钛石膏的综合利用

1、 钛石膏概述

       钛石膏是采用硫酸法生产钛****时，为治理酸性废水，加入石灰 (或电石渣)以中和大量的酸性废水而产生的以二水石膏为主要成分 的工业废渣 。若按每产1吨钛****约副产6吨的钛石膏来计算，钛石膏的年排放量已超过1000万吨 。

       目前钛石膏仅有少量用于复合胶结材料和外加剂使用，大量的 钛石膏没有被有效利用。排放的钛石膏需要占用大量土地来堆放，浪费耕地。当作垃圾处理的废渣堆砌于地面，受到雨水的冲洗，会导致 钛石膏在堆砌场上的流失，同时，钛石膏经过雨水的冲刷和浸泡，可 溶性有害物质溶于水，会严重污染地表水以及地下水；另一方面，钛 石膏堆积经日晒后，风吹以粉末状飘散于大气中以及沉降到可能接 触到的外物表面，既污染环境又威胁健康 。  

2、 钛石膏的特点

       钛石膏的主要成分为CaSO4·2H2O , 其含量为60%-80% , 属 于化学石膏，与天然石膏和其他工业副产石膏相比，具有以下几个方 面的特点：

    （1）含水量多、粘度大、杂质含量高 。

             钛石膏的主要杂质为 Fe(OH)3、 FeSO4和Al(OH)3与天然石膏相比 ,其 Fe2O3含量较高 , 而其 CaO、MgO和SO3的含量较低 ，其他成分差别不大。钛石膏的粘度大主要是因为采用硫酸法生产钛白 粉时,副产物钛石膏中的Fe2O3与硫酸反应生成Fe2(SO4)3、Fe2(S O4)3在酸性溶液中水              解生成以胶体的形式存在的Fe(OH)3沉淀 。

   （2）晶体尺寸较小。

   （3）PH值6-7，呈弱酸性或中性 。

   （4）从废渣处理车间出来时，先是灰褐色，置于空气中二价铁离子逐渐被氧化成三价铁离子而变成红色（偏黄）故又名红泥，红、黄石膏。

   （5）有时会含有少量放射性物质铀、钍，但我国尚未见有放射性超标的报道。

3、 钛石膏综合利用技术

3．1 水泥缓凝剂

       在水泥的生产中，天然石膏是目前水泥行业使用Z广泛的缓凝剂 原材料。但是，由于天然石膏为资源，天然石膏资源显得日 益紧张，价格也是逐年升高。因此，应用钛石膏做水泥缓凝剂不仅可 以利用大量工业废渣，保护环境，社会效益显著，而且能够降低水泥 生产成本，经济效益显著，推广应用前景十分广阔 。经烘干的钛石膏可以直接用来做水泥缓凝剂。

      研究表明，钛石膏用作水泥缓凝剂与 天然石膏相比,可较明显地延长水泥的初凝和终凝时间、抗折、抗压 强度也有所提高，安定性合格。因此，钛石膏不经过除杂处理， 可以替代天然石膏作为水泥缓凝剂。

3.2 利用钛石膏生产石膏建材

      将钛石膏在不同的温度下煅烧可得到不同的石膏品种。如将钛石膏在107-170℃的干燥条件下加热即可得建筑石膏，其主要成分为β型半水石膏。建筑石膏硬化后具有很好的绝热吸音性能和较好的防 火性能吸湿性能，可用于生产纸面石膏板、粉刷石膏和石膏砌块等石 膏建材 。

3.2.1 纸面石膏板

        以建筑石膏和护面纸为主要原料，掺加适量纤维、淀粉、促凝剂、 发泡剂和水等，掺入适量添加剂与纤维做板芯 ，制成纸面石膏板。 纸 面石膏板具有重量轻、隔声、隔热、加工性能强、施工方法简便的特 点。

3.2.2 石膏砌块

        钛石膏经过物理改性后可以生产出符合标准要求的石膏砌块 。改性工艺为：烘干→破碎→粉磨→炒制→陈化。将钛石膏在5 0℃- 6 0℃条件下烘干，脱除自由水，然后进行破碎粉磨，在2 0 0 ℃以下 炒制并陈化，再加入轻骨料、粉煤灰、水以及减水剂、缓凝剂等外加 剂可配制出轻质墙体砌块 。石膏砌块具有质量轻、可取代粘土砖、减少耕地毁坏等优点，在高层建筑物中作为非承重墙使用。 