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石膏粉

通常为白色、无色,无色透明晶体称为透石膏,有时因含杂质而成灰、浅黄、浅褐等色。条痕白色。透明。玻璃光泽,解理面珍珠光泽,纤维状集合体丝绢光泽。

解理极完全,和中等,解理片裂成面夹角为66和114的菱形体。性脆。硬度1.5~2。不同方向稍有变化。相对密度2.3。石膏粉是五大凝胶材料之一,在国民经济中占有重要的地位,广泛用于建筑、建材、工业模具和艺术模型、化学工业及农业、食品加工和医药美容等众多应用领域,是一种重要的工业原材料。

分类

  1. 石膏粉根据物理成份的不同可分为:磷石膏粉脱硫石膏粉柠檬酸石膏粉氟石膏粉等。
  1. 石膏粉根据颜色的不同可分为:红石膏粉黄石膏粉绿石膏粉青石膏粉白石膏粉蓝石膏粉彩色石膏粉等。
  1. 石膏粉根据物理特征的不同可分为:白云质石膏粉粘土质石膏粉绿泥石石膏粉雪花石膏粉滑石石膏粉含砂质石膏粉纤维石膏粉等。
  1. 石膏粉根据用途可分为:建材用石膏粉、化工用石膏粉、模具用石膏粉、食品用石膏粉和铸造用石膏粉等。

石膏的应用由来已久,但是早期只是简单地用来制粉笔、做腻子、做豆腐和做简单工艺品等,缺少深入地研究开发,因而也就没有引起人们的重视。上世纪70年代后期,特别是我国实行改革开放以来,随着经济的高速发展,大量消费石膏的建筑、建材及其他相关工业对石膏的需求急剧增加,石膏引起了人们越来越多的重视,目前已形成了庞大的新兴产业。

我国天然石膏矿产资源储量丰富总储量达近600亿吨,位居世界第一,也是化学石膏的制造大国,每年有大量的化学石膏产生:仅磷石膏每年就有多达近2000万吨产生,部分磷肥厂磷石膏的堆积量多达上千万吨,特别是随着我国经济的飞速发展和近年来对环境保护的重视,电厂脱硫已成为发电厂必须的工艺环节,产生了大量的脱硫石膏,另外还有柠檬酸石膏、氟石膏、盐石膏及其它化学石膏,依托丰富的天然与人工资源开展综合利用、发展石膏产业也是建设循环经济的需要,更是众多投资者的新亮点。

近年来,伴随着石膏制品业的发展,各种不同用途的石膏粉也相继得到推广,特别是在建材行业,随着高层建筑的不断增多和国家墙改工作的逐步深入,石膏粉已成为建材市场的紧俏产品。2005年全国石膏粉用量约为12000万吨,产量为8500万吨,缺口为3500万吨,远远不能满足市场需求,所以加工和发展该项目具有较大的市场,且利润高,经济效益好。

目前石膏粉生产工艺和生产线自动化水平不高,多半处于手工操作或半自动化水平,石膏粉产品质量长期处于一种低水平、低质量的状态中。

生产工艺

建筑石膏粉生产线项目(原料:天然石膏矿石、脱硫石膏、磷石膏)项目工艺过程分为四步:

(1)破碎环节

(2)预粉磨环节

(3)煅烧环节

(4)储料输送环节

化学成分

石膏:

CaSO4˙2H2O

晶体化学:

理论组成(wB%):CaO 32.5,SO3 46.6,H2O+ 20.9。成分变化不大。常有粘土、有机质等机械混入物。有时含SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、CO2、Cl等杂质。

结构与形态:

单斜晶系,a0=0.568nm,b0=1.518nm,c0=0.629nm,β=118.23';Z=4。晶体结构由[SO4]2-四面体与Ca2+联结成∥(010)的双层,双层间通过H2O分子联结。其完全解理即沿此方向发生。Ca的配位数为8,与相邻的4个[SO4]四面体中的6个O和2个H2O分子联结。H2O分子与[SO4]中的O以氢键相联系,水分子之间以分子键相联系。

斜方柱晶类,C2h-2/m(L2PC)。晶体常依发育成板状,亦有呈粒状。常简单形:平行双面b、p,斜方柱m、l等;晶面和常具纵纹;有时呈扁豆状。双晶常见,一种是依(100)为双晶面的加里双晶或称燕尾双晶,另一种是以(101)为双晶面的巴黎双晶或称箭头双晶。集合体多呈致密粒状或纤维状。细晶粒状块状称之为雪花石膏;纤维状集合体称为纤维石膏。少见由扁豆状晶体形成的似玫瑰花状集合体。亦有土状、片状集合体。

