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鈦石膏的綜合利用

2019-10-29
鈦石膏的綜合利用
詳細介紹:

鈦石膏


1、 鈦石膏概述

       鈦石膏是采用硫酸法生產鈦****時,為治理酸性廢水,加入石灰 (或電石渣)以中和大量的酸性廢水而產生的以二水石膏為主要成分 的工業廢渣 。若按每產1噸鈦****約副產6噸的鈦石膏來計算,鈦石膏的年排放量已超過1000萬噸 。

       目前鈦石膏僅有少量用于復合膠結材料和外加劑使用,大量的 鈦石膏沒有被有效利用。排放的鈦石膏需要占用大量土地來堆放,浪費耕地。當作垃圾處理的廢渣堆砌于地面,受到雨水的沖洗,會導致 鈦石膏在堆砌場上的流失,同時,鈦石膏經過雨水的沖刷和浸泡,可 溶性有害物質溶于水,會嚴重污染地表水以及地下水;另一方面,鈦 石膏堆積經日曬后,風吹以粉末狀飄散于大氣中以及沉降到可能接 觸到的外物表面,既污染環境又威脅健康 。  

2、 鈦石膏的特點

       鈦石膏的主要成分為CaSO4·2H2O , 其含量為60%-80% , 屬 于化學石膏,與天然石膏和其他工業副產石膏相比,具有以下幾個方 面的特點:

    (1)含水量多、粘度大、雜質含量高 。

             鈦石膏的主要雜質為 Fe(OH)3、 FeSO4和Al(OH)3與天然石膏相比 ,其 Fe2O3含量較高 , 而其 CaO、MgO和SO3的含量較低 ,其他成分差別不大。鈦石膏的粘度大主要是因為采用硫酸法生產鈦白 粉時,副產物鈦石膏中的Fe2O3與硫酸反應生成Fe2(SO4)3、Fe2(S O4)3在酸性溶液中水              解生成以膠體的形式存在的Fe(OH)3沉淀 。

   (2)晶體尺寸較小。

   (3)PH值6-7,呈弱酸性或中性 。

   (4)從廢渣處理車間出來時,先是灰褐色,置于空氣中二價鐵離子逐漸被氧化成三價鐵離子而變成紅色(偏黃)故又名紅泥,紅、黃石膏。

   (5)有時會含有少量放射性物質鈾、釷,但我國尚未見有放射性超標的報道。

3、 鈦石膏綜合利用技術

3.1 水泥緩凝劑

       在水泥的生產中,天然石膏是目前水泥行業使用最廣泛的緩凝劑 原材料。但是,由于天然石膏為不可再生資源,天然石膏資源顯得日 益緊張,價格也是逐年升高。因此,應用鈦石膏做水泥緩凝劑不僅可 以利用大量工業廢渣,保護環境,社會效益顯著,而且能夠降低水泥 生產成本,經濟效益顯著,推廣應用前景十分廣闊 。經烘干的鈦石膏可以直接用來做水泥緩凝劑。


      研究表明,鈦石膏用作水泥緩凝劑與 天然石膏相比,可較明顯地延長水泥的初凝和終凝時間、抗折、抗壓 強度也有所提高,安定性合格。因此,鈦石膏不經過除雜處理,完全 可以替代天然石膏作為水泥緩凝劑。

3.2 利用鈦石膏生產石膏建材

      將鈦石膏在不同的溫度下煅燒可得到不同的石膏品種。如將鈦石膏在107-170℃的干燥條件下加熱即可得建筑石膏,其主要成分為β型半水石膏。建筑石膏硬化后具有很好的絕熱吸音性能和較好的防 火性能吸濕性能,可用于生產紙面石膏板、粉刷石膏和石膏砌塊等石 膏建材 。

3.2.1 紙面石膏板

        以建筑石膏和護面紙為主要原料,摻加適量纖維、淀粉、促凝劑、 發泡劑和水等,摻入適量添加劑與纖維做板芯 ,制成紙面石膏板。 紙 面石膏板具有重量輕、隔聲、隔熱、加工性能強、施工方法簡便的特 點。

3.2.2 石膏砌塊

        鈦石膏經過物理改性后可以生產出符合標準要求的石膏砌塊 。改性工藝為:烘干→破碎→粉磨→炒制→陳化。將鈦石膏在5 0℃- 6 0℃條件下烘干,脫除自由水,然后進行破碎粉磨,在2 0 0 ℃以下 炒制并陳化,再加入輕骨料、粉煤灰、水以及減水劑、緩凝劑等外加 劑可配制出輕質墻體砌塊 。石膏砌塊具有質量輕、可取代粘土磚、減少耕地毀壞等優點,在高層建筑物中作為非承重墻使用。 


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