CN117164260A - 一种用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法及其应用，其制备步骤包括：S1:机械处理；取电厂烟气工业附属产物石膏，进行研磨处理，过筛，并得到粒度为90‑100μm的石膏粉末；S2:析晶处理；取5‑8份石膏粉末、1‑2份碳粉以及1‑3份改性转晶剂，置于10‑15份水中加热至40‑70℃，搅拌2‑5min均匀分散后，获得带有游离状纤维集合体的析晶溶液；S3:固相纤维集合体处理；取3‑4份NdMnO3作为负热膨胀材料加入到析晶溶液中，通过高温固相法，将NdMnO3包覆在纤维集合体表面，加热翻拌后获得带有固相纤维集合体的石膏溶液；S4:高强纤维混合处理；本发明具有强度高，粘结力强的效果。
Description
技术领域
本发明涉及的石膏制备技术领域，尤其是涉及一种用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法及其应用。
背景技术
脱硫石膏是燃煤电厂利用石灰石或生石灰浆液与燃煤烟气中二氧化硫反应，经强制氧化生成的二水硫酸钙；分析研究表明，脱硫石膏可以成为生产高品质α半水石膏的优质原料。
目前，利用脱硫石膏为原料生产α半水石膏的方法，包括蒸压法、水热法、常压盐溶液法。这些方法借鉴了天然石膏生产α半水石膏工艺，但是由于其原料以及制备方法过于简单，造成石膏产物的强度低，容易开裂，在对该半水石膏进行应用时，容易造成不适配。
发明内容
本申请提供一种用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法及其应用，具有强度高，粘结力强的效果。
本申请提供的一种用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法及其应用，采用如下的技术方案：
一种用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其制备步骤包括：
S1:机械处理；
取电厂烟气工业附属产物石膏，进行研磨处理，过筛，并得到粒度为90-100μm的石膏粉末；
S2:析晶处理；
取5-8份石膏粉末、1-2份碳粉以及1-3份改性转晶剂，置于10-15份水中加热至40-70℃，搅拌2-5min均匀分散后，获得带有游离状纤维集合体的析晶溶液；
S3:固相纤维集合体处理；
取3-4份NdMnO3作为负热膨胀材料加入到析晶溶液中，通过高温固相法，将NdMnO3包覆在纤维集合体表面，加热翻拌后获得带有固相纤维集合体的石膏溶液；
S4:高强纤维混合处理；
取1-2份经碱溶液浸泡处理后的椰壳纤维作为原料，并加入聚乙烯醇对椰壳纤维进行包覆改性后获得改性椰壳纤维，并将改性椰壳纤维投放至石膏溶液内，升高温度至60-80℃均匀混合后，获得高强度石膏浆料；
S5:蒸汽煅烧；
取S4中获得的高强度石膏浆料置于蒸压釜内，再通入饱和蒸汽，升温加压4-6h后，转变成高强型二水石膏粉末；
S6:冷却精磨；
高强型二水石膏粉末通过风式冷却装置以及球磨机改性研磨后，获得高强型半水石膏粉末；
S7:高强型半水石膏粉末包装；
采用自动包装智能电脑控制包装的方式，每袋500-600g，对高强型半水石膏粉末进行包装。
通过采用上述技术方案，通过设置有NdMnO3，发光性能稳定，且无吸水性能，用于提高混凝土的耐水性，并通过在石膏原料中加入高强纤维以及改性转晶剂，用于增大石膏原料和混凝土之间的粘接性。
优选的，所述电厂烟气工业附属产物石膏为脱硫石膏、脱硝石膏、脱硫脱硝石膏以及柠檬酸石膏中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，通过将电厂烟气工业附属产物为原料石膏，将原烟气进行预除尘以除去大部分粉尘，从而形成预除尘烟气，然后将干粉状的脱硫脱硫脱硝剂与预除尘烟气混合均匀，然后输送至烟气吸收设备中进行干法脱硫脱硫脱硝，从而获得脱硫脱硝石膏，属于工业废品的再利用。
