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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 廢棄氟石膏改性及做綠色建材和工業(yè)原料
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品目的是將湖南有色湘鄉(xiāng)氟化學(xué)有限公司（目前全球最大的氟化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)）堆場的約450萬噸廢棄氟石膏，及每年新產(chǎn)生的約40萬噸氟石膏經(jīng)過改性用作綠色建材和工業(yè)原料。 最大的特色是變廢為寶，環(huán)保效益大，產(chǎn)品成本低、市場競爭力強(qiáng)。 本作品形成的技術(shù)有巨大的推廣價(jià)值，形成的產(chǎn)品有充足的原材料和廣闊的市場。
- 詳細(xì)介紹：
- 本項(xiàng)目將湖南有色湘鄉(xiāng)氟化學(xué)有限公司（目前全球最大的氟化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)）堆場的約450萬噸廢棄氟石膏，及每年新產(chǎn)生的約40萬噸氟石膏經(jīng)過改性用作綠色建材和工業(yè)原料。最大的特色是以廢治廢，變廢為寶；生產(chǎn)全過程綠色環(huán)保；產(chǎn)品低成本、高附加值、強(qiáng)競爭力以及巨大的推廣價(jià)值和廣闊的市場。 本項(xiàng)目依托電力與交通材料保護(hù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和公路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。分析了廢棄氟石膏化學(xué)成分和礦物結(jié)構(gòu)。研究了水膏比、溫度、可溶性雜質(zhì)、pH、晶種、保水劑、不同粉磨細(xì)度等因素對其水化硬化性能的影響，并由此確定改性方案：首次以廢治廢研制弱酸性改性液，解決了氟石膏應(yīng)用時(shí)堿度過高的問題，輔助添加半水石膏作為晶種、甲基纖維素作為保水劑、硫酸鉀作為助磨劑對氟石膏進(jìn)行改性，并自主設(shè)計(jì)了一整套氟石膏工藝生產(chǎn)流程圖。 本項(xiàng)目將改性氟石膏應(yīng)用于粉刷石膏中，各項(xiàng)性能均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，且性能優(yōu)異, 完全可用做綠色建材和工業(yè)原料。用作水泥緩凝劑時(shí)，發(fā)現(xiàn)改性氟石膏具有天然石膏的緩凝性能，突破了水泥中石膏摻量為3%的瓶頸，可提高到6%-8%。首次成功地將改性氟石膏與粉煤灰復(fù)合作混凝土膠凝材料，用八通道等溫量熱儀測試不同摻量改性氟石膏與粉煤灰復(fù)合時(shí)的水泥水化熱，發(fā)現(xiàn)在水泥中單摻粉煤灰或雙摻粉煤灰和氟石膏都可大幅度降低水化熱譜圖峰值并延后了熱峰出現(xiàn)的時(shí)間，說明添加改性氟石膏與粉煤灰有利于改善水泥的水化性能。 以上研究形成的3項(xiàng)國家發(fā)明專利。都己進(jìn)入實(shí)審階段。 與湖南省瀟漢化工防腐有限公司簽訂了《廢棄氟石膏改性及做綠色建材和工業(yè)原料技術(shù)合作開發(fā)合同書》，湖南省瀟漢化工防腐有限公司付項(xiàng)目組技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)叁佰捌拾萬元整；其中貳佰萬元為現(xiàn)金，壹佰捌拾萬元作為甲方在本項(xiàng)目的技術(shù)入股，項(xiàng)目組占本項(xiàng)目產(chǎn)品30%的股份。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1.本作品的目的 本作品目的是將湖南有色湘鄉(xiāng)氟化學(xué)有限公司（目前全球最大的氟化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)）堆場的約450萬噸廢棄氟石膏，及每年新產(chǎn)生的約40萬噸氟石膏經(jīng)過改性用作綠色建材和工業(yè)原料。 2.基本思路 經(jīng)過深入調(diào)查研究，提出了如下研究思路： 1）廢棄氟石膏的水化硬化性能研究。 2）以廢治廢研制酸性改性液，解決堿度過高問題。 3）制定改性方案進(jìn)一步對廢棄氟石膏進(jìn)行改性。 4）改性氟石膏的性能檢驗(yàn)及機(jī)理研究。 5）用改性氟石膏生產(chǎn)建筑石膏（粉刷石膏）。 6）用改性氟石膏做水泥緩凝劑。 7）用改性氟石膏與粉煤灰復(fù)合做混凝土膠凝材料。 3.創(chuàng)新點(diǎn) 1）技術(shù)創(chuàng)新：①首次以廢治廢研制弱酸性改性液，解決了氟石膏應(yīng)用時(shí)堿度過高的問題，生產(chǎn)出了新型綠色建筑材料。②首次將改性氟石膏與粉煤灰復(fù)合作混凝土膠凝材料。 2）工藝創(chuàng)新：設(shè)計(jì)了一整套完整的工藝生產(chǎn)流程圖，工藝簡單，方便可行。 4.技術(shù)關(guān)鍵 改性液制備時(shí)溫度的控制、廢