microscopy （SEM ）. The results showed that the optimum combination of the solidified sample was the mass ratio of blast furnace slag ，fly ash and calcium arsenate waste = 4∶2∶4 as well as addition of compound chemical activators （NaOH and industrial water-glass mixture ）1.5%—2.0%. The arsenic concentration of the leachate from the solidified forms was lower （0.5—0.9 mg/L ）than the national第一作者：刘守庆（1978—），男，博士研究生，研究方向为固体物资源化利用与安全化处理。

粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料性能初步研究论文粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料是一种新型的砂浆材料，它是以粉煤灰、脱硫石膏和矿渣为原料，在加入重要物质和水后发泡，经过烘干和正常温度固化而成的复合材料。

本文试图分析粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的物理性能、力学性能，以及其在高温、低温和抗化学攻击性等方面的性能表现。

首先，通过小孔气孔率测试，检测粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的密度、小孔穿透率和毛细孔穿透率，将其与白粉和水泥基胶凝材料外形形态进行比较。

结果表明，粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的密度比白粉低，但比水泥基胶凝材料高；小孔穿透率比水泥基胶凝材料低，但比白粉高；毛细孔穿透率则介于白粉和水泥基胶凝材料之间。

其次，进行了抗折试验和抗压强度测试，以确定粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的抗折强度和抗压强度。

结果表明，与白粉相比，粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的抗折强度提高了50%左右，抗压强度提高了20%左右。

第三，文章还检测了粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料在高温、低温和抗化学攻击性方面的性能表现，并与白粉和水泥基胶凝材料进行了对比。

结果表明，粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的高温抗折强度比白粉高60%左右，抗压强度比白粉高10%左右；低温抗折强度比白粉高90%左右，抗压强度比水泥基胶凝材料高25%左右；针对不同化学物质的抗腐蚀性也有很大的改善。

综上所述，粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料具有较高的密度和小孔穿透率，其力学性能和抗高温、寒冷和抗化学攻击性也明显优于白粉或水泥基胶凝材料，因此，粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料具有很大的应用前景。

未来的研究可以在改进材料的成分、调节配合比、优化胶凝材料性能等方面进行深入研究，为粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的大规模使用奠定基础。

石膏对粉煤灰活性激发的研究进展摘要:石膏具有凝结硬化快,耐火性能优良等优点,因而利用石膏来激发粉煤灰活性成为研究者们的研究内容。

关键词:石膏粉煤灰激发性能机理常用的激发剂有碱性激发、硫酸盐激发、氯盐激发等,其中石膏具有凝结硬化快,耐火性能优良,尺寸稳定、加工性能好,省工、省料、省运输、美观,孔隙率高、质轻,绿色环保并具独特的“呼吸性能”的优点,运用石膏来激发粉煤灰的活性更易制成价廉质轻环保的产品。

下面通过胶结材、砌块的研制以及其性能与肌理两个方面来进行分析。

1 胶结材、砌块的研制1.1脱硫石膏粉煤灰胶结材(简称DGF胶结材)DGF胶结材保持了石膏基材料的若干主要特性,而强度和耐水性明显提高,可用于制作内外墙轻质墙体材料,拓宽了石膏建材的应用范围。

1.2粉煤灰改性无水石膏胶结材(简称FAB)以粉煤灰和脱硫石膏为主要原料研制的胶结材。

采用将脱硫石膏在600—900℃电炉中煅烧为无水石膏的方式激发石膏活性;原材料中掺加了5%的水泥;采用湿养护方式,养护平均温度20℃,平均湿度75%。

1.3脱硫石膏粉煤灰砌块研制采用脱硫建筑石膏70%,粉煤灰掺量30%,激发剂A、掺量为8-12%(以石膏粉煤灰总量计),砌块成型时水料比控制在65%左右,将胶结材的水及粉料分别计量好,先将水加入搅拌机开始高速搅拌,后加入粉料搅拌40 s左右即成均匀料浆,将料浆浇入模具,约12 min左右脱模得砌块坯体。

成型的砌块坯体含有40%左右的水份,其中大部分是多余水份,且坯体中还将形成一定量的水硬性水化产物。

1.4二水磷石膏粉煤灰复合胶结材研究((简称PGF)PGF是以磷石膏和粉煤灰两种工业固体废物为主要原料的新型胶结材,其基本配比采用磷石膏原样∶粉煤灰=50∶50,适宜的外加剂及掺量为:水泥10%,石灰10%, NaOH 1%,减水剂F 0.7%,早强剂B11%。