优选的，在S2中，按照重量份计，所述改性转晶剂包括10-15份草酸、20-30份1.2-环己烷二胺四乙酸、1-5份酒石酸钠钾、0.1-0.5份十二烷基苯磺酸钠。
通过采用上述技术方案，改性转晶剂具有缓凝作用；在有草酸根的环境，Na+、K+对石膏晶体的Z轴生长有抑制作用，使晶体沿X、Y轴方向生长；如果用量大，半水石膏凝结时间变长，而无法使用，改性转晶剂可提高抗压强度20％～50％；
优选的，在S2中，所述纤维集合体呈现针形长条状结构，且纤维集合体在析晶溶液中呈游离状分布。
通过采用上述技术方案，石膏粉末在饱和蒸气介质中或水中经高温、高压作用，重新结晶而得到，在Z轴方向上晶体生长受到限制；因此，改性转晶剂可促使晶体向针形长条状方向转化，其晶体的转化过程可分为三个阶段：溶解、结晶和脱水。
优选的，在S3中，加热温度为800-1000℃，翻拌时间为5-10min。
通过采用上述技术方案，NdMnO能有效地改善界面稳定性，提升循环性能。当与S2中的碳材料进一步结合，并构建复合包覆层，使NdMnO和石膏粉末之间具有协同作用，
优选的，在S4中，所述碱溶液为氢氧化铝、氢氧化铜、氢氧化亚铁、氢氧化铁和氢氧化锌中的一种或多种的混合溶液。
通过采用上述技术方案，碱溶液弱碱溶液，并与改性转晶剂中的草酸中和，降低改性转晶剂对环境的污染，节能环保。
优选的，在S4中，所述椰壳纤维由老椰壳为原料，经浸泡、烘干、研磨、抽滤步骤制备而成粒度为100-120μm的微型纤维。
通过采用上述技术方案，用以除去椰壳纤维表面的果胶、木质素、半纤维素等低分子物质，增强其黏合能力，使椰壳纤维与石膏的力学性能及防水性能得到提高。
优选的，所述椰壳纤维的浸泡时间为3-4H，且浸泡溶液采用弱碱溶液。
通过采用上述技术方案，经弱碱溶液处理后，椰壳纤维发生轻微溶胀及中间孔腔增大，可增大椰壳纤维与石膏之间的吸水率，具有耐用耐磨、保温隔热、吸附性强的复合石膏材料。
优选的，在S5中，所述蒸压釜内的温度为90-120℃，所述蒸压釜内的压力为100-140MPa。
通过采用上述技术方案，用于石膏的蒸汽煅烧，并转变成高强型二水石膏粉末。
优选的，由半水石膏的方法制备得到的高强型半水石膏粉末在混凝土拌合物中的应用，按重量百分比计，所述混凝土拌合物包括：水泥7-9％、石粉28-40％、石子20-28％、高强型半水石膏粉末9-27％、中细沙8-10％、水10-12.6％。
通过采用上述技术方案，将该高强型二水石膏粉末添加在混凝土的拌合物中，通过设置有负热膨胀材料，发光性能稳定，且无吸水性能，用于提高混凝土的耐水性，并通过在石膏原料中加入高强纤维以及改性转晶剂，用于增大石膏原料和混凝土之间的粘接性，用于提高混凝土的各方面性能。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1.以椰壳纤维作为加强纤维，用于增强石膏试样的粘接力，另外，椰壳纤维由老椰壳经过弱碱溶液处理，以去除椰壳纤维表面的低分子物质，增强粘结力，而且弱碱溶液与改性转晶体原料中的草酸相中和，使改性转晶体内的晶体向针形长条状方向转化，以提高整体石膏的强度，具有高粘接性；
2.将该高强型二水石膏粉末应用在混凝土的拌合物中，通过设置有负热膨胀材料，发光性能稳定，且无吸水性能，用于提高混凝土的耐水性，并通过在石膏原料中加入高强纤维以及改性转晶剂，用于增大石膏原料和混凝土之间的粘接性，用于提高混凝土的各方面性能。
附图说明
图1是实施例1中工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1：本发明公开一种用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其制备步骤包括：
S1:机械处理；
