石膏粉簡(jiǎn)介石膏粉是五大凝膠材料之一,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位,廣泛用于建筑、建材、工業(yè)模具和藝術(shù)模型、化學(xué)工業(yè)及農(nóng)業(yè)、食品加工和醫(yī)藥美容等眾多應(yīng)用領(lǐng)域,是一種重要的工業(yè)原材料。石膏粉分類(lèi)石膏粉根據(jù)物理成份的不同可分為:磷石膏粉、脫硫石膏粉、檸檬酸石膏粉和氟石膏粉等。
石膏粉根據(jù)顏色的不同可分為:紅石膏粉、黃石膏粉、綠石膏粉、青石膏粉、白石膏粉、藍(lán)石膏粉、彩色石膏粉等。
石膏粉根據(jù)物理特征的不同可分為:白云質(zhì)石膏粉、粘土質(zhì)石膏粉、綠泥石石膏粉、雪花石膏粉、滑石石膏粉、含砂質(zhì)石膏粉和纖維石膏粉等。
石膏粉根據(jù)用途可分為:建材用石膏粉、化工用石膏粉、模具用石膏粉、食品用石膏粉和鑄造用石膏粉等。
石膏的應(yīng)用由來(lái)已久,但是早期只是簡(jiǎn)單地用來(lái)制粉筆、做膩?zhàn)印⒆龆垢妥龊?jiǎn)單工藝品等,缺少深入地研究開(kāi)發(fā),因而也就沒(méi)有引起人們的重視。上世紀(jì)70年代后期,特別是我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放以來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,大量消費(fèi)石膏的建筑、建材及其他相關(guān)工業(yè)對(duì)石膏的需求急劇增加,石膏引起了人們?cè)絹?lái)越多的重視,目前已形成了龐大的新興產(chǎn)業(yè)。
我國(guó)天然石膏礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富總儲(chǔ)量達(dá)近600億噸,位居世界第一,也是化學(xué)石膏的制造大國(guó),每年有大量的化學(xué)石膏產(chǎn)生:僅磷石膏每年就有多達(dá)近2000萬(wàn)噸產(chǎn)生,部分磷肥廠磷石膏的堆積量多達(dá)上千萬(wàn)噸,特別是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和近年來(lái)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視,電廠脫硫已成為發(fā)電廠必須的工藝環(huán)節(jié),產(chǎn)生了大量的脫硫石膏,另外還有檸檬酸石膏、氟石膏、鹽石膏及其它化學(xué)石膏,依托豐富的天然與人工資源開(kāi)展綜合利用、發(fā)展石膏產(chǎn)業(yè)也是建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需要,更是眾多投資者的新亮點(diǎn)。
近年來(lái),伴隨著石膏制品業(yè)的發(fā)展,各種不同用途的石膏粉也相繼得到推廣,特別是在建材行業(yè),隨著高層建筑的不斷增多和國(guó)家墻改工作的逐步深入,石膏粉已成為建材市場(chǎng)的緊俏產(chǎn)品。2005年全國(guó)石膏粉用量約為12000萬(wàn)噸,產(chǎn)量為8500萬(wàn)噸,缺口為3500萬(wàn)噸,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,所以加工和發(fā)展該項(xiàng)目具有較大的市場(chǎng),且利潤(rùn)高,經(jīng)濟(jì)效益好。
目前石膏粉生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)線自動(dòng)化水平不高,多半處于手工操作或半自動(dòng)化水平,石膏粉產(chǎn)品質(zhì)量長(zhǎng)期處于一種低水平、低質(zhì)量的狀態(tài)中。我院制粉采用立式磨、沸騰爐等先進(jìn)設(shè)備并且整條生產(chǎn)線采用dcs自動(dòng)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了真正的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)。生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量好、性能優(yōu)越,備受市場(chǎng)青睞。生產(chǎn)工藝建筑石膏粉生產(chǎn)線項(xiàng)目(原料:天然石膏礦石、脫硫石膏、磷石膏)項(xiàng)目工藝過(guò)程分為四步:
(1)破碎環(huán)節(jié)
(2) 預(yù)粉磨環(huán)節(jié)
(3) 煅燒環(huán)節(jié)
(4)儲(chǔ)料輸送環(huán)節(jié)
化學(xué)成分
石膏:gypsum
