1 硬石膏特點(diǎn)
目前，學(xué)術(shù)界公認：石膏有5 個(gè)相，7 個(gè)變體，其中無(wú)水石膏( 硬石膏) 有4 個(gè)變體，即α- Ⅲ型無(wú)水石膏、β- Ⅲ型無(wú)水石膏、Ⅱ型無(wú)水石膏、Ⅰ型無(wú)水石膏。由于Ⅲ型無(wú)水石膏是半水石膏或二水石膏在低于360℃下加熱脫水而成，屬可溶性硬石膏，是一種介穩態(tài)無(wú)水石膏，極易吸收空氣中的水分子水化成半水石膏，故自然界中不單獨存在。Ⅰ型無(wú)水石膏是在溫度高于1 180℃時(shí)，由Ⅱ型硬石膏轉變而成，只能在溫度高于1 180℃時(shí)存在，低于此溫度就會(huì )變成硬石膏Ⅱ型，因此通常我們所說(shuō)的硬石膏是指Ⅱ型無(wú)水石膏，其來(lái)源主要有天然硬石膏、氟化氫生產(chǎn)的副產(chǎn)品無(wú)水氟石膏和由二水石膏在低于1 180℃溫度下煅燒制備的無(wú)水石膏。
硬石膏化學(xué)組成的理論質(zhì)量為CaO：41.2%,SO3： 58.8%, 屬斜方晶系，純凈的硬石膏透明、無(wú)色或白色，含雜質(zhì)而成暗灰色，有時(shí)微帶紅色或藍色。硬石膏礦物的雜質(zhì)主要包含了方解石、白云石等碳酸鹽類(lèi)礦物，少量二水石膏、蒙脫石、水云母及天青石，具有粒狀、鱗片狀、柱狀、纖維狀變晶結構，團塊狀、紋層狀、斑狀、角礫狀構造。
天然硬石膏在漫長(cháng)的地質(zhì)條件作用下，結晶良好, 比二水石膏致密而堅硬, 莫氏硬度為3.0~3.5, 比重為2.8~3.1 g/cm3，硬石膏礦石裝車(chē)松散容重約1.849t/m3( 純二水石膏比重2.2~2.4 g/cm3，莫氏硬度為2)，人工合成的硬石膏和氟石膏由于在晶體形成過(guò)程中存在較多的缺陷和孔隙，晶粒生長(cháng)不完整，顆粒細小，結構疏松，較易水化成二水石膏。而天然硬石膏本身的膠凝性能很差， 即水化及凝結硬化速度極慢，雖然其溶解度比二水石膏大，但溶解速度慢，一般44 天方能達到溶解平衡，溶解度隨溫度的升高而下降，3℃時(shí)為3.77g CaSO4/L，20 ℃時(shí)為2.09gCaSO4/L, 50℃時(shí)為1.84g CaSO4/L; 凝結時(shí)間隨粒度變化而不同，顆粒越細小，水化速度越快，但一般也要15 h 以上才能初凝，且強度很低。
硬石膏與水作用生成二水石膏產(chǎn)生一定的體積膨脹，理論上硬石膏全部轉化為二水石膏時(shí), 固體的絕對體積增加了58%，但反應前固體+理論用水量的總體積較反應后漿體的體積減少了約10.6%，所以即使按理論加水量拌合硬石膏( 硬石膏的理論用水量為26.47%)，硬石膏水化反應總體表現也是膨脹的，且與所用的激發(fā)劑種類(lèi)不同而有較大差異。
無(wú)水石膏的上述特性決定了它的宏觀(guān)表觀(guān)為：硬石膏水化硬化慢，膠凝性能難以發(fā)揮。因此，在利用其制備新型建筑材料時(shí)，必須進(jìn)行活化激發(fā)，提高水化速率，以達到提高材料性能的目的。
2 硬石膏資源
中國石膏礦石類(lèi)型齊全，但優(yōu)質(zhì)礦石( 纖維石膏) 少，天然硬石膏資源十分豐富。保有儲量中,硬石膏類(lèi)礦床的礦石儲量占60%，石膏類(lèi)礦床礦石儲量占40% ( 其中: 纖維石膏占2%、普通石膏占20%，其余為泥質(zhì)石膏、硬石膏及碳酸鹽質(zhì)石膏， 占18%) ；但在已利用和可供近期利用的礦產(chǎn)地中， 則以石膏類(lèi)礦床為主，占其保有儲量的80%，硬石膏類(lèi)礦床礦石儲量只占其保有儲量的20%, 據不完全統計，我國可利用的硬石膏資源產(chǎn)地見(jiàn)表1。
 此外，四川大為、達縣, 山西靈石、青海、甘肅等省也有豐富的礦藏。除南京、邵東等開(kāi)采較早的大礦床以外，遠景儲量58 億t，堪稱(chēng)亞洲第一大硬石膏礦區的安徽含山硬石膏礦床、遼寧省遼陽(yáng)地區礦床、湖北大冶礦床等也相繼建礦投產(chǎn)，還有些礦源的開(kāi)采工作正在進(jìn)行中，在今后一段時(shí)期，硬石膏產(chǎn)量將明顯增長(cháng)，這必將會(huì )加速硬石膏產(chǎn)品的應用研究進(jìn)程，石膏產(chǎn)業(yè)新的增長(cháng)點(diǎn)正在到來(lái)。
?歡迎進(jìn)入【粉體論壇】
|