取电厂烟气工业附属产物石膏，其中电厂烟气工业附属产物石膏为脱硫脱硝石膏；通过将电厂烟气工业附属产物为原料石膏，将原烟气进行预除尘以除去大部分粉尘，从而形成预除尘烟气，然后将干粉状的脱硫脱硫脱硝剂与预除尘烟气混合均匀，然后输送至烟气吸收设备中进行干法脱硫脱硫脱硝，从而获得脱硫脱硝石膏，属于工业废品的再利用，进行研磨处理，过筛，并得到粒度为100μm的石膏粉末；
S2:析晶处理；
取8份石膏粉末、2份碳粉以及3份改性转晶剂，按照重量份计，改性转晶剂包括12份草酸、25份1.2-环己烷二胺四乙酸、3份酒石酸钠钾、0.4份十二烷基苯磺酸钠，改性转晶剂具有缓凝作用；在有草酸根的环境，Na+、K+对石膏晶体的Z轴生长有抑制作用，使晶体沿X、Y轴方向生长；如果用量大，半水石膏凝结时间变长，而无法使用，改性转晶剂可提高抗压强度50％，置于15份水中加热至50℃，搅拌5min均匀分散后，获得带有游离状纤维集合体的析晶溶液，纤维集合体呈现针形长条状结构，且纤维集合体在析晶溶液中呈游离状分布；石膏粉末在饱和蒸气介质中或水中经高温、高压作用，重新结晶而得到，在Z轴方向上晶体生长受到限制；因此，改性转晶剂可促使晶体向针形长条状方向转化，其晶体的转化过程可分为三个阶段：溶解、结晶和脱水；二水石膏在热力及压力作用下，其中一个半分子结晶水开始以液态的形式析出二水石膏的晶格，但析出的水并没有跑掉，而是包含在石膏块内，在液态包围下，半水石膏晶体开始逐步溶解于液态水中，随时间的延长，半水石膏浓度逐渐增高而达到饱和，分子结构重新排列并开始结晶；为动态平均衡过程，并且不可逆；
S3:固相纤维集合体处理；
取4份NdMnO3作为负热膨胀材料加入到析晶溶液中，通过高温固相法，将NdMnO3包覆在纤维集合体表面，加热800℃且翻拌10min后获得带有固相纤维集合体的石膏溶液；NdMnO能有效地改善界面稳定性，提升循环性能；当与S2中的碳材料进一步结合，并构建复合包覆层，使NdMnO和石膏粉末之间具有协同作用。
S4:高强纤维混合处理；
取2份经碱溶液浸泡处理后的椰壳纤维作为原料，其中碱溶液为氢氧化铝；氢氧化铝溶液为弱碱溶液，并与改性转晶剂中的草酸中和，降低改性转晶剂对环境的污染，节能环保；
椰壳纤维由老椰壳为原料，经浸泡、烘干、研磨、抽滤步骤制备而成粒度为100μm的微型纤维；用以除去椰壳纤维表面的果胶、木质素、半纤维素等低分子物质，增强其黏合能力，使椰壳纤维与石膏的力学性能及防水性能得到提高；
椰壳纤维的浸泡时间为4H，且浸泡溶液采用弱碱溶液；经弱碱溶液处理后，椰壳纤维发生轻微溶胀及中间孔腔增大，可增大椰壳纤维与石膏之间的吸水率，具有耐用耐磨、保温隔热、吸附性强的复合石膏材料；
并加入聚乙烯醇对椰壳纤维进行包覆改性后获得改性椰壳纤维，并将改性椰壳纤维投放至石膏溶液内，升高温度至60-80℃均匀混合后，获得高强度石膏浆料；
S5:蒸汽煅烧；
取S4中获得的高强度石膏浆料置于蒸压釜内，蒸压釜内的温度为100℃，蒸压釜内的压力为100MPa，用于石膏的蒸汽煅烧，并转变成高强型二水石膏粉末，再通入饱和蒸汽，升温加压6h后，转变成高强型二水石膏粉末；
S6:冷却精磨；
高强型二水石膏粉末通过风式冷却装置以及球磨机改性研磨后，获得高强型半水石膏粉末；
S7:高强型半水石膏粉末包装；
采用自动包装智能电脑控制包装的方式，每袋500g，对高强型半水石膏粉末进行包装。
由半水石膏的方法制备得到的高强型半水石膏粉末在混凝土拌合物中的应用，按重量百分比计，混凝土拌合物包括：水泥7％、石粉28％、石子20％、高强型半水石膏粉末25％、中细沙10％、水10％。
将该高强型二水石膏粉末添加在混凝土的拌合物中，通过设置有负热膨胀材料，发光性能稳定，且无吸水性能，用于提高混凝土的耐水性，并通过在石膏原料中加入高强纤维以及改性转晶剂，用于增大石膏原料和混凝土之间的粘接性，用于提高混凝土的各方面性能。
对比例1：本发明公开一种用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其制备步骤包括：