ca[so4].2h2o
晶體化學(xué):
理論組成(wb%):cao 32.5,so3 46.6,h2o+ 20.9。成分變化不大。常有粘土、有機(jī)質(zhì)等機(jī)械混入物。有時(shí)含sio2、al2o3、fe2o3、mgo、na2o、co2、cl等雜質(zhì)。
結(jié)構(gòu)與形態(tài):
單斜晶系,a0=0.568nm,b0=1.518nm,c0=0.629nm,β=118?23';z=4。晶體結(jié)構(gòu)由[so4]2-四面體與ca2+聯(lián)結(jié)成∥(010)的雙層,雙層間通過(guò)h2o分子聯(lián)結(jié)。其完全解理即沿此方向發(fā)生。ca2+的配位數(shù)為8,與相鄰的4個(gè)[so4]四面體中的6個(gè)o2-和2個(gè)h2o分子聯(lián)結(jié)。h2o分子與[so4]中的o2-以氫鍵相聯(lián)系,水分子之間以分子鍵相聯(lián)系。
斜方柱晶類(lèi),c2h-2/m(l2pc)。晶體常依發(fā)育成板狀,亦有呈粒狀。常簡(jiǎn)單形:平行雙面b、p,斜方柱m、l等;晶面和常具縱紋;有時(shí)呈扁豆?fàn)?。雙晶常見(jiàn),一種是依(100)為雙晶面的加里雙晶或稱(chēng)燕尾雙晶,另一種是以(101)為雙晶面的巴黎雙晶或稱(chēng)箭頭雙晶。集合體多呈致密粒狀或纖維狀。細(xì)晶粒狀塊狀稱(chēng)之為雪花石膏;纖維狀集合體稱(chēng)為纖維石膏。少見(jiàn)由扁豆?fàn)罹w形成的似玫瑰花狀集合體。亦有土狀、片狀集合體。
理化性質(zhì):
通常為白色、無(wú)色,無(wú)色透明晶體稱(chēng)為透石膏,有時(shí)因含雜質(zhì)而成灰、淺黃、淺褐等色。條痕白色。透明。玻璃光澤,解理面珍珠光澤,纖維狀集合體絲絹光澤。解理極完全,和中等,解理片裂成面夾角為66和114的菱形體。性脆。硬度1.5~2。不同方向稍有變化。相對(duì)密度2.3。
偏光鏡下:無(wú)色。二軸晶(+)。2v=58。ng=1.530,nm=1.523,np=1.521。隨溫度升高2v減小,在大約90℃時(shí)2v為零。
加熱時(shí)存在3個(gè)排出結(jié)晶水階段:105~180℃,首先排出1個(gè)水分子,隨后立即排出半個(gè)水分子,轉(zhuǎn)變?yōu)闊郼a[so4]?0.5h2o,也稱(chēng)熟石膏或半水石膏。200~220℃,排出剩余的半個(gè)水分子,轉(zhuǎn)變?yōu)棰P陀彩郼a[so4]?εh2o(0.06<ε<0.11)。約350℃,轉(zhuǎn)變?yōu)棰⑿褪郼a[so4]。1120℃時(shí)進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)棰⌒陀彩?。熔融溫?450℃。
石膏及其制品的微孔結(jié)構(gòu)和加熱脫水性,使之具優(yōu)良的隔音、隔熱和防火性能。
產(chǎn)狀與組合:
主要為化學(xué)沉積作用的產(chǎn)物,常形成巨大的礦層或透鏡體,賦存于石灰?guī)r、紅色頁(yè)巖和砂巖、泥灰?guī)r及粘土巖系中,常與硬石膏、石鹽等共生。硬石膏層在近地表部位,由于外部壓力的減小,受地表水作用而轉(zhuǎn)變?yōu)槭啵篶aso4+2h2o——? caso4?2h2o;同時(shí)體積增大約30%,引起石膏層的破壞。
鑒定特征:
低硬度,一組極完全解理,以及各種特征之形態(tài)可以鑒別。致密塊狀的石膏,以其低硬度和遇酸不起泡可與碳酸鹽區(qū)別。
主要應(yīng)用領(lǐng)域
1、建材、建筑
a:硬石膏水泥和膠凝材料:摻加適量的確激發(fā)劑可生產(chǎn)硬石膏水泥或膠凝材料,適用于軟土地基的加固,墻體粉刷,機(jī)械模型,坑道支護(hù)及生產(chǎn)纖維壓力板等。
b:在玻璃生產(chǎn)工藝中用作助溶劑和凈化劑。
c:在塑料、橡膠、涂料、瀝青、油氈等工業(yè)生產(chǎn)中用作填料。
d:混凝土膨脹劑、抗裂劑、自流平砂漿的主要原材料。
e:灌注樁、深層攪拌樁用作增加摩阻力的大膨脹材料。
f:特種水泥生產(chǎn)中用作復(fù)合礦化劑
2、化工
a:生產(chǎn)硫酸,附產(chǎn)輕質(zhì)水泥。
b:生產(chǎn)硫酸銨,附產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣。
3、農(nóng)業(yè)
a:改良土壤,調(diào)節(jié)酸堿度,適用于鹽堿地、紅土地等土壤的改良。
b:食用菌栽培上用作鈣、硫復(fù)合礦物肥料,調(diào)節(jié)培養(yǎng)基酸堿度。
c:家禽、家畜飼料中用作復(fù)合礦物飼料添加劑。
硬石膏粉采用塑編復(fù)合袋包裝,規(guī)格50±1kg,并可依據(jù)用戶(hù)要求提供散裝及其他規(guī)格包裝。
硬石膏粉應(yīng)在通風(fēng)干燥條件下貯存。