理化性质

英文名称:gypsum 或者stucco

中文别名:二水石膏、软石膏、水石膏、生石膏,化学名称二水硫酸钙

分子量:172.17

折射率:1.52

莫氏硬度:1.5~2

溶解性:微溶于水,溶于酸、铵盐、硫代硫酸钠和甘油

稳定性:加热至150℃时失去1.5H2O而成半水物(熟石膏),继续加热至163℃失去全部结晶水变成无水物

毒性:无毒

应用:用作密封胶的填充剂或用于配置无机胶黏剂

偏光镜下:无色。二轴晶(+)。2V=58。Ng=1.530,Nm=1.523,Np=1.521。随温度升高2V减小,在大约90℃时2V为零。

加热时存在3个排出结晶水阶段:105~180℃,首先排出1个水分子,随后立即排出半个水分子,转变为烧石膏,也称熟石膏或半水石膏。200~220℃,排出剩余的半个水分子,转变为Ⅲ型硬石膏。约350℃,转变为Ⅱ型石膏Ca[SO4]。1120℃时进一步转变为Ⅰ型硬石膏。熔融温度1450℃。

石膏及其制品的微孔结构和加热脱水性,使之具优良的隔音、隔热和防火性能。

产状与组合

主要为化学沉积作用的产物,常形成巨大的矿层或透镜体,赋存于石灰岩、红色页岩和砂岩、泥灰岩及粘土岩系中,常与硬石膏、石盐等共生。硬石膏层在近地表部位,由于外部压力的减小,受地表水作用而转变为石膏;同时体积增大约30%,引起石膏层的破坏。

鉴定特征:低硬度,一组极完全解理,以及各种特征之形态可以鉴别。致密块状的石膏,以其低硬度和遇酸不起泡可与碳酸盐区别。

应用领域

1、建材、建筑

  • 硬石膏水泥和胶凝材料:掺加适量的确激发剂可生产硬石膏水泥或胶凝材料,适用于软土地基的加固,墙体粉刷,机械模型,坑道支护及生产纤维压力板等。
  • 在玻璃生产工艺中用作助溶剂和净化剂。
  • 在塑料、橡胶、涂料、沥青、油毡等工业生产中用作填料。
  • 混凝土膨胀剂、抗裂剂、自流平砂浆的主要原材料。
  • 灌注桩、深层搅拌桩用作增加摩阻力的大膨胀材料。
  • 特种水泥生产中用作复合矿化剂

2、化工

  • 生产硫酸,附产轻质水泥。
  • 生产硫酸铵,附产轻质碳酸钙。

3、农业

  • 改良土壤,调节酸碱度,适用于盐碱地、红土地等土壤的改良。
  • 食用菌栽培上用作钙、硫复合矿物肥料,调节培养基酸碱度。
  • 家禽、家畜饲料中用作复合矿物饲料添加剂。
  • 硬石膏粉采用塑编复合袋包装,规格50±1Kg,并可依据用户要求提供散装及其他规格包装。
  • 硬石膏粉应在通风干燥条件下贮存。

4、阴极保护

作为牺牲阳极用的填包料成分之一使用。一般配比如下:75%的石膏粉,20%的膨润土,5%的硫酸钠。

好处

在食品工业中,它的正式名称被称为"食品添加剂硫酸钙",俗称"食用石膏",它只能使用天然石膏生产,严禁化学石膏添加。它在食品中的应用已经有了几千年的历史,在中国最初的应用就是大家普遍熟悉的点豆腐,随着社会的发展,被实践严格检验的安全、无毒的食品添加剂硫酸钙(食用石膏)在食用工业中的应用越来越广泛。

硫酸钙食品中的用途包括:营养剂,酵母激活剂,面团性质改性剂,固化剂,螯和剂,胶凝剂,发酵粉,载体,填料,pH调节剂,研磨剂。在这些用途中它主要被用在烘焙食品中。作为固化剂它被用在罐装马铃薯、西红柿、胡萝卜、菜豆和胡椒粉中。硫酸钙也被作为一种成分用于糖果蜜饯,冰激凌和其他冷冻的甜品中。硫酸钙也被用在啤酒酿造中,在麦芽处理过程中添加此产品作为增加水中钙离子的含量。硫酸钙在用于与食品接触的清洗剂中被用作研磨剂。硫酸钙也被用在化妆品和牙膏中

饮食禁忌

1 脾胃虚寒及血虚、阴虚发热者忌服石膏。

2 鸡子为之使。石膏恶莽草、马目毒公《本草经集注》

3 石膏属大寒之品,易伤阳气。

4 石膏恶巴豆,畏铁。《药性论》

5 石膏用量过大,服后会出现疲倦乏力、精神不振。胃口欠佳等情况。

6 石膏不宜与下列西药同时运用:四环素族抗生素,石膏会使该族抗生素溶解度降低而吸收率减少。不宜与异烟肼同服,会使其疗效降低。不宜与强的松同服,能降低其生物利用度。

参考资料

1.古国榜, 展树中, 李朴主编.无机化学.北京:化学工业出版社,2010

2. 减水剂、生石灰对钛石膏性能影响的研究 .中国知网[引用日期2019-06-24]

3. 浅谈生石膏的临床运用体会 .中国知网[引用日期2019-06-19]

4.https://baike.so.com/doc/4190383-4391083.html