请问硫酸盐水泥的成分是什么?谢谢
硫(铁)铝酸盐水泥系列主要是以硫(铁)铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物组成新型水泥。她是中国建筑材料科学研究院自主研究发明的。
硫(铁)铝酸盐水泥系列单独使用或配合 ZB型硫(铁)铝酸盐水泥专用外加剂使用,广泛应用于抢修抢建工程、预制构件、GRC制品、低温施工工程、抗海水腐蚀工程等:
① 具有早强、高强的特点,其3天强度相当于同标号硅酸盐水泥的28天强度,适用于抢修抢建工程;
② 由于该水泥系列强度发挥快,因此在预制构件中应用可省去蒸养的能源费用
③ 低碱铝酸盐水泥水化浆液PH小于10.5,特别适用于玻璃纤维制品(GRC);
④ 具有抗冻性能好,广泛应用于冬季低温施工的工程;
⑤ 抗渗、耐海水腐蚀性能大大优于硅酸盐水泥,适用于海洋建筑工程
⑥ 对有害废弃物的固结具有特殊效能等优越性能,适用有害、有毒废弃物的固化处理。
二十世纪70年代,在中国发明了硫铝酸盐水泥。80年代又首创了铁铝酸盐水泥的工业生产。如果说,我们把硅酸盐水泥系列产品通称为第一系列水泥,把铝酸盐水泥系列产品通称第二系列水泥。那么,我们可以把硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥以及它们派生的其它水泥品种通称为第三系列水泥。该系列水泥的矿物组成特征是含有大量的C4A3 矿物。以此与其它系列水泥相区别。并构成了第三系列水泥的早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱和生产能耗低等基本特点。
水泥的主要成分:主要成分是硅酸盐。水泥的种类较多,其组成有所区别。普通水泥主要成分的名称、化学式:硅酸三钙 、硅酸二钙 、铝酸三钙:3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3CaO·Al2O3 。
水泥依照成分的不同,也可分为多种:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。我们常用的水泥是普通硅酸盐水泥及硅酸盐水泥,一般使用的是普通硅酸盐水泥,普通袋装的重量为50kg。
国家于2001年4月对水泥的标号制定新的标准。通用水泥新标准是:GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》。六大水泥标准实行以MPa表示的强度等级,如32.5、32.5R、42.5、42.5R等,使强度等级的数值与水泥28天抗压强度指标的最低值相同。新标准还统一规划了我国水泥的强度等级,硅酸盐水泥分3个强度等级6个类型,即42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。其他五大水泥也分3个等级6个类型,即32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。
国家建材局经测试,得出新水泥标准的强度等级与老水泥标准的水泥标号之间存在如下表中对等关系:
GB175-92 GB175-1999
725(R) 62.5(R)
625(R) 52.5(R)
525(R) 42.5(R)
425(R) 32.5(R)
二、 沙
沙也称砂,是水泥沙浆里面的必须材料。如果水泥沙浆里面没有沙,那么水泥沙浆的凝固强度将几乎是零。
从规格上沙可分为细沙、中沙和粗沙。沙子粒径0.25-0.35mm为细沙,粒径0.35-0.5mm为中沙,大于0.5mm的由称为粗沙。一般家装中推荐使用中沙。
从来源上沙可分为海沙、河沙和山沙。在建筑装饰中,国家是严禁使用海沙的。海沙虽然洁净,但盐分高,对工程质量造成很大的影响。要分辨是否是海沙,主要是看沙里面是否含有海洋细小贝壳。山沙由于表面粗糙,所以水泥附着效果好,但山沙成分复杂,多数含有泥土和其他有机杂质。所以,一般装饰工程中,都推荐使用河沙。河沙表面粗糙度适中,而且较为干净,含有杂质较少。一般从市面上购买回来的沙都得用网子进行筛选后方可使用。
三、 添加剂
水泥沙浆添加剂目的是加强其粘力和弹性,主要的品种有:
1) 107胶(聚乙烯醇缩甲醛),由于107胶含毒,污染环境,目前国内一些城市已经开始禁止107的继续使用。
2) 白乳胶(聚醋酸乙烯乳液),性能要比107要好,但价格也相对较高。
四、 水泥沙浆的调配
