脱硫石膏制备α型高强石膏及其改性研究的任务书.docx

脱硫石膏制备α型高强石膏及其改性研究的任务书
任务书
一、选题背景和意义
脱硫石膏是指在燃烧含硫煤炭时产生的脱硫副产物，其主要成分是CaSO_4·2H_2O。这种石膏一般含有一定量的氯离子和有机物，不能直接用于建筑和工业生产。然而，通过化学分析和物理性能测试，人们发现脱硫石膏中含有大量碳酸钙、硅酸钙等物质，同时具有良好的可膨胀性和易溶性。因此，利用脱硫石膏制备高强度石膏材料具有重要的意义。
为此，本次任务的目的在于利用脱硫石膏制备α型高强度石膏，并对其进行改性研究，以期为资源节约和绿色发展提供技术支持和理论参考。
二、研究方案
1.α型高强度石膏的制备
本次任务采用的脱硫石膏为浙江某火电厂的副产物，首先要对其进行分析，确定其主要成分和杂质含量。然后，在适当的反应条件下，将脱硫石膏经过一系列化学反应，制备成α型高强度石膏。主要包括以下步骤：
(1)焙烧脱硫石膏：将脱硫石膏在高温下进行焙烧，除去氯离子和水分，使得石膏中的硫酸钙成分得到充分熟化，提高其反应活性。
(2)加入催化剂：将研磨好的脱硫石膏与适量的催化剂加入到反应釜中，搅拌均匀。
(3)加水和改性剂：根据不同的反应条件，调节反应釜中的水量和改性剂的加入量，并控制反应温度和反应时间，以促进反应的进行。
(4)滤液、干燥、筛分：将反应后产生的混合物通过过滤和干燥处理，得到固态的石膏材料，然后进行筛分和打包。
2.α型高强度石膏的改性
为了进一步提高α型高强石膏的性能，可以考虑对其进行改性处理。其中，可能采用的改性方法主要包括以下几种：
(1)加入晶种：在α型高强石膏反应过程中，向其中加入晶种，在其晶体生长过程中控制晶体大小和形状，实现石膏颗粒的优化。
(2)加入增塑剂：将增塑剂添加到石膏中，可改善其塑性、强度和耐蚀性。
(3)加入增强剂：加入高分子增强剂，如树脂、纤维等，能够改善石膏的强度和耐久性。
三、预期成果及进度安排
本次任务的预期成果主要包括：
1.初步分析脱硫石膏的成分和杂质含量。
2.成功制备出α型高强度石膏，并对其进行了基本性能测试，如强度、石膏颗粒形态和细度等。
3.对α型高强度石膏进行了改性处理，并对其进行了性能测试，比较分析了不同改性方法对石膏性能的影响。
进度安排如下：
1.前期调研和分析，确定研究方向和研究方法。时间安排：1周。
2.实验室试制α型高强度石膏，初步测试其基本性能。时间安排：2周。
3.分析评价石膏样品，筛选改性方法，尝试改性处理。时间安排：2周。
4.重点研究改性方法的选取、改性前后石膏性能的变化，并进行分析和论证。时间安排：3周。
5.实验室试制和测试改性后的石膏样品，对结果进行总结和分析。时间安排：3周。
四、研究要求和注意事项
1.实验室安全第一，操作时要注意安全问题。
2.准确控制反应条件和方法，提高实验成功率。
3.进行数据处理和结果分析时，要科学、准确和可靠。
4.实验结束后，要将实验设备、试剂等物品归位，并做好实验室清理和维护工作。
五、参考文献
[1]王锐，袁国宏.脱硫石膏的结晶特性及利用[J].重庆工商大学学报(自然科学版),2008,25(5):77-79.
[2]王丽芬,赵志琴.脱硫石膏制备α型高强度石膏的试验研究[J].硅酸盐通报,2011,5(30):969-973.
[3]刘利民,隋明珂.脱硫石膏改性的研究及其在制砖中的应用[J].硅酸盐通报,2013,3(32):690-694.