烟气脱硫石膏做水泥缓凝剂的研究

论文摘要

烟气脱硫石膏作为燃煤电厂的一种工业副产物,被认为是21世纪中国最具开发利用价值的新型建筑材料。随着二氧化硫减排要求越来越高,正在实施的脱硫工程越来越多,副产品脱硫石膏将呈迅速增长之势。如果不能很好处置和综合利用,会造成二次污染,因此,研究脱硫石膏的开发应用,制备出满足工程要求的新材料有着重要的意义。本文主要对脱硫石膏做水泥缓凝剂的性能展开研究,针对脱硫石膏含水率高影响水泥生产的问题,通过热处理,研究脱硫石膏的热处理温度和掺量对水泥凝结时间和力学性能的影响,通过固结成球使脱硫石膏应用于水泥生产,研究了脱硫石膏和天然石膏混合作为缓凝剂的影响以及脱硫石膏杂质的处理方法。研究结果如下:①脱硫石膏完全可以替代天然石膏做水泥的缓凝剂,且缓凝时间较长。在硅酸盐水泥中做缓凝剂时,掺入6%的50℃热处理的脱硫石膏的水泥凝结时间最长,终凝时间为4:16(h:min);加入到普通硅酸盐水泥中做缓凝剂时,热处理温度为50℃,掺量为5%时终凝时间为4:51(h:min)。②当水泥的强度达到最大时,掺入5%的110℃热处理的脱硫石膏的强度值最高。③采用添加活性矿物使脱硫石膏固结成球,确定脱硫石膏的处理方法为:矿渣和粉煤灰的掺量为25%,石灰的掺量为1%(占渣灰总量的百分比),矿渣:粉煤灰为1:1,养护温度为40℃。脱硫石膏的固结材可以经过成球盘成球,成球后强度能达到水泥生产运输的要求。④水洗烘干的脱硫石膏分别按照5%、6%、7%的比例掺入到水泥中,比未处理脱硫石膏的缓凝时间相应的延长4.5%、9.8%、2.8%。加入1%双氧水氧化脱硫石膏中的亚硫酸钙,与未添加双氧水的水泥凝结时间相比较,5%掺量时,初凝时间延长5.9%,终凝时间延长12.5%。⑤天然石膏和脱硫石膏混掺后做水泥的缓凝剂,当两种石膏总掺量为5%,二者比例为1:1时,终凝时间达到3:58(h:min),完全可以满足工程的需要。在比例为1:1的前提下,石膏总掺量为7%时水泥的强度最高,其抗压强度较掺量为5%和6%时分别提高2.1%和4.3%。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 烟气脱硫石膏的定义
• 1.2 脱硫工艺
• 1.2.1 湿法脱硫
• 1.2.2 干法脱硫
• 1.2.3 半干法脱硫
• 1.3 烟气脱硫石膏的国内外研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 烟气脱硫石膏在水泥中的应用前景以及存在的问题
• 1.4.1 天然石膏和脱硫石膏在水泥中做缓凝剂的应用
• 1.4.2 脱硫石膏在水泥中的应用前景
• 1.4.3 脱硫石膏在水泥应用中存在的问题
• 1.5 研究内容
• 2 试验原材料和试验方法
• 2.1 试验原材料
• 2.2 试验方法
• 2.3 试验所用设备
• 2.4 本章小结
• 3 脱硫石膏的热处理对水泥凝结时间的影响
• 3.1 引言
• 3.2 脱硫石膏对硅酸盐水泥凝结时间的影响
• 3.2.1 脱硫石膏的基本特性
• 3.2.2 替代可行性试验研究
• 3.2.3 脱硫石膏的热处理对硅酸盐水泥凝结时间的影响
• 3.3 脱硫石膏对普通硅酸盐水泥凝结时间的影响
• 3.3.1 替代可行性试验研究
• 3.3.2 脱硫石膏的热处理对普通硅酸盐水泥凝结时间的影响
• 3.3.3 不同生产线的脱硫石膏做缓凝剂时凝结过程的区别
• 3.4 脱硫石膏对不同种类水泥的缓凝作用的对比
• 3.5 本章小结
• 4 脱硫石膏的热处理对水泥强度的影响
• 4.1 前言
• 4.2 脱硫石膏对硅酸盐水泥强度的影响
• 4.2.1 研究脱硫石膏与天然石膏对硅酸盐水泥强度的影响
• 4.2.2 不同热处理的脱硫石膏对硅酸盐水泥强度的影响
• 4.2.3 脱硫石膏的掺量对硅酸盐水泥强度的影响
• 4.3 脱硫石膏对普通硅酸盐水泥强度的影响
• 4.3.1 研究脱硫石膏与天然石膏对普通硅酸盐水泥强度的影响
• 4.3.2 不同热处理的脱硫石膏对普通硅酸盐水泥强度的影响
• 4.3.3 脱硫石膏的掺量对普通硅酸盐水泥强度的影响
• 4.4 脱硫石膏对不同粒径熟料的强度影响
• 4.5 脱硫石膏对不同种类水泥强度影响作用的对比
• 4.6 本章小结
• 5 工业废渣对脱硫石膏的固结强度研究以及成球处理
• 5.1 引言
• 5.2 添加工业废渣固结脱硫石膏的研究
• 5.2.1 粉煤灰对固结脱硫石膏性能的影响
• 5.2.2 石灰对固结脱硫石膏强度的影响
• 5.2.3 矿渣对固结脱硫石膏强度的影响
• 5.3 正交试验以及试验分析
• 5.3.1 固结脱硫石膏的配合比正交试验
• 5.3.2 正交试验结果分析
• 5.4 脱硫石膏球的制备以及正交试验结果的验证
• 5.5 固结处理后的脱硫石膏对水泥性能的影响
• 5.5.1 固结处理的脱硫石膏对水泥凝结时间的影响
• 5.5.2 固结处理的脱硫石膏对水泥粉磨细度的影响
• 5.5.3 固结处理的脱硫石膏对水泥胶砂流动度的影响
• 5.6 本章小结
• 6 不同改性处理的脱硫石膏对水泥影响作用的研究
• 6.1 引言
• 6.2 脱硫石膏进行化学处理后对水泥性能的影响
• 6.2.1 水洗后的脱硫石膏在20℃条件下干燥对水泥凝结时间的影响
• 6.2.2 水洗后的脱硫石膏在不同干燥温度下处理后对水泥凝结时间的影响
• 6.2.3 水洗后的脱硫石膏在20℃条件下干燥对水泥胶砂强度的影响
• 6.2.4 水洗后的脱硫石膏在不同干燥温度下处理后对水泥胶砂强度的影响
• 6.3 对脱硫石膏中的亚硫酸钙的氧化处理研究
• 6.4 脱硫石膏和天然石膏混掺对水泥性能的影响
• 6.4.1 脱硫石膏和天然石膏混掺对水泥凝结时间的影响
• 6.4.2 脱硫石膏和天然石膏混掺对水泥强度的影响
• 6.5 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 研究结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集