一般来说,家装中的水泥沙浆比例约为1:3 (水泥:沙),水的用量应以现场视感为主,不宜太干,亦不能太稀。其中添加剂的比例不宜超过40%。
五、 红砖
红砖一般由红土制成,依据各地土质的不同,颜色也不完全一样。一般来说,红土制成的砖及煤渣制成的砖比较坚固。
由于制造红砖需取粘土,在特定角度来说,会破坏农田或自然植被,再加上结构承重的问题,所以现在国家已经开始禁止红砖在建筑中的使用,但笔者对于在厨卫内墙使用空心砖的做法有保留意见,因为因此引起的问题不胜其烦。
红砖规划在225*105*70mm(公差±5mm)
六、 空心砖
空心砖是近年内建筑行业常用的墙体主材,由于质轻、消耗原材少等优势,已经成为国家建筑部门首先推荐的产品。与红砖一样,空心砖的常见制造原料是粘土和煤渣灰,一般规格是240*115*90mm。
七、 填缝剂
彩色砖石填缝剂是一种单组份水泥基聚合物改性干混合砂浆。逞粉状,一般国内销售是用小包安装。虽然在国外面市较早,但在国内还是一样新玩意。它具有持久、防水、耐压等特点,是一般填缝材料白水泥的替代品,用于高级装饰工程,可填充各种石材及瓷砖缝隙。有两种调配方式:
1、适量清水(约5.5~6.5公升),并充分搅拌至均匀无颗粒膏糊状。
2、先加水于桶内,然后慢慢加入粉剂,并不断搅拌至均匀无颗粒、成膏状。然后静置5~10分钟,再略搅拌后使用。
使用填缝剂的缝隙,不应小于1mm,而且以1-5mm为宜。也有宽缝做法,即缝隙在6-12mm。
抗硫酸盐混凝土没有等级区分,只有混凝土抗侵蚀系数。
抗硫酸盐水泥一般用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、隧道、涵洞、道路和桥梁基础等工程;与一般硅酸盐水泥相比,抗硫酸盐硅酸盐水泥的铝酸三钙(C3A)含量受到限制,GB 748-2005 抗硫酸盐硅酸盐水泥中规定:中抗硫酸盐水泥的C3A含量不得超过5%,高抗硫酸盐水泥的C3A含量不得超过3%。
扩展资料:
抗硫酸盐硅酸盐水泥按其抗硫酸盐侵蚀程度分为中抗硫酸盐硅酸盐水泥和高抗硫酸盐硅酸盐水泥两类。以适当成分的硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏,磨细制成的具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料,称为中抗硫酸盐硅酸盐水泥。
以适当成分的硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏,磨细制成的具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料,称为高抗硫酸盐硅酸盐水泥。简称高抗硫水泥。代号P·HSR。
参考资料来源:
百度百科-抗硫酸盐水泥
制造水泥、半水硫酸钙及硫酸的原料。油漆和造纸工业中用作填充剂。农业上用作化肥,能降低土壤碱度、改善土壤性能。
食用级可用作营养增补剂(钙质强化)、凝固剂、酵母食料、面团调节剂、螯合剂,还用作番茄、土豆罐头中的组织强化剂、酿造用水的硬化剂、酒的风味增强剂等。
石膏除大量用作建筑材料和水泥原料外,广泛用于橡胶、塑料、肥料、农药、油漆、纺织、食品、医药、造纸、日用化工、工艺美术、文教等部门。在缺乏硫资源的地区,可用以制造硫酸和硫酸铵。无色透明的石膏可作光学材料。
用作环氧树脂的填充剂,可配制高强度、耐高温、耐磨性好的环氧树脂胶黏剂。也可代替石棉制造无石棉的摩擦材料。
硫酸钙
白色单斜结晶或结晶性粉末。无气味。有吸湿性。128℃失去1分子结晶水,
163℃全部失水。溶于酸、硫代硫酸钠和铵盐溶液,溶于4份水,在热水中溶解较少,极慢溶于甘油,不溶于乙醇和多数有机溶剂。相对密度2.32。有刺激性。通常含有2个结晶水,自然界中以石膏矿形式存在。
国内的话,有智高,艺智宝,网上有牌子叫美阳鼎,卖的也不错。
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问题七:橡皮泥和彩泥哪个好 玩具彩泥的安全隐患居然这么大
不少家长以为彩泥有助于幼儿学习、探索,并培养创造性思维能力,因而鼓励孩子多玩。然而,近期一则 #三岁女孩玩彩泥玩出皮肤病# 的新闻引起广大家长的注意。那么,彩泥真的有“毒”吗?如何能让孩子玩到真正安全无毒的彩泥呢?《医知袋鼠》为您支招。
3岁女孩玩彩泥导致皮肤过敏
江苏某女士的小侄女要上幼儿园大班了,她送了小侄女一套橡皮泥。可玩了一下午后,第二天,小侄女的手上就起了红点,还很痒。去医院检查,才知道是过敏了。玩彩泥手会过敏?这到底是怎么回事?
