固体废物读书笔记----废石膏

固体废物处理与处置作业 废石膏处理与处置读书笔记 张霞（22） 2010级 应化 废石膏处理与处置 ------读书笔记 一、废石膏了解 石膏在生活中的应用广泛，在医学、建筑、工业、中医中皆有涉及，对我们的生活产生着至关重要的角色。而全部的生产生活活动中，必定会带来废石膏的处理与处置问题。在这个竞争激烈、能源危机、环境问题日益尖锐的时代，怎样合理处理与利用也变得至关重要。 废石膏，以硫酸钙为主要成分的一种工业废渣。废石膏呈粉状，主要成分是硫酸钙，含量在百分之80以上，其他成分为硅、铝、铁、镁、钠、钾、磷、硫、钛、锰、铈、碳、氟等元素的氧化物。废石膏的排放量很大，每生产一吨磷酸约可排出5吨磷石膏。大量废石膏如不加处置，随意堆存，不但占用大片土地，而且会污染水体和土壤。这些影响不仅危害环境，一样对我们的生命及生活构成威逼。 废石膏的处理利用最多的用于水泥缓凝剂、石膏板等。 为了更好的处理，了解其性质成分不行或缺。废石膏因来源不同而有不同的品种，如用磷酸盐矿石和硫酸制造磷酸产生的废渣为磷石膏，用氟化钙和硫酸制取氢氟酸时生成的石膏为氟石膏，用海水制取食盐过程中产生的石膏为盐石膏，用钛铁矿石制取二氧化钛过程中和用废硫酸进行中和反应所生成的石膏为钛石膏，苏打工业和人造丝工业中用氯化钙和硫酸钠反应生成的石膏为苏打石膏等。 废石膏呈粉末状，一般以料浆形式排出，颗粒直径在5～150微米之间，硫酸钙含量一般在80％以上。硫酸钙通常有三种结晶形态二水石膏CaSO42H2O,半水石，硬石膏CaSO4。在废石膏总量中，磷石膏占大多数，由于它是工业废渣，化学成分的含量波动范围很大。 各国的利用与技术各有所长，日本是废石膏利用率最高的国家，如在1956年起先试验用磷石膏做水泥缓凝剂，现已大量推广应用。中国利用废石膏做水泥缓凝剂也有较丰富的阅历。磷石膏中含有水溶性五氧化二磷和氟，会对水泥水化反应产生不良影响,导致水泥凝聚过于缓慢,早期强度降低。因此,用作缓凝剂的磷石膏,可用水洗或石灰乳中和这些杂质。氟石膏、苏打石膏、钛石膏作水泥缓凝剂的性能优于磷石膏，应用比较简便。用废石膏生产建材制品，主要有两种加工方法。一种是以日本为代表的烘烤法制取β-半水石膏,另一方法是以德意志联邦共和国为代表的高压釜法制取α-半水高强石膏，主要的建材制品是石膏板。中国近年来也以废石膏为原料研制石膏板，主要有磷石膏空心条板、氟石膏空心条板、氟石膏纸面石膏板、盐石膏纤维石膏板,各种板材技术性能都较好。此外,用液相转化的蒸压釜法制取α-半水高强石膏以及用废石膏同时生产硫酸和水泥的方法都有肯定的发展前途。 二、 废石膏的不同处理与利用 1、 新型无机复合促凝剂的应用 以无机盐为主料的复合促凝剂（记为AC），应用的主要原理是通过降低浆体中硫酸钙的浓度，使水泥中的铝酸三钙（C3A）进入到溶液中，从而析出六角板状的水化铝酸钙（C3AH6），再经过化学反应形成铝酸四钙晶体C4AH13，最终实现了浆体的早强。同时在这一过程中产生的水化热也加快了水泥的水化速率。 采纳“免煅烧脱硫石膏干混砂浆”技术，削减了传统的石膏煅烧工艺，降低了生产成本。、运行操作简洁，维护便利、较低的运行成本、辅机较少、较好地实现了节能降耗减排。 2、 工业副产石膏脱硫石膏的综合应用 工业副产石膏是指化工生产过程或废气处理过程中产生的以硫酸钙为主要成分的工业性废渣，也称为化学石膏。