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熟石膏爲什麽要進行相組成分(fēn)析

2019-11-28(834)次浏覽

      【冠亞技術CS-002GL石膏相組成分(fēn)析儀】在熟石膏行業國家标準中(zhōng),明确規格要對熟石膏的相組成進行分(fēn)析。那麽熟石膏相組成對于熟石膏到底有什麽影響呢,爲什麽要對熟石膏進行相組成分(fēn)析呢?


相組成對熟石膏的影響

      在熟石膏系統中(zhōng),相組成是指獨立存在于混合料中(zhōng)的四種礦物(wù)成份即CaSO4·2H2O(DH)、CaSO4·1/2H2O(HH)、CaSO4(Ⅲ)(AⅢ)和CaSO4(Ⅱ)(AⅡ)。由于生(shēng)産設備的不同,生(shēng)産出的熟石膏的相組成是不同的,例如用沸騰爐生(shēng)産的熟石膏,隻有前三者,不可能出現CaSO4(Ⅱ),炒鍋生(shēng)産的物(wù)料除前三者外(wài)還有少量CaSO4(Ⅱ)。即使用同一(yī)生(shēng)産設備,在投産調試階段,或原料,工(gōng)藝的調整,物(wù)料的相組成也可能出現異常。相分(fēn)析就是運用各種物(wù)理化學的方法,定量測出上述四種礦物(wù)成份。

      在工(gōng)業生(shēng)産中(zhōng),要想獲得單一(yī)礦物(wù)成份HH的物(wù)料是很困難的,一(yī)般都是幾種材料的組合:

      (1)HH+AⅢ      正燒

      (2)HH+AⅢ+DH     欠燒

      (3)HH+AⅢ+AⅡ     過燒

      (4)HH+AⅢ+DH+AⅡ   局部欠燒+局部過燒

      在這些組合中(zhōng)各相含量的比例關系将極大(dà)地影響材料的工(gōng)藝性能,不合理的比例關系将使材料工(gōng)藝性能和物(wù)理性質變壞,甚至成爲廢品。例如AⅢ太多,則材料工(gōng)藝性能極不穩定,必須經陳化處理才能用,若DH太多,或者凝結時間過快而無法成型,或者幹脆不凝固而成爲廢品。若AⅡ太多,則使材料強度降低,必須加激發劑才能應用。

      所以在生(shēng)産過程,特别是燃燒設備試運行階段,需要随時進行相分(fēn)析,根據相分(fēn)析的數值,調整工(gōng)藝參數,以便獲得好的相組成。


熟石膏相分(fēn)析的局限性

1、相分(fēn)析方法不能成爲行業的标準方法

      由于材料中(zhōng)的AⅢ是一(yī)種極不穩定的礦物(wù),随時都會吸收環境中(zhōng)的水分(fēn)轉化成HH,所以同一(yī)種樣品,由兩個化驗人員(yuán)去(qù)測試,其結果往往差别很大(dà),即使同一(yī)個人稱取兩份樣品作平行試驗,其結果也很難一(yī)樣。所以相分(fēn)析隻能作爲生(shēng)産控制的一(yī)種手段,不能成爲行業的标準方法。

2 、AⅡ的準确測定目前仍有困難

      從理論上講,AⅢ,HH和DH都可準确地定量分(fēn)析出來。按目前的方法AⅡ隻能測定一(yī)個參考數值。AⅡ穩定存在于350~1180℃的很大(dà)的溫度區間内,形成溫度不同或者在同一(yī)溫度下(xià)經曆的時間不同,其水化能力有很大(dà)差異。AⅡ在幾個小(xiǎo)時之内根本不能水化完全,幾天之内也隻能部分(fēn)水化。

根據德國克腦夫公司的資(zī)料,按AⅡ的水化能力,人爲地将AⅡ分(fēn)爲三個亞種:水化3天測出的數值爲易溶性AⅡ-S,水化7天測出的數值爲難溶性AⅡ-U,7天還未水化的部分(fēn)爲不溶性AⅡ-E。這樣,完成一(yī)個相分(fēn)析要十幾天時間,失去(qù)了生(shēng)産控制意義。

      AⅡ的快速測定目前有兩種方法都可近似的測出AⅡ的總量;一(yī)種是用BaCl2:溶液沉澱硫酸根離(lí)子法,測出樣品中(zhōng)SO3的總量,減去(qù)DH,HH和AⅢ中(zhōng)的SO3量,由其差值計算AⅡ的總量,當樣品中(zhōng)有天然AⅡ和其它硫酸鹽,這樣測定是不準确的。另一(yī)種方法是加K2SO4或Al2(SO4)3等激發劑,使AⅡ在幾個小(xiǎo)時内水化完畢,根據水化增量計算AⅡ含量。當樣品中(zhōng)有天然AⅡ,這種方法也不準确,而且方法本身還有不确定性,操作也比較麻煩,所以在我(wǒ)國很長一(yī)段時間以來隻作AⅢ,HH和DH的三相分(fēn)析,而不測AⅡ,因爲從三相分(fēn)析的數值也能基本了解窯爐的煅燒情況和煅燒成品的性能。


煅燒天然石膏溫度和相變之間存在什麽關系

      根據相組成圖,可對石膏轉化區域作如下(xià)劃分(fēn):105~130℃爲DH石膏向HH石膏轉化區,130℃時HH石膏達最高值,這時産生(shēng)第一(yī)次沸騰。130~160℃爲HH石膏穩定存在區,是生(shēng)産HH石膏的最佳溫度,這時HH石膏的總量基本保持不變,少量HH石膏向可溶性無水石膏(AⅢ)轉變的速度與殘餘的DH石膏向HH石膏轉化的速度基本相等,達到了動平衡。此時物(wù)料的含水量降至臨界水分(fēn),因此所需的熱量随之減少,物(wù)料溫度上升>165℃,這時産生(shēng)第二次沸騰,160~200℃爲HH石膏向可溶性無水石膏(AⅢ)轉化區;溫度200℃時,可溶性無水石膏(AⅢ)達最高值;200℃以後由于難溶性無水石膏(AⅡ)的出現,無水石膏(AⅢ)的含量逐漸降低,700℃以後出現不溶性無水石膏(AI)。由于煅燒設備、煅燒制度、天然石膏純度不盡相同而有所區别。

石膏