专家:孩子过敏可能有2大原因
1、有孩子体质有关
有相关专家分析,孩子对彩泥过敏可能与其自身体质有关(皮肤过敏)。有的体质较弱的孩子会产生对沙、土等东西过敏,属于沙土皮炎。
2、与彩泥的成分有关
一般正规厂家制作彩泥和玩具时,都会严格按照国家标准和企业标准的规范来制作,不会使用会导致儿童过敏的添加剂。但有些企业为降低成本,牟取暴利,会使用一种叫立德粉的添加剂,是硫化锌和硫酸钡的混合物,这种原料可以使彩泥和黏土的颜色更鲜艳,但会导致儿童皮肤过敏、红肿瘙痒等症状。一般在珍珠泥和有荧光粉的彩泥中多会使用这种原料。
另外,据江苏省2015年彩泥产品风险监测质量分析报告显示,100批次样品中有62批次存在防腐剂、可迁移元素含量超标等问题。其中,有51批次样品被检出异噻唑啉酮类防腐剂含量超过欧盟玩具安全标准的 *** 要求,这种防腐剂具有细胞毒性和神经毒性,而且会引发皮肤过敏。
选购和使用彩泥要注意的事项
1、不要选“三无”产品
家长在购买彩泥之前,首先看产品外包装是否标注了产品名称、生产厂名、厂址、执行标准、生产日期、保质期以及材质的主要成分等相关信息,不要选“三无”产品。
2、看材料:保证可食用性
家长在选择橡皮泥的时候,一定要避免选择含工业色素和化学物质的材料,应该选择用面粉、食用色素等被认可材料,以保证颜色纯正,无毒,完全符合国际安全标准。质量较好的橡皮泥中还会含有食盐成分,这有助保持产品的品质,并可避免儿童吞食。
3、闻气味:无臭最佳
宝宝的嗅觉还是比较脆弱的,为了避免 *** 宝宝,给宝宝玩的橡皮泥,它的气味一定要淡雅,无香无臭最佳。购买的时候最好打开彩泥和黏土产品闻一下,如有特别强烈的刺鼻气味和香味,则不要购买。
4、摸质感:不粘手最佳
安全、质量好的橡皮泥,粘合性很好,宝宝玩时不会粘在手上,还可重复使用。家长在选购彩泥时可用手指用力按压,看是否粘手,橡皮泥表面是否有明显指纹,手指是否会感觉到油?如果都没有,那证明材质不错。
5、不要选择保质期过长的彩泥产品
由于彩泥是用面粉制作,有些玩具厂商在制造过程中为了延长保质期,会添加大量防腐剂。家长在选购彩泥时,最好多比较,不要选择保质期过长的彩泥产品。
Tips:如果彩泥沾上衣物、床单,可以等彩泥干了再弄下来。如果干掉后仍有痕迹,可以先用醋洗,然后再用酒精或汽油洗。
【宝宝福利】
说真的,劣质的彩泥还真不好辨认,为了孩子的乐趣,还是选最保险的方法――自制橡皮泥。
材料:
普通面粉 (240ml或129 克)、盐 (120ml或147 克)、塔塔粉 (10ml或9 克)、油 (5-10ml或8 克)、水( 240ml或240 克)、食用色素几滴。
做法:
1、除食用色素外,把所有材料倒入不粘锅中,中火边炒边搅拌均匀。
2、很快就搅成一个面团了,关火取出。
3、把面团分成自己需要的大小,每个小面团滴入 3 ―4 滴色素即可。(......>>
要看具体的情况,如果量很少直接用水洗,如果量很大绝对不能用水。原因很简单,如果量少,大量的水可以瞬间带走热量;如果量太大,水不仅不会带走所有热量,反而造成硫酸和水混合时候的大量放热造成更大的烧伤。
1、洗衣服上的红墨水渍:新渍先用冷水洗,再用温肥皂液浸泡一会儿,再用清水漂洗;陈渍可先用洗涤剂洗,再用10%的酒精溶液搓擦即可祛除。
2、墨渍:可用饭粒和洗涤剂调匀,涂在污渍部分搓擦,再用清水漂洗干净;也可用一份酒精、二份肥皂制的溶液反复涂擦,亦有良好效果。
3、圆珠笔油渍:首先要看看衣服是什么料子,一般做法是在污渍处下面放一块毛巾,用小鬃刷沾上酒精顺丝轻轻刷洗待污渍溶解扩散后,再把衣服泡在冷水中,抹上肥皂轻轻刷洗,这样反复两三次,就能基本除去圆珠笔油。如果洗后还留有少量残迹,可再用热肥皂水浸泡或煮沸就可以除去,对棉和棉涤织品可以采用这种方法。如果毛料装沾上圆珠笔油,可先把污渍处放到三氯乙烯和酒精(比例是二比三)的混合溶液中浸泡10分钟,同时不断用毛刷轻轻刷一刷,待大部分油渍溶解后,再用低温肥皂水或中性洗衣粉洗净。