目前，我国的工业废石膏主要有磷石膏、黄石膏、氟石膏、苏打石膏、乳石膏、钛石膏、柠檬酸石膏、芒硝石膏和排烟脱硫石膏等几大类。工业废石膏的基本特点是数量大，含水量高，粒度细小，一般以泥浆或泥团形态排出。 将砂子、少量水泥、脱硫石膏与粉煤灰混合，并配以丞华助剂所研制出的免煅烧脱硫石膏干混抹灰砂浆具有凝聚时间短、拉伸粘结强度高、保水性好及强度高等优点。 脱硫石膏主要应用于生产建筑石膏制品和水泥缓凝剂，同时在石膏砌块、石膏空心条板、纤维石膏板及纸面石膏板等方面也有着较为广泛的应用。 粉煤灰与脱硫石膏同为电厂排放的固体废弃物，具有良好的胶凝特性，粉煤灰中含有的氧化硅和氧化铝可以提高胶凝体系的强度尤其是后期强度的发展。研发中心在制备砂浆的过程中将脱硫石膏与粉煤灰混合运用起到了志向的效果，实现了工业废弃物的充分利用。 3、 石膏轻质内隔墙门窗洞口预埋木砖 （1）湿石膏深加工联产无氯钾肥。 我国无氯钾肥较缺，每年花费大量外汇进口。柠檬酸工业产生的废石膏渣质量优于自然石膏，可以通过化学反应将其转化为硫酸铵，然后再将硫酸铵转化成无氯钾肥，从而提高石膏的利用价值，创建较大的经济效益和社会效益。 第一步是硫酸钙转化成硫酸铵和碳酸钙，后者返回中和工序做中和剂。其反应如下 CaSO42H2O NH42CO3 →NH2SO4CaCO3↓2H2O 由于有CaCO3沉淀产生，是不行逆反应，因此反应可进行得相当完全，CaSO42H2O转化率≥98，硫酸铵得率94，CaCO3得率98。工艺流程见图2-9-4。 其次步是硫酸铵与氯化钾反应生成硫酸钾铵 无氯钾肥 和氯化铵钾，其基本反应式如下 NH42SO42KCl→KNH4SO4NH4KCl2 （2） 废石膏渣生产α型半水石膏粉。 檬酸废石膏渣含水量一般在40～50，使水分降至30～35才可干脆运用。 4、工业废石膏在地基加固中的应用 利用工业废石膏与水泥协作加固地基不仅可以利用废弃资源、有利于环境爱护, 而且还可以取得单纯用水泥难以取得的技术效果、拓宽了水泥加固技术的应有范围, 节约大量的水泥和资金。选取磷肥厂和合成洗涤剂厂排弃的磷石膏以及生产氢氟酸排弃的氟石膏、生产钛白粉排弃的钛石膏、二水石膏和半水石膏5 个品种及10 余个产地及批量的石膏样品, 采纳石膏与水泥的不同比例与软土拌和制成。应用的磷石膏经有关部门测定, 其本身的放射性和有害物质的含量基本上都满意建筑材料卫生防护标准, 使磷石膏中放射性含量略超5建筑材料用工业废渣放射性物质限制标准6。有关环保部门进行评价时, 考虑到废石膏加固地基实际的应用环境以及加固土与一般建筑材料存在的差别, 认为该废石膏仍可以在地基加固中运用。 5、工业废石膏在水泥生产中的应用 工业废石膏主要种类及性质111 石膏尾矿 石膏尾矿, 指石膏矿山采矿过程中排出的含有杂质的低品位石膏矿石。其石膏含量 二水石膏与无水石膏之和 一般约55 , 其余为粘土杂质。石膏尾矿矿物组成为二水石膏、硬石膏、少量石英、长石、白云石, 微量蒙脱石、伊利石、黄铁矿和有机质等。化学成份主要是CaO 和SO3, 次为SiO2、Al2O3 和少量Fe2O3、MgO、K2O、Na2O 等。112 硬石膏 在开采铁矿等矿藏的过程中, 会排放出大量伴生硬石膏。主要矿物是型无水石膏, 有时混有少量二水石膏、碳酸盐或粘土等杂质。硬石膏结晶良好, 比二水石膏致密而坚硬, CaSO4 含量