S1:机械处理；
取电厂烟气工业附属产物石膏，其中电厂烟气工业附属产物石膏为脱硫脱硝石膏；通过将电厂烟气工业附属产物为原料石膏，将原烟气进行预除尘以除去大部分粉尘，从而形成预除尘烟气，然后将干粉状的脱硫脱硫脱硝剂与预除尘烟气混合均匀，然后输送至烟气吸收设备中进行干法脱硫脱硫脱硝，从而获得脱硫脱硝石膏，属于工业废品的再利用，进行研磨处理，过筛，并得到粒度为100μm的石膏粉末；
S2:固相纤维集合体处理；
取4份NdMnO3作为负热膨胀材料和石膏粉末一同加入到水溶液中，通过高温固相法，将NdMnO3包覆在纤维集合体表面，加热800℃且翻拌10min后获得带有固相纤维集合体的石膏溶液；NdMnO能有效地改善界面稳定性，提升循环性能；当与S2中的碳材料进一步结合，并构建复合包覆层，使NdMnO和石膏粉末之间具有协同作用。
S3:高强纤维混合处理；
取2份经碱溶液浸泡处理后的椰壳纤维作为原料，其中碱溶液为氢氧化铝；氢氧化铝溶液为弱碱溶液，并与改性转晶剂中的草酸中和，降低改性转晶剂对环境的污染，节能环保；
椰壳纤维由老椰壳为原料，经浸泡、烘干、研磨、抽滤步骤制备而成粒度为100μm的微型纤维；用以除去椰壳纤维表面的果胶、木质素、半纤维素等低分子物质，增强其黏合能力，使椰壳纤维与石膏的力学性能及防水性能得到提高；
椰壳纤维的浸泡时间为4H，且浸泡溶液采用弱碱溶液；经弱碱溶液处理后，椰壳纤维发生轻微溶胀及中间孔腔增大，可增大椰壳纤维与石膏之间的吸水率，具有耐用耐磨、保温隔热、吸附性强的复合石膏材料；
并加入聚乙烯醇对椰壳纤维进行包覆改性后获得改性椰壳纤维，并将改性椰壳纤维投放至石膏溶液内，升高温度至60-80℃均匀混合后，获得高强度石膏浆料；
S4:蒸汽煅烧；
取高强度石膏浆料置于蒸压釜内，蒸压釜内的温度为100℃，蒸压釜内的压力为100MPa，用于石膏的蒸汽煅烧，并转变成高强型二水石膏粉末，再通入饱和蒸汽，升温加压6h后，转变成高强型二水石膏粉末；
S5:冷却精磨；
高强型二水石膏粉末通过风式冷却装置以及球磨机改性研磨后，获得高强型半水石膏粉末；
S6:高强型半水石膏粉末包装；
采用自动包装智能电脑控制包装的方式，每袋500g，对高强型半水石膏粉末进行包装。
由半水石膏的方法制备得到的高强型半水石膏粉末在混凝土拌合物中的应用，按重量百分比计，混凝土拌合物包括：水泥7％、石粉28％、石子20％、高强型半水石膏粉末25％、中细沙10％、水10％。
将该高强型二水石膏粉末添加在混凝土的拌合物中，通过设置有负热膨胀材料，发光性能稳定，且无吸水性能，用于提高混凝土的耐水性，并通过在石膏原料中加入高强纤维以及改性转晶剂，用于增大石膏原料和混凝土之间的粘接性，用于提高混凝土的各方面性能。
对比例2：本发明公开一种用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其制备步骤包括：
S1:机械处理；
取电厂烟气工业附属产物石膏，其中电厂烟气工业附属产物石膏为脱硫脱硝石膏；通过将电厂烟气工业附属产物为原料石膏，将原烟气进行预除尘以除去大部分粉尘，从而形成预除尘烟气，然后将干粉状的脱硫脱硫脱硝剂与预除尘烟气混合均匀，然后输送至烟气吸收设备中进行干法脱硫脱硫脱硝，从而获得脱硫脱硝石膏，属于工业废品的再利用，进行研磨处理，过筛，并得到粒度为100μm的石膏粉末；
S2:析晶处理；