4、霉斑:用2%的肥皂酒精溶液擦拭,然后用漂白剂3%-5%的次氯酸钠或用双氧水擦拭,最后再洗涤。
5、汗渍:衣服上沾上了汗水,时间一长容易出现黄斑,有了汗渍可把衣服放在5%食盐水中浸泡1小时,再慢慢搓干净。
6、羊毛衫受污染:用开水将中性肥皂液体溶解并加一汤匙硼砂,等温度降至60度把羊毛衫放入皂液浸泡三四小时,再在40-50度的温水中轻轻揉洗,最后用温水漂洗。如还有洗不净的污染处,可用皂液加两汤匙松节油,调成乳状洗涤,洗净后的毛线衫任其自然干燥,至大半干时可用不太烫的熨斗隔一层布将其烫干熨平,再略加晾晒即可。
7、血渍:刚染上的血渍可先用冷清水浸泡几分钟,然后用肥皂或酒精洗涤。如是陈迹可用柠檬汁加盐水除掉,也可用白萝卜揩擦,但切忌用热水洗。也可以用清水将血渍洗至浅棕色后,再用甘油皂洗涤,最后在温水中漂洗干净。
8、烟筒油渍:衣服上染上烟筒油渍要立即用汽油擦洗(从污迹外部往里擦洗,避免污迹扩大)或用温皂液洗涤。
9、洗衣服上的腊纸、复写纸色迹:先用洗衣粉洗,再用汽油洗,最后用酒精擦。
10、咖啡迹:不太浓的咖啡污迹可用肥皂或洗衣粉浸入热水中清洗干净;较浓的咖啡则需在鸡蛋黄内洒入少许甘油,混合后涂抹在污迹处,待稍干后再用肥皂及热水清洗咖啡污迹可清除干净。
上个月中旬的时候,我刚带孩子去医院检测了身体的微量元素情况。作为家长,要想知道自己孩子是否缺乏微量元素,我觉得最靠谱的方法就是抽血检查。至于网络上的那些望闻问切之类的方法,我觉得都不是比较靠谱的。
每个孩子都不同,有特别的表现不一定是缺乏微量元素
我的小孩近段时间因为晚上睡觉刚睡着的时候,总是会出汗,还不少;脾气方面也不是很好,经常遇到不好好说话的情况;面部肤色比较青绿,不够红润;每天晚上吃饭不够一碗,不爱吃青菜等等。
我开始根据这些表现情况网络查询,说是孩子可能缺乏钙啊、锌啊之类的微量元素。因为也是担心,所以我就带孩子去医院给医生检查。
医生说,我看孩子精神挺好的,能吃能睡能玩,正常饮食的情况下一般不会缺乏微量元素的。因为根据外表是难以确定是否真正缺乏某种或者某些元素的,每个孩子的肤色、行为动作都跟父母的基因和生活环境有关系,人有七情六欲、喜怒哀乐,西瓜也可能有西瓜子,孩子的肤色有点不够红润也是正常的。随着孩子的成长,孩子的这些外在的现象都有可能改变,家长不需要太过于担心。
医生可能看我比较担心,说那就建议做个抽血检查。下面是检查结果,全部都是正常范围值。
如何补充微量元素
微量元素约有70种,指的是在人体中含量低于人体质量0.005%~0.01%的元素。包括铁、铜、锰、锌、 钴、钼、铬、镍、钒、氟、硒、碘、硅、锡。我们儿童身体需要的微量元素主要有:钙、钾、钠、氯、铅、锰、锌、铜等元素。钙、钾、钠、氯四种元素按照正常的家庭饮食就可以够我们身体的需求了的,不需要特别去补。
铅元素:铅是对人体有毒性作用的重金属,需要尽量少在铅量高的环境中停留。少吃含铅量高的食物,比如:爆米花、松花蛋。
锰元素:参与酶和骨的形成,参与蛋白质、维生素的合成。食物来源主要有坚果、水果、蔬菜、谷物、豆荚类、黄豆、茶等。
锌元素:与200多酶活性有关,调整能量代谢,主要食物来源有肉、蛋、内脏、家禽、奶、海产品、都累、坚果类等。
铜元素:参加合成血红素所需要的铁的吸收和运输,主要食物来源有水果、坚果、肉、海产品、蔬菜、面包等。
总的来说,我们家长不要轻易相信网络的那些土方法,看看参考一下可以,但是不要自己给自己加压,不放心的话可以去医院用科学的方法做一个检测,实在需补充的话也按照医生的指导去补充,这样我们家长就可以放心了。
