石灰/亚硫酸钙法脱硫灰在水泥工业中的利用研究

摘要

本文对石灰/亚硫酸钙法脱硫灰在水泥工业中的利用进行了研究。采用X射线荧光分析仪、XRD、SEM等测试手段研究了脱硫灰中硫含量的测定方法；石灰/亚硫酸钙法脱硫灰煅烧水泥熟料的硫逸放问题、煅烧水泥熟料的性能；石灰/亚硫酸钙法脱硫灰及煅烧脱硫灰用作缓凝剂对水泥水化产物及其性能的影响。 硫含量测定的研究结果表明：①对于含亚硫酸钙的脱硫灰，以GB/T176《水泥化学分析方法》和GB/T5484《石膏化学分析方法》中规定的基准法即重量法不能准确测定其硫含量。②蒸馏法可较准确地测定脱硫灰中亚硫酸钙的硫含量，蒸馏—双氧水溶液吸收法操作比GB/T5009.34-1996《食品中亚硫酸盐的测定方法》蒸馏法操作更简便。③X射线荧光分析法是基于元素分析的基础上的，建立标准曲线后可以准确而又快速地检测脱硫灰中亚硫酸钙及硫酸钙总的硫含量。 煅烧水泥熟料的研究结果表明：①以相同化学成分的生料在相同的温度下煅烧水泥熟料，亚硫酸钙的硫逸放率比硫酸钙低，含亚硫酸钙的脱硫灰的硫逸放率也低于石膏。②煅烧温度和硫含量是影响亚硫酸钙硫逸放的重要因素。率值相同、灼烧基SO<,3>含量相同时，当静置煅烧温度升高，亚硫酸钙的硫逸放率增加；当煅烧温度相同，生料灼烧基的SO<,3>含量增加时，其逸放率亦增加。③利用石灰/亚硫酸钙法脱硫灰煅烧硅酸盐水泥熟料，可以降低煅烧温度，所煅烧的水泥熟料宜和普通硅酸盐水泥熟料搭配使用：可以通过调节制备熟料的掺量来调节凝结时间。 用作水泥缓凝剂的研究结果表明：①在氧化气氛下，石灰/亚硫酸钙法脱硫灰中的亚硫酸钙500℃左右开始向硫酸钙转化，达到650℃转化完全。②对于Al<,2>O<,3>含量相对较少的熟料，石灰/亚硫酸钙法脱硫灰部分取代二水石膏，其水泥凝结时间有所延长；煅烧脱硫灰部分取代二水石膏，其水泥凝结时间变化不大；以石灰/亚硫酸钙法脱硫灰或煅烧脱硫灰部分取代二水石膏其水泥早期强度略有降低，后期强度相近。③二水石膏和石灰/亚硫酸钙法脱硫灰复掺的水泥与MB-SR3相容性相对较好，二水石膏和煅烧脱硫灰复掺的水泥与MB-SR3相容性相对较差，三种缓凝剂复掺时，水泥与MB-SR3相容性与单掺二水石膏时相近。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2烟气脱硫工艺及其产物

1.2.1脱硫工艺综述

1.2.2脱硫灰的化学组成及特点

1.3硫含量测定方法的研究进展

1.3.1水泥及石膏化学分析方法

1.3.2离子交换法

1.3.3食品中亚硫酸盐的测定方法

1.3.4 X射线荧光分析法

1.3.5其它的测定方法

1.4脱硫灰的综合利用研究进展

1.4.1脱硫灰煅烧水泥熟料的研究

1.4.2脱硫灰用作水泥缓凝剂的研究

1.4.3脱硫灰在其它方面的应用

1.5课题来源及主要研究内容

第二章实验材料与实验方法

2.1实验材料

2.2实验方法

2.2.1粉磨实验

2.2.2水泥熟料化学成分分析

2.2.3石膏化学成分分析

2.2.4其它原料成分分析

2.2.5密度实验

2.2.6 比表面积实验

2.2.7粒径分布实验

2.2.8细度检验

2.2.9蒸馏法测定硫含量

2.2.10水泥熟料的制备

2.2.11硫逸放率的测定

2.2.12水泥物理性能检验

2.2.13石膏的溶解速度测定

2.2.14脱硫灰的溶解速度测定

2.2.15 C3A和C4AF的制备

2.2.16 Marsh筒法

2.2.17差热与热重分析

2.2.18 X-射线衍射分析

2.2.19 X-射线荧光光谱分析

2.2.20扫描电镜(SEM)分析

第三章脱硫灰中硫含量测定方法的研究

3.1脱硫灰的矿物组成

3.2重量法测定脱硫灰中的硫含量

3.2.1利用重量法对试样进行分析

3.2.2结果分析与讨论

3.3蒸馏法测定脱硫灰中的硫含量

3.3.1 GB/T5009.34检验方法

3.3.2蒸馏——双氧水溶液吸收法

3.3.3两种蒸馏法测定试样

3.4 X射线荧光光谱分析法测定

3.4.1 X射线荧光光谱分析的基本原理及光谱仪的结构

3.4.2 X射线荧光光谱定量分析

3.4.3 X射线荧光光谱分析法测定试样

3.5三种方法测定脱硫灰中SO3的含量对比分析

3.6本章小结

第四章利用石灰/亚硫酸钙法脱硫灰煅烧水泥熟料的研究

4.1实验原料的化学组成

4.2煅烧水泥熟料过程中硫酸钙与亚硫酸钙的硫逸放率

4.2.1利用硫酸钙及亚硫酸钙煅烧水泥熟料过程中的硫逸放

4.2.2利用石灰/亚硫酸钙法脱硫灰和石膏煅烧水泥熟料过程中的硫逸放

4.3温度和硫含量对水泥熟料煅烧过程中硫逸放率的影响

4.4利用石灰/亚硫酸钙法脱硫灰煅烧硅酸盐水泥熟料的研究

4.4.1水泥熟料的制备

4.4.2水泥凝结时间的研究

4.4.3 水泥强度性能的研究

4.5本章小结

第五章石灰/亚硫酸钙法脱硫灰用作水泥缓凝剂的研究

5.1石灰/亚硫酸钙法脱硫灰在煅烧过程中的组成变化

5.1.1不同煅烧温度下石灰/亚硫酸钙法脱硫灰的矿物组成

5.1.2石灰/亚硫酸钙法脱硫灰在煅烧过程中其它变化及影响因素

5.2石灰/亚硫酸钙法脱硫灰及煅烧脱硫灰用作水泥缓凝剂的研究

5.2.1对凝结时间影响研究

5.2.2对强度影响研究

5.2.3水化产物的研究

5.3掺脱硫灰及煅烧脱硫灰的水泥与减水剂相容性的研究

5.3.1原料组成

5.3.2掺不同缓凝剂时水泥与萘系减水剂的相容性

5.3.3掺不同缓凝剂时水泥与聚羧酸类减水剂的相容性

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

评定意见