利用磷石膏制备轻质保温材料的研究

摘要

磷石膏是磷肥厂等工厂制造磷酸时产生的废渣。目前被广泛采用的大海倾倒法和土地堆存法均对环境造成了严重的影响，其中含有的杂质，如磷酸、氟化物、各种磷酸盐、有机成分等很大程度上影响了磷石膏的有效利用，使磷石膏的利用率极低，并且不能被广泛应用到市场中去。随着人们生活和水平的显著提高，国家提出的关于限制粘土砖的使用、鼓励新型材料的发展等一系列政策，促进了磷石膏制备轻质保温块等的探索与研究。
　　本文研究了轻质保温块的制备，以磷石膏为基本原料，α-半水石膏为胶凝材料，辅助以玻纤、泡沫等为配料，其中磷石膏未经过煅烧处理，采用二次蒸养的方式制备出可循环使用的、利用率高的轻质保温块。本文将生石灰与磷石膏混合以中和其中的酸性物质，达到除杂的目的，提高保温块的最终强度。再采用一次蒸养的方式制备α-半水石膏，与磷石膏二次蒸养成型后通过单因素实验和正交试验探讨轻质保温块的主要工艺参数，确定轻质保温块的最佳配比和组成体系，得到最佳的搅拌时间和速度、蒸养温度和时间分别为3min、300r/min、140℃、3h。利用SEM、XRD、DSC/TG等测试手段分析轻质保温块的水化产物、水化硬化机理、微观结构等。实验表明了轻质保温块成型的可行性。磷石膏与α-半水石膏、玻纤、泡沫按照一定的比例混合，搅拌混合均匀后成型在一定的养护制度下可得到抗压强度为1.69MPa，抗折强度为1.74MPa，热导率为0.16w/m·k，软化系数为0.83的产品。

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第1章 前 言

1.1 磷石膏的研究概况

1.1.1 磷石膏简介

1.1.2 磷石膏的危害

1.1.3 磷石膏的利用现状及存在问题

1.2 轻质保温材料的概述

1.2.1 轻质保温材料的分类

1.2.2 轻质保温材料的轻质化处理

1.2.3 国内外轻质保温材料的发展现状

1.3 本课题的提出

1.3.1 本课题提出的依据、目的和意义

1.3.2 本课题的研究内容及创新点

第2章 发泡剂的研究

2.1 原材料、设备及实验方法

2.1.1 原料与设备

2.1.2 实验

2.2 结果与讨论

2.2.1 原料配比的影响

2.2.2 工艺条件的影响

2.2.3 不同发泡剂的泡沫性能对比

2.3 本章小结

第3章 轻质保温块的研究

3.1 原材料、设备及实验方法

3.1.1 原料与设备

3.1.2 实验

3.2α-半水石膏的制备

3.2.1 实验方法

3.2.2 原料配比的影响

3.2.3 一次蒸养温度与蒸养时间的影响

3.2.4 半水石膏的形成机理研究

3.3 轻质保温块的研究

3.3.1 原料配比的影响

3.3.2 工艺条件的影响

3.3.3 轻质保温块的成型机理研究

3.4 本章小结

第4章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