取8份石膏粉末、2份碳粉以及3份改性转晶剂，按照重量份计，改性转晶剂包括12份草酸、25份1.2-环己烷二胺四乙酸、3份酒石酸钠钾、0.4份十二烷基苯磺酸钠，改性转晶剂具有缓凝作用；在有草酸根的环境，Na+、K+对石膏晶体的Z轴生长有抑制作用，使晶体沿X、Y轴方向生长；如果用量大，半水石膏凝结时间变长，而无法使用，改性转晶剂可提高抗压强度50％，置于15份水中加热至50℃，搅拌5min均匀分散后，获得带有游离状纤维集合体的析晶溶液，纤维集合体呈现针形长条状结构，且纤维集合体在析晶溶液中呈游离状分布；石膏粉末在饱和蒸气介质中或水中经高温、高压作用，重新结晶而得到，在Z轴方向上晶体生长受到限制；因此，改性转晶剂可促使晶体向针形长条状方向转化，其晶体的转化过程可分为三个阶段：溶解、结晶和脱水；二水石膏在热力及压力作用下，其中一个半分子结晶水开始以液态的形式析出二水石膏的晶格，但析出的水并没有跑掉，而是包含在石膏块内，在液态包围下，半水石膏晶体开始逐步溶解于液态水中，随时间的延长，半水石膏浓度逐渐增高而达到饱和，分子结构重新排列并开始结晶；为动态平均衡过程，并且不可逆；
S3:高强纤维混合处理；
取2份经碱溶液浸泡处理后的椰壳纤维作为原料，其中碱溶液为氢氧化铝；氢氧化铝溶液为弱碱溶液，并与改性转晶剂中的草酸中和，降低改性转晶剂对环境的污染，节能环保；
椰壳纤维由老椰壳为原料，经浸泡、烘干、研磨、抽滤步骤制备而成粒度为100μm的微型纤维；用以除去椰壳纤维表面的果胶、木质素、半纤维素等低分子物质，增强其黏合能力，使椰壳纤维与石膏的力学性能及防水性能得到提高；
椰壳纤维的浸泡时间为4H，且浸泡溶液采用弱碱溶液；经弱碱溶液处理后，椰壳纤维发生轻微溶胀及中间孔腔增大，可增大椰壳纤维与石膏之间的吸水率，具有耐用耐磨、保温隔热、吸附性强的复合石膏材料；
并加入聚乙烯醇对椰壳纤维进行包覆改性后获得改性椰壳纤维，并将改性椰壳纤维投放至析晶溶液内，升高温度至60-80℃均匀混合后，获得高强度石膏浆料；
S4:蒸汽煅烧；
取高强度石膏浆料置于蒸压釜内，蒸压釜内的温度为100℃，蒸压釜内的压力为100MPa，用于石膏的蒸汽煅烧，并转变成高强型二水石膏粉末，再通入饱和蒸汽，升温加压6h后，转变成高强型二水石膏粉末；
S5:冷却精磨；
高强型二水石膏粉末通过风式冷却装置以及球磨机改性研磨后，获得高强型半水石膏粉末；
S6:高强型半水石膏粉末包装；
采用自动包装智能电脑控制包装的方式，每袋500g，对高强型半水石膏粉末进行包装。
由半水石膏的方法制备得到的高强型半水石膏粉末在混凝土拌合物中的应用，按重量百分比计，混凝土拌合物包括：水泥7％、石粉28％、石子20％、高强型半水石膏粉末25％、中细沙10％、水10％。
将该高强型二水石膏粉末添加在混凝土的拌合物中，通过设置有负热膨胀材料，发光性能稳定，且无吸水性能，用于提高混凝土的耐水性，并通过在石膏原料中加入高强纤维以及改性转晶剂，用于增大石膏原料和混凝土之间的粘接性，用于提高混凝土的各方面性能。
对比例3：本发明公开一种用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其制备步骤包括：
S1:机械处理；
取电厂烟气工业附属产物石膏，其中电厂烟气工业附属产物石膏为脱硫脱硝石膏；通过将电厂烟气工业附属产物为原料石膏，将原烟气进行预除尘以除去大部分粉尘，从而形成预除尘烟气，然后将干粉状的脱硫脱硫脱硝剂与预除尘烟气混合均匀，然后输送至烟气吸收设备中进行干法脱硫脱硫脱硝，从而获得脱硫脱硝石膏，属于工业废品的再利用，进行研磨处理，过筛，并得到粒度为100μm的石膏粉末；
S2:析晶处理；
取8份石膏粉末、2份碳粉以及3份改性转晶剂，按照重量份计，改性转晶剂包括12份草酸、25份1.2-环己烷二胺四乙酸、3份酒石酸钠钾、0.4份十二烷基苯磺酸钠，改性转晶剂具有缓凝作用；在有草酸根的环境，Na+、K+对石膏晶体的Z轴生长有抑制作用，使晶体沿X、Y轴方向生长；如果用量大，半水石膏凝结时间变长，而无法使用，改性转晶剂可提高抗压强度50％，置于15份水中加热至50℃，搅拌5min均匀分散后，获得带有游离状纤维集合体的析晶溶液，纤维集合体呈现针形长条状结构，且纤维集合体在析晶溶液中呈游离状分布；石膏粉末在饱和蒸气介质中或水中经高温、高压作用，重新结晶而得到，在Z轴方向上晶体生长受到限制；因此，改性转晶剂可促使晶体向针形长条状方向转化，其晶体的转化过程可分为三个阶段：溶解、结晶和脱水；二水石膏在热力及压力作用下，其中一个半分子结晶水开始以液态的形式析出二水石膏的晶格，但析出的水并没有跑掉，而是包含在石膏块内，在液态包围下，半水石膏晶体开始逐步溶解于液态水中，随时间的延长，半水石膏浓度逐渐增高而达到饱和，分子结构重新排列并开始结晶；为动态平均衡过程，并且不可逆；
