无水磷石膏复相胶凝材料水化硬化特性研究.pdf

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1、第37卷第6期非金属矿VO1．37NO．62014年11月Non．MetallicMinesNovember，2014半水／无水磷石膏复相胶凝材料水化硬化特性研究杨成军杨敏曹建新(贵州大学化学与化工学院，贵州省矿产资源高效利用与绿化化工技术重点实验室，贵州贵阳550025)摘要采用半水磷石膏与无水磷石膏复配制备复相磷石膏胶凝材料，通过测试复相磷石膏的凝结时间、强度性能和水化温升，结合x射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)技术研究复相磷石膏水化硬化特性。结果表明，半水磷石膏激发无水磷石膏水化，使其水化放热加快，凝结时间缩短；无水磷石膏延缓半水磷石膏凝结硬化，凝结

2、时间延长，水化放热减缓；与纯半水、无水磷石膏相比，复相磷石膏晶体形貌致密程度高，孔隙率低，硬化体强度较好。关键词半水磷石膏；无水磷石膏；复配；水化硬化中图分类号：TQ177．375文献标识码：A文章编号：1000-8098(2014)06-0022-04StudyonHydrationandHardeningofDuplexGypsumBinderofHemihydritePhosphogypsumandAnhydritePhosphogypsumYangChengjunYangMin’CaoJianxinfGuizhouKeyLaboratoryforEmci

3、entUtilizationofMineralandGreenChemicalTechnology,SchoolofChemistryandChemicalEngineering．GuizhouUniversity,Guiyang，Guizhou550025)AbstractThehydrationandhardeningcharacteristicsofduplexphosphogypsum(DPG)preparedbyhemihydratephosphogypsum(HPG)andanhydritephosphogypsum(APG)werestudiedt

4、hroughinvestigatingthesettingtime，strengthprope~iesandtemperatureriseofhydrationandbyanalyzingtheXRDspectrumandSEMgraphsofthepreparedDPG．TheresultsshowthatAPGwasactivatedbyHPG，andtheheatevolutionwasaccelerated．AndthehydrationofHPGwasretardedbyAPG，leadingtoretardationoftheheatevolutio

5、n．Comparingwithpurehemihydratesoranhydritephosphogypsum，theduplexphosphogypsumbinderhashighercompactnessofcrystalmorphoIogy,lowerporosityandbetterstrengthofhardenedpaste．Keywordshemihydratephosphogypsum；anhydritephosphogypsum；compound；hydrationandhardening磷石膏是生产磷酸、磷肥过程中排放的工业废胶体转化为二水硫

6、酸钙晶体。溶解析晶体理论认为：渣，是我国排放量最大的固体废弃物⋯，但其利用率半水石膏在水中的溶解度相对二水石膏高度饱和，二和利用水平非常低。究其原因是磷石膏中含有少量水石膏自发析晶直到半水石膏完全水化形成二水石磷、氟、有机物和碱金属等有害杂质口。]，使磷石膏产膏为止。国内对石膏水化的研究主要是缓凝剂延缓品性能与天然石膏有很多差异。为提高磷石膏利用半水石膏水化和激发剂激发硬石膏水化机理方面【5】，率，许多学者对磷石膏预处理方法进行了大量研究，针对磷石膏水化，尤其是复相磷石膏的水化研究很但磷石膏利用水平低的问题至今还没有得到改善。少。基于半水磷石膏水化速度快，早期强

7、度高，需加通过研究磷石膏的水化性能，分析磷石膏水化过程和入缓凝剂减缓凝结速度；无水磷石膏水化活性低，需硬化体性能的影响因素，探讨影响磷石膏制品性能的添加硫酸盐、碱等激发剂加快其水化速度；但外加剂原因，是改善磷石膏现状的途径之一。会降低石膏的致密性、强度及耐水性等问题。采用无国内外对石膏水化机理进行了广泛的研究，关于水磷石膏、半水磷石膏制备复相石膏胶凝材料，通过石膏水化机理理论有很多，但归纳起来主要有胶体理分析复相磷石膏的水化温差、强度性能、石膏硬化体论和溶解析晶理论_4l。胶体理论认为：石膏水化过程微观形貌和物相，探讨复相磷石膏的水化硬化J。中，半水石膏与水反应

8、首先形成一种凝胶体，随后