lng船>阿什比第43卷第5期非金属矿Vol.43 No.5 2020年9月 Non-Metallic Mines September, 2020
汪 路1 谭宏斌1* 李玉龙1 江 倩1 杨飞华2
（1 西南科技大学材料科学与工程学院，四川绵阳621010；2 北京建筑材料科学研究总院有限公司固废资源化利用与节能建材国家重点 实验室，北京 100041）
摘 要为实现钛石膏建材资源化利用，分析了其结构和微观形貌，并以其为原料制备Ⅱ型无水石膏。考察煅烧温度对无水石膏标准稠度、抗压强度和微观形貌的影响，发现在400 ℃煅烧3 h得到的无水石膏活性较高。为提高无水石膏的性能，研究水泥加入量对无水石膏标准稠度、凝结时间、强度和微观形貌的影响，结果表明，水泥掺量增加，无水石膏标准稠度下降，凝结时间、强度和致密度均增加。
关键词 钛石膏；Ⅱ型无水石膏；物相；形貌；性能
中图分类号：TQ172 文献标识码：A 文章编号：1000-8098(2020)05-0052-04
Preparation of II-Anhydrite Gypsum and Effect of Cement on Its Properties
Wang Lu1Tan Hongbin1*Li Yulong1Jiang Qian1Yang Feihua2结核菌抗体
（1 School of Materials Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, Sichuan 621010；2 State Key Laboratory of Solid Waste Reuse for Building Materials, Beijing Building Materirals Academy of Science Research, Beijing 100041）Abstract In order to realize the utilization of red gypsum as building materials, the structure and morphology of the gypsum were analyzed, and anhydrite Ⅱ was prepared from the gypsum. The effects of calcined temperature on the normal consistency, compressive strength and morphology of anhydrite were studied. The results indicated that the anhydrite had higher activity by calcined at 400 ℃ for 3 h. For the purpose of improving the property of anhydrite, the effects of cement content on the nomal consistency, setting time, strength and morphology of anhydrite were studied. It was found that thenomal consistency of anhydrite decreased with the increase of cement content, while the setting time, strength and density increased.
Key words red gypsum; II-anhydrite; phase; morphology; properties
我国钛资源丰富，矿物类型主要为钛铁矿，钛铁矿储量2.3亿t，位于世界前列[1]。全国原生钛铁矿共有45处，主要分布在四川攀西和河北承德。钛铁矿主要用于生产钛白粉，钛白粉的主要成分为二氧化 钛，其化学性质稳定，具有很好的着牢度及优良的遮盖力，是目前世界上最好的白颜料。2018年，我国钛白粉生产总量超过290万t，同比增长2.94%[2]。
通络灸我国钛白粉生产以硫酸法工艺为主，生产钛白粉的过程中产生了大量以二水石膏为主要成分的钛石膏，硫酸法生产1 t 钛白粉产生钛石膏6~10 t。据统计，我国钛石膏年排放量近3 000 万t[3]。由于钛石膏中硫酸钙颗粒细小，游离水含量高等原因，钛石膏一直未能得到大规模资源化利用。
目前，在CaSO4-H2O系统中石膏相有5种形态，7个变种，分别是二水石膏（CaSO4·2H2O），α型与β型半水石膏（α-CaSO4·0.5H2O、β-CaSO4·0.5H2O）；α型与β型无水石膏Ⅲ（α- CaSO4 Ⅲ、β-CaSO4 Ⅲ），Ⅱ型无水石膏（CaSO4 Ⅱ）及Ⅰ型无水石膏（CaSO4 Ⅰ）。Ⅱ型无水石膏可由二水石膏锻烧所得，又称难溶无水石膏，其强度与耐水性均优于建筑石膏（β型半水石膏）。但Ⅱ型无水石膏凝结硬化缓慢，不能直接应用，应进行活性激发或改性。本试验采用钛石膏制备Ⅱ型无水石膏，用硅酸盐水泥对其进行活化，研究其性能，为钛石膏资源化利用提供一条新的途径。
1 试验部分
1.1 原料钛石膏，取自攀钢渝钛白公司，钛石膏的化学成分（w/%）为：CaO，40.26；SO3，37.46；Fe2O3，10.18；SiO2，3.88；TiO2，3.81；MgO，1.76；Al2O3，1.52；MnO，0.32；Na2O，0.31；SrO，0.20；K2O，0.16；Cl，0.07；ZnO，0.04；P2O5，0.03。钛石膏中主要含氧化
钙、三氧化硫和氧化铁，还有少量的二氧化硅、二氧化钛、氧化镁和其他杂质。钛石膏来自钛铁矿硫酸法生产钛白粉工艺过程，该工艺过程中产生的硫酸废水含有较高的铁，导致钛石膏铁含量较高，氧化铁（Fe2O3）含量高达10.18%，钛石膏的化学成分中没有碳，主要是因为X射线荧光光谱仪不能探测到C元素。钛石膏的XRD图谱，见图1。从图1可看出，钛石膏主要晶相为二水石膏和少量的碳酸钙。碳酸钙为石灰石中和
收稿日期：2020-07-12
2008美国大选基金项目：四川省科技厅重点研发项目（2019YFG0518）。
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