◆眼睛接触: 立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
◆吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
◆食入: 用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
◆注意:身防止皮肤直接接触.用棉布先吸去皮肤上的硫酸,再用大量流动清水冲洗,最后用0.01%的苏打水(或稀氨水)浸泡.切勿直接冲洗!!
■消防措施
◆危险特性: 遇水大量放热, 可发生沸溅。与易燃物(如苯)和可燃物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应,甚至引起燃烧。遇电石、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐、金属粉末等猛烈反应,发生爆炸或燃烧。有强烈的腐蚀性和吸水性。
◆有害燃烧产物:二氧化硫。
◆灭火方法: 消防人员必须穿全身耐酸碱消防服。
◆灭火剂:干粉、二氧化碳、砂土。避免水流冲击物品,以免遇水会放出大量热量发生喷溅而灼伤皮肤。
■泄漏应急处理
应急处理: 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
编辑本段【注意事项】
■危险性概述
◆健康危害: 对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成;严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡,愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤,甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响:牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。
环境危害: 对环境有危害,对水体和土壤可造成污染。
◆燃爆危险: 本品助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。
■操作处置
密闭操作,注意通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与还原剂、碱类、碱金属接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。稀释或制备溶液时,应把酸加入水中,避免沸腾和飞溅。
■储存
储存于阴凉、通风的库房。库温不超过35℃,相对湿度不超过85%。保持容器密封。应与易(可)燃物、还原剂、碱类、碱金属、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
■废弃处置
废弃处置方法: 缓慢加入碱液-石灰水中,并不断搅拌,反应停止后,用大量水冲入废水系统。
废硫酸和硫酸废水除具有酸性外,还含有大量的杂质。根据废酸、废水组成和治理目标的差异,目前国内外采用的治理方法大致可分为3大类:回收再用、综合利用和中和处理。
1 废硫酸的回收再用
废硫酸中硫酸浓度较高,可经处理后回收再用。处理主要是去除废硫酸中的杂质,同时对硫酸增浓。处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。
1.1 浓缩法
