磷石膏中的磷和氟對(duì)硅酸鹽水泥水化影響的機(jī)理研究.pdf

1、磷石膏是生產(chǎn)磷酸的過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣,主要成分是二水硫酸鈣,用來(lái)代替天然石膏作水泥調(diào)凝劑,是其資源化利用的主要途徑。本論文圍繞磷石膏作水泥調(diào)凝劑,研究了兩個(gè)方面的內(nèi)容:一是磷石膏中的主要雜質(zhì)磷和氟對(duì)硅酸鹽水泥物理性能的影響,二是磷和氟對(duì)水泥單礦物水化過(guò)程的影響。
　　 將磷石膏代替天然石膏作為硅酸鹽水泥的組分摻入,測(cè)定水泥的強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間。結(jié)果表明:在引入水泥中的SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的條件下,磷石膏同天然石膏相比,會(huì)降低硅酸鹽水泥的

2、早期強(qiáng)度,提高后期強(qiáng)度,顯著延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間。將不同形態(tài)的磷酸鹽和氟鹽外摻引入硅酸鹽水泥,結(jié)果表明:磷和氟對(duì)硅酸鹽水泥物理性能的不利影響主要是由其中的可溶磷和氟造成的,難溶磷和氟對(duì)水泥物理性能的影響很小,可溶磷中以HPO42-對(duì)水泥的物理性能影響最大。礦渣或粉煤灰取代部分熟料摻入,能夠減弱磷石膏對(duì)水泥強(qiáng)度的不利影響,但會(huì)延長(zhǎng)水泥的凝結(jié)時(shí)間。通過(guò)分開粉磨物料然后混合的方式,磷石膏對(duì)水泥物理性能的不利影響得到減弱。篩分、煅燒和石灰中和對(duì)磷石膏的

3、性能均有所改善,通過(guò)75μm篩孔再經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)2％生石灰預(yù)處理后的磷石膏可以用作硅酸鹽水泥的調(diào)凝劑。
　　 燒制出水泥單礦物硅酸三鈣(C3S)和鋁酸三鈣(C3A),向其中分別加入純水和磷石膏浸液進(jìn)行水化對(duì)比試驗(yàn)。采用水化熱、化學(xué)結(jié)合水量、XRD和SEM等測(cè)試方法,研究了磷和氟在單礦物水化過(guò)程中產(chǎn)生的影響。研究表明:可溶磷和氟延緩了C3S的誘導(dǎo)期,降低了放熱量,減少了C3S早期水化產(chǎn)物的數(shù)量,增加了后期水化產(chǎn)物的數(shù)量;可溶磷和氟延緩