S3:固相纤维集合体处理；
取4份NdMnO3作为负热膨胀材料加入到析晶溶液中，通过高温固相法，将NdMnO3包覆在纤维集合体表面，加热800℃且翻拌10min后获得带有固相纤维集合体的石膏溶液；NdMnO能有效地改善界面稳定性，提升循环性能；当与S2中的碳材料进一步结合，并构建复合包覆层，使NdMnO和石膏粉末之间具有协同作用；
S4:蒸汽煅烧；
取带有固相纤维集合体的石膏溶液置于蒸压釜内，蒸压釜内的温度为100℃，蒸压釜内的压力为100MPa，用于石膏的蒸汽煅烧，并转变成高强型二水石膏粉末，再通入饱和蒸汽，升温加压6h后，转变成高强型二水石膏粉末；
S5:冷却精磨；
高强型二水石膏粉末通过风式冷却装置以及球磨机改性研磨后，获得高强型半水石膏粉末；
S6:高强型半水石膏粉末包装；
采用自动包装智能电脑控制包装的方式，每袋500g，对高强型半水石膏粉末进行包装。
由半水石膏的方法制备得到的高强型半水石膏粉末在混凝土拌合物中的应用，按重量百分比计，混凝土拌合物包括：水泥7％、石粉28％、石子20％、高强型半水石膏粉末25％、中细沙10％、水10％。
将该高强型二水石膏粉末添加在混凝土的拌合物中，通过设置有负热膨胀材料，发光性能稳定，且无吸水性能，用于提高混凝土的耐水性，并通过在石膏原料中加入高强纤维以及改性转晶剂，用于增大石膏原料和混凝土之间的粘接性，用于提高混凝土的各方面性能。
针对实施例1和对比例1-3对用烟气脱硫石膏制备半水石膏进行强度性能测试；按配比要求以及工艺流程制备好石膏粉末，再将石膏粉末制成抗折抗压或拉伸粘结强度试块，待试块终凝后将其置于温度为25℃，空气相对湿度为70％的试验条件下养护至第七天，然后转置于42℃的电热鼓风干燥箱中干燥至恒重，冷却至室温后分别获得实施样1、对比例样1、对比例样2以及对比例样3，并利用石膏性能检测仪测定实施例样1、对比例样1、对比例样2以及对比例样3的抗折强度、抗压强度以及拉伸粘接强度。
检测结果如下表所示：
根据上表结果表明，实施样1的各项性能均优于对比例样1、对比例样2以及对比例样3的各项性能，且实施例样1、对比例样1、对比例样2以及对比例样3的抗折强度、抗压强度以及拉伸粘接强度的各项性能数值均大于GB/T28672标准要求的数值，其原因是：实施例1中，以椰壳纤维作为加强纤维，用于增强石膏试样的粘接力，另外，椰壳纤维由老椰壳经过弱碱溶液处理，以去除椰壳纤维表面的低分子物质，增强粘结力，而且弱碱溶液与改性转晶体原料中的草酸相中和，使改性转晶体内的晶体向针形长条状方向转化，以提高整体石膏的强度，具有高粘接性。
对比例1与实施例1相比，取消添加改性转晶剂，未经结晶的石膏溶液的内部分子处于游离状态，粘接性大幅度下降，但由于添加了高强纤维以及负热膨胀材料，与改性转晶剂之间虽然没有协同作用，但是高强纤维增强了石膏的粘接力，负热膨胀材料能有效的改善稳定性，因此，表中数据可以看出，虽然各项性能低于实施例样1，但是高于GB/T28672标准要求的各项性能数值。
对比例2与实施例1相比，取消添加负热膨胀材料，通过改性转晶剂与高强纤维之间的协同作用，具有很强的粘接性，但是稳定性降低了，因此对比例样2的各项性能略低于实施例样1，且高于对比例样1的各项性能；高强略有降低。
对比例3与实施例1相比，取消了高强纤维混合处理，使对比例样3的各项数据均小于实施例样1、对比例样1和对比例样2的各项数据，但负热膨胀材料与改性转晶体内的碳材料进一步结合，并构建复合包覆层，使NdMnO和石膏粉末之间具有协同作用，因此对比例样3的各项性能高于GB/T28672标准要求的各项性能数值。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其特征在于：其制备步骤包括：