宏观物理力学性能试验结合pH值和水化热测定结果表明, PGF在常温下水化反应缓慢,湿热养护方式可大大加速其水化进程,适宜养护制度为: 85℃恒温7h湿热养护。

我国电力工业以消耗煤炭的火力发电为主，目前我国SO 2的排放量已高居世界首位。

为解决工业废气造成的环境污染，国内越来越多的发电企业采用湿式石灰石-石膏法进行烟气脱硫，而由此每年产生760万t 脱硫石膏，已成为继粉煤灰后的第二大固体废弃物[1]。

烟气脱硫石膏与天然石膏的化学性能基本相同[2]，纯度高、价格低廉，具有质轻、保温隔热、隔声、防火、自呼吸、便于施工、良好的装饰性等特点。

脱硫石膏中放射性元素的含量远低于GB 6566要求的极限值，对健康无害，也不污染环境[2]，因此受到广泛关注。

但脱硫石膏存在强度低、耐水性差等缺点，成为其广泛应用的瓶颈。

本文主要以脱硫石膏为主要材料，通过掺加矿物外加剂和化学激发剂对其改性，使之形成一种新型的脱硫石膏基复合胶结材（FGD 体系），从而实现3种工业废渣经济、有效的资源化利用，具有利废、节地、节能、环保等多重社会效益和良好的经济效益。

1实验1.1原材料基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目（2006BAJ04A04）收稿日期：2009-11-09作者简介：位建强，男，1986年生，山东济南人，硕士研究生。

脱硫石膏-粉煤灰-矿粉复合胶结材改性研究位建强1，刘巧玲2，曹明莉1（1.大连理工大学土木工程学院，辽宁大连116024；2.山东建筑大学土木工程学院，山东济南250101）摘要：脱硫石膏作为烟气脱硫工艺的副产品，不仅价格低，来源广，而且具有与天然石膏相近的性质和优点。

研究了不同矿物掺合料（粉煤灰和矿粉）、不同外加剂掺量以及不同配比对脱硫石膏基材料性能的影响。

结果表明，将硅酸钠作为早强剂，体系的早期抗折、抗压强度与空白样相比分别提高150%和30.6%；生石灰和水泥双激发可使体系的强度提高100%以上；粉煤灰与矿粉复掺时，强度和经济效益都得到保证。

综合考虑，FGD 体系的配比为：m （脱硫石膏）∶m （粉煤灰）∶m （矿粉）=40∶20∶40。

关键词：脱硫石膏；粉煤灰；矿粉；外加剂中图分类号：TQ177.3+75文献标识码：A 文章编号：1001-702X （2010）04-0009-04Modification of composite cementitious material produced by FGD gypsum-fly ash-GGBSWEI Jianqiang 1，LIU Qiaoling 2，CAO Mingli 1（1.School of Civil Engineering ，Dalian University of Technology ，Dalian 116024，Liaoning ，China ；2.School of Civil Engineering ，Shandong Jianzhu University ，Jinan 250101，Shandong ，China ）Abstract ：As the by-product of flue gas desulfurization process ，FGD gypsum is not only cheap and has wide sources ，but al －so has similar nature and advantages with natural gypsum.In this paper ，the effects of different mineral admixture （fly ash ，GGBS ），different quantity of admixture and different mixture ratio on the performance of the FGD gypsum-based composite cementitious material were studied.The experiment results show that compared with empty sample ，when choosing potassium sulfate as early-strength agent ，the initial breaking strength and compressive strength of the composite can be improved by 150%and 30.6%re －spectively.The strength can be improved by more than 100%with the alkali activation of quicklime and cement ，while the use of fly ash and GGBS can ensure the strength and economic benefit.Through comprehensive consideration ，the optimum mix of com －posite cementitious material is that ：m （FGD gypsum ）∶m （fly ash ）∶m （GGBS ）=40∶20∶40.Key words ：FGD gypsum ；fly ash ；GGBS ；admixture全国中文核心期刊脱硫石膏：取自济南黄台电厂，主要成分为CaSO 4·2H 2O ；水泥：山东水泥厂产东岳牌32.5R 水泥；粉煤灰：济南黄台电厂Ⅱ级粉煤灰；矿粉、生石灰、FDN 萘系减水剂（阴离子型）、硫酸钠、硅酸钠、乳胶粉（BATREFT'-1405）、羧甲基纤维素醚（CMC ）、絮状纤维素，均为市购。