该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中,使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去,从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。这类方法应用较广泛,技术较成熟。在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法,下面分别加以介绍。
1.1.1 高温浓缩法
淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生,其中H2SO4质量分数为65%~75%、三氯乙醛质量分数为1%~3%、其它有机杂质的质量分数为1%。该厂将其沉淀过滤后,用煤直接加热蒸馏,回收的浓硫酸无色透明,H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出,而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a〔1〕。
日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合,将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%~40%浓缩到95%,其工艺可分为3段,前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩,后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩,在每一段中H2SO4质量分数渐次升高,分别达到60%、80%和95%。加热过程采用高温热载体,温度为150~220℃,可将有机物转变为不溶性物质,然后过滤除去,该工艺以2t/h的规模进行中试,5a运转良好。该工艺适应能力很强,可用于含多种有机杂质的废硫酸的处理〔2〕。
1.1.2 低温浓缩法
高温浓缩法的缺点在于:硫酸的强腐蚀性和酸雾对设备和操作人员的危害很大,实际操作非常麻烦。因此,近年来开发出了一种改进的浓缩法,称为汽液分离型非挥发性溶液浓缩法(简称WCG法)〔3〕。
WCG法的原理和工艺如下:将废稀硫酸由储槽用耐酸泵打入循环浓缩塔浓缩,然后经换热器加热后进入造雾器和扩散器强迫雾化并进一步强迫汽化,分离后的气体经高度除雾后进入气体净化器,净化后排放。分离后的酸液再度回到循环浓缩塔,经反复循环浓缩蒸馏,达到浓度要求后,用泵打入浓硫酸储罐。浓硫酸可作为生产原料再利用。其工艺流程见图1。
WCG法浓缩装置主要由换热器、循环浓缩塔和引风机组成。换热器材质为石墨,浓缩塔材质为复合聚丙烯,泵及引风机均为耐酸设备。
该法与高温浓缩法相比,蒸发温度低(50~60℃),蒸汽消耗量少,费用低(浓缩每吨稀硫酸耗电和蒸汽的费用约为30~60元)。上海染化五厂生产分散深蓝H-GL产生的稀硫酸(H2SO4质量分数为20%),上海染化八厂、武汉染料厂、济宁染料厂生产染料中间体产生的稀硫酸,采用WCG法浓缩,都取得了明显的效果。
用WCG法浓缩稀硫酸应注意以下几点:
(1)在浓缩过程中若有固体物析出,会影响传热效果和废酸的分离;
(2)该装置非密闭,废酸中若有挥发性物质,会影响工作环境;
(3)装置的主体材料为复合聚丙烯,工作温度受主体材料的限制,不能超过80℃;
(4)该法仅适用于H2SO4质量分数小于60%的稀硫酸。
1.2 氧化法
该法应用已久,原理是用氧化剂在适当的条件下将废硫酸中的有机杂质氧化分解,使其转变为二氧化碳、水、氮的氧化物等从硫酸中分离出去,从而使废硫酸净化回收。常用的氧化剂有过氧化氢、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸盐、臭氧等。每种氧化剂都有其优点和局限性。
