明矾矿石在纤维膨胀剂中的应用

来源：庐江矾矿  时间：2014年1月29日  [浏览 256]

   明矾矿石在纤维膨胀剂中的应用明矾石膨胀水泥是以硅酸盐水泥熟料为主，天然明矾石、石膏和粒化高炉矿渣(或粉煤灰)按适当比例磨细制成的，具有膨胀性能的水硬性胶凝材料，简称AEC。明矾石膨胀剂是以天然明矾石、无水石膏为主要原料，采用多种外加剂复合，经特殊工艺制成。明矾石膨胀剂加入水泥后主要可以改善以下两个性能。
(1)抗渗性。
提高混凝土质量和耐久性、减少结构裂缝是工程界普遍追求的目标，但裂缝控制是一项系统的工程，必须在材料质量、配比设计、施工工艺等环节上综合采取措施方能奏效。在金丽温高速公路丽青段的二衬施工中，通过使用AEC膨胀水泥和高效缓凝减水剂，确保了隧道衬砌工程的施工质量，混凝土抗渗性能优良，无明显结构裂缝。为了防止在使砼过程中因为体积收缩而产生裂缝，采用明矾石作膨胀剂，利用膨胀剂与水泥共同水化后的生成物使体积膨胀有效地补偿砼因干燥等原因产生的收缩裂缝，改善砼性能，提高其抗渗性。研究表明加入明矾石膨胀剂的混凝土使混凝土的致密性得到提高，其泌水性和粘聚性比不加膨胀剂的混凝土质量明显改善。此外，加入膨胀剂还可以使桩中钢筋与混凝土的粘聚力增大，从而更好地提高桩的作用。
(2)强度。
研究表明在普通水泥中加入一定量的明矾石矿后，①提高水泥的强度等级，最大可以提高30％以上；②明矾石矿中S03含量高(一般大于16％)时，加入量相对少(4％～5％)。S03含量低(12％～15％)时，加入含量相对多(5％～6％)。熟料中fCaO含量大于3％的立窑水泥，明矾石矿最大加入量可达8％；③可以全面解决立窑水泥的安定性问题。
煅烧石膏和煅烧明矾石单掺和复合双掺，水泥的凝结时间明显缩短，耐压强度有显著提高。早期强度提高的主要原因是形成了较多的水化硫铝酸钙及减少了晶体氢氧化钙的含量。通过向G级油井水泥中分别掺入30％、40％磷渣和部分石膏、明矾石类膨胀剂，可以补偿油井水泥的体积收缩，提高胶结强度；能降低水泥浆的游离水，水泥浆体聚结稳定性和沉降稳定性能良好；由于掺有膨胀剂的水泥水化后可产生轻度膨胀，可堵塞环空微环隙，还能改善井内水泥石内部结构，提高水泥石界面的胶结质量。
从降低生产成本方向考虑，研究表明①煅烧后的明矾石，具有较高的活性，有效地解决了熟料凝结时间长，水泥泌水严重等几个老大难问题，同时明显地改善了安定性；②可以降低开采成本，由于开采过程中不需选矿，大大降低了开采成本和运输成本；③可以扩大产量，产生规模效益，仅以初期推广的浙江省几个大型水泥企业和福州周边地区的几个水泥厂年产量达400×104t计算，掺量按5％计算，则年需明矾石矿20×104t，产值可达近千万元，产生规模效益。低品位明矾石矿应用于水泥生产，在技术上是可行的，为明矾石矿的应用开辟了新领域。
4氢氧化铝、氧化铝、硫酸钾制备方法及其应用综合利用明矾石中的Al，K，S生产氢氧化铝、氧化铝、硫酸钾和硫酸主要有以下几种主要方法。
(1)还原热解法。
明矾石的化学性能较差，经焙烧脱除结合水后，结构才发生变化，其中的硫酸钾和硫酸铝变为可溶，能与氨水、盐酸等反应。因此，在许多加工方法中，大多先将其焙烧脱水，再用各种溶剂进行湿法处理。
采用热分解法从明矾石中提取K2S04工艺证实是切实可行的，在没有分离钠的情况下，产品中K2S04含量能达到90．1％，而且采用热分解法高温快速脱水、分解明矾石矿，既提高了硫酸铝的分解率，又保证了氧化铝的活性。硫酸钾作为单一产品可以在流程的前半部提取，大大简化了明矾石矿工业生产流程。明矾石矿中的有价元素硫在焙烧过程中以S03的形式逸出，易于吸收制酸。采用该法，氧化钾、氧化铝的浸出率高，都在95％以上。