S1:机械处理；
取电厂烟气工业附属产物石膏，进行研磨处理，过筛，并得到粒度为90-100μm的石膏粉末；
S2:析晶处理；
取5-8份石膏粉末、1-2份碳粉以及1-3份改性转晶剂，置于10-15份水中加热至40-70℃，搅拌2-5min均匀分散后，获得带有游离状纤维集合体的析晶溶液；
S3:固相纤维集合体处理；
取3-4份NdMnO3作为负热膨胀材料加入到析晶溶液中，通过高温固相法，将NdMnO3包覆在纤维集合体表面，加热翻拌后获得带有固相纤维集合体的石膏溶液；
S4:高强纤维混合处理；
取1-2份经碱溶液浸泡处理后的椰壳纤维作为原料，并加入聚乙烯醇对椰壳纤维进行包覆改性后获得改性椰壳纤维，并将改性椰壳纤维投放至石膏溶液内，升高温度至60-80℃均匀混合后，获得高强度石膏浆料；
S5:蒸汽煅烧；
取S4中获得的高强度石膏浆料置于蒸压釜内，再通入饱和蒸汽，升温加压4-6h后，转变成高强型二水石膏粉末；
S6:冷却精磨；
高强型二水石膏粉末通过风式冷却装置以及球磨机改性研磨后，获得高强型半水石膏粉末；
S7:高强型半水石膏粉末包装；
采用自动包装智能电脑控制包装的方式，每袋500-600g，对高强型半水石膏粉末进行包装。
2.根据权利要求1所述的用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其特征在于：所述电厂烟气工业附属产物石膏为脱硫石膏、脱硝石膏、脱硫脱硝石膏以及柠檬酸石膏中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其特征在于：在S2中，按照重量份计，所述改性转晶剂包括10-15份草酸、20-30份1.2-环己烷二胺四乙酸、1-5份酒石酸钠钾、0.1-0.5份十二烷基苯磺酸钠。
4.根据权利要求1所述的用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其特征在于：在S2中，所述纤维集合体呈现针形长条状结构，且纤维集合体在析晶溶液中呈游离状分布。
5.根据权利要求1所述的用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其特征在于：在S3中，加热温度为800-1000℃，翻拌时间为5-10min。
6.根据权利要求1所述的用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其特征在于：在S4中，所述碱溶液为氢氧化铝、氢氧化铜、氢氧化亚铁、氢氧化铁和氢氧化锌中的一种或多种的混合溶液。
7.根据权利要求1所述的用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其特征在于：在S4中，所述椰壳纤维由老椰壳为原料，经浸泡、烘干、研磨、抽滤步骤制备而成粒度为100-120μm的微型纤维。
8.根据权利要求7所述的用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其特征在于：所述椰壳纤维的浸泡时间为3-4H，且浸泡溶液采用弱碱溶液。
9.根据权利要求1所述的用烟气脱硫石膏制备半水石膏的方法，其特征在于：在S5中，所述蒸压釜内的温度为90-120℃，所述蒸压釜内的压力为100-140MPa。
10.一种由权利要求1-9任一项所述的半水石膏的方法制备得到的高强型半水石膏粉末在混凝土拌合物中的应用，其特征在于：按重量百分比计，所述混凝土拌合物包括：水泥7-9％、石粉28-40％、石子20-28％、高强型半水石膏粉末9-27％、中细沙8-10％、水10-12.6％。
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