天津染料八厂采用硝酸为氧化剂对蒽醌硝化废酸进行氧化处理〔2,4〕,其操作过程为:将废酸稀释至H2SO4质量分数为30%,使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出,经过滤槽真空抽滤后废酸进入升膜列管式蒸发器,在112℃、88.1kPa条件下浓缩,在旋液分离器中分离水蒸气和酸(此时H2SO4质量分数约为70%),废酸再流入铸铁浓缩釜(280~310℃,真空度为6.67~13.34kPa),用喷射泵带出水蒸气,使H2SO4质量分数达到93%,然后流入搪瓷氧化缸,加入浓硝酸(HNO3质量分数为65%)进行氧化处理,至硫酸呈浅黄色。反应中产生的一氧化氮气体用碱液吸收。
硫酸在高浓度(H2SO4质量分数为97%~98%)和高温条件下也具有较强的氧化性,它可以将有机物较为彻底地氧化掉。例如处理苯绕蒽酮废酸、分散蓝废酸及分散黄废酸时,将废酸加热至320~330℃,把有机物氧化掉,部分硫酸被还原成二氧化硫。这种方法由于硫酸浓度和温度太高,有大量的酸雾产生,会造成环境污染,同时还要消耗一定量的硫酸,使硫酸收率降低,因此其应用受到很大限制。
1.3 萃取法
萃取法是用有机溶剂与废硫酸充分接触,使废酸中的杂质转移到溶剂中来。对于萃取剂的要求是:
(1)对于硫酸是惰性的,不与硫酸起化学反应也不溶于硫酸;
(2)废酸中的杂质在萃取剂和硫酸中有很高的分配系数;
(3)价格便宜,容易得到;
(4)容易和杂质分离,反萃时损失小。
常见的萃取剂有苯类(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚类(杂酚油、粗二苯酚)、卤化烃类(三氯乙烷、二氯乙烷)、异丙醚和N-503等。
大连染料八厂用氯苯对含二硝基氯苯和对硝基氯苯的废硫酸进行一级萃取,使废水中的有机物含量由30000~50000 mg/L下降到200~250mg/L〔2〕。济南钢铁厂焦化分厂用廉价的C-I萃取剂和P-I吸附剂处理该厂的再生硫酸也得到了良好的效果〔5〕。该工艺是将再生硫酸经C-I萃取剂萃取分离后再依次用P-I吸附剂和活性炭吸附处理得到纯净的再生硫酸。为防止腐蚀,萃取罐和吸附罐用铅作内衬。该厂废硫酸处理量为500t/a,回收硫酸250t,价值7.5万元。
与其它方法相比,萃取法的技术要求较高,萃取剂要同时满足上述4项要求并不容易,而且运行费用也较高。
1.4 结晶法
当废硫酸中含有大量的有机或无机杂质时,根据其特性可考虑选择结晶沉淀的方法除去杂质。
如南京轧钢厂酰洗工序排放的废硫酸中含有大量的硫酸亚铁,可采用浓缩-结晶-过滤的工艺来处理〔6〕。经过滤除去硫酸亚铁后的酸液可返回钢材酸洗工序继续使用。
重庆某化工厂将H2SO4质量分数为17%的钛白废酸在常压下浓缩、析出的结晶熟化后过滤,滤渣经打浆及洗涤后即为回收的硫酸亚铁。滤液再在93.4kPa真空度下浓缩结晶过滤,可得到H2SO4质量分数为80%~85%的浓硫酸,第二次过滤的滤渣也转至打浆工序回收硫酸亚铁〔7〕。
2 废硫酸及含硫酸废水的综合利用
从生产中排出的废硫酸或含硫酸废水,如果在原工序中已无法再直接使用,可以考虑用于对硫酸质量要求不高的其它生产工序中,这样既节约资源,又减少废酸的排放量。另外,一些以硫酸为原料的生产工艺,若对硫酸中的杂质要求不严,也可直接用废硫酸或将废硫酸稍加处理后用作原料。
例如Belenkov.D.A利用硫酸厂含砷5.2g/L的废酸液,分别加入8.78g/L Cr2O3、3.26g/L ZnO、3.00g/L CuCO3制成木材防腐液,该溶液的pH为1.7,松材经该液浸泡后能有效地防止霉菌的生长〔8〕。匈牙利Toth、Andras等人尝试用炼油厂的硫酸废水与褐煤飞灰混合反应,再加入水后与卜兰特水泥混合,生产具有高强度的混凝土,可用于铺路及建筑行业〔9〕。
Shimko,I.G.利用含硫酸的废气洗涤水与粘胶纤维厂排放的含Al(OH)3的污泥反应,生产Al2(SO4)3,用作水处理的混凝剂。该法中硫酸铝的回收率为85%~95%〔10〕。温州染化总厂利用明矾矿渣与废硫酸为原料,生产工业级硫酸铝,其工艺流程见图2〔11〕。
此外,许多硫酸盐工业品也可用废硫酸或硫酸废水进行生产。如印度的Mokanty、Bibhupada等人利用洗涤剂厂的含硫酸废水在反应塔中与铜粒和铜屑反应,溶液经结晶过滤后可制得硫酸铜晶体〔12〕。
济宁第二化工厂利用废硫酸(H2SO4质量分数为20%)与菱锰矿或软锰矿反应制取工业级硫酸锰,其工艺流程如下:菱锰矿或软锰矿与废硫酸混合进行酸解,将酸解后的料液压滤。滤渣经打浆和压滤后以废渣的形式排放,洗液返回酸解工序。滤液经去除杂质、过滤、蒸发结晶、离心分离和干燥后即制得产品硫酸锰〔13〕。
用氨中和废硫酸可制取硫酸铵肥料。废酸中的有机杂质一般在制得硫酸铵后除去,脱除杂质的方法主要有萃取法、氧化法、盐析法、凝聚法和离子交换法等。
3 废硫酸及含硫酸废水的中和处理
对于硫酸浓度很低,水量较大的废水,由于回收硫酸的价值不高,也难以进行综合利用,可用石灰或废碱进行中和,使其达到排放标准或有利于后续的处理。
以上海硫酸厂为例,该厂每天排放3600t含硫酸的废水,pH为2.6,其中还含有少量的砷、氟等。该厂用电石泥(主要成分为Ca(OH)2)进行中和,以聚丙烯酰胺为混凝剂,以Rs为氧化剂,采用中和-混凝沉淀-氧化工艺治理该废水,既中和了酸,又去除了氟、砷等,出水达到排放标准〔14〕。
4 结束语
除上述几种常用方法外,废硫酸及含硫酸废水的处理还有电解法、冷冻法、热解法、渗析法、气提法等〔16~19〕,但在我国,浓缩回收法及中和处理法目前仍是应用最广的方法。在生产中,应根据废硫酸或含硫酸废水的浓度、所含杂质的组成来选择回收或处理方法。特别是对精细化工行业产生的废硫酸或硫酸废水来说,由于所含的有机杂质成分极为复杂,硫酸的浓度变化很大,而处理量不大,这就更要注意根据具体情况选择投资较小、收效较大的方法。
为调节水泥的凝结时间,在硅酸盐水泥中必须加入适量的二水石膏,以达到水泥标准中所规定的要求。如果掺量过多,会降低水泥强度,并造成稳定性下降。在水泥标准中除了规定凝结时间外,还规定水泥中SO3含量不得超过3.5%,一般控制在1.5~3%的范围。水泥中需加入5%左右的石膏,由于水泥产量很大,水泥工业对石膏的需求量是巨大的,但水泥厂大多希望购买经过干燥或造粒的石膏,这影响了脱硫石膏的应用。脱硫石膏在一些缺乏天然石膏的地区得到了较充分的利用,但在石膏需求比较大时,脱硫石膏还是可以得到利用的。为了使脱硫石膏得到充分利用,一般需增加一定的投资创造脱硫石膏利用的条件,如将脱硫石膏用于水泥缓凝剂。
目前,国内现有的纸面石膏板生产线均以天然石膏为原料。一些发达国家如:日本、德国等,对脱硫石膏用于纸面石膏板生产较为普遍,纸面石膏板厂多建在副产品为脱硫石膏的电厂附近。相信在未来的若干年内纸面石膏板厂将是另一个利用脱硫石膏的大用户。一般来说,脱硫石膏可直接用作纸面石膏板的生产原料,但对石膏中氯离子的含量有较严格的要求,通常要求石膏中氯离子含量不大于100ppm。
粉刷石膏在目前国内建筑行业的应用较少,粉刷石膏市场十分有限,在这方面脱硫石膏难以得到有效利用。
脱硫石膏用于生产硫酸需要的投资较高,一般难以实现脱硫石膏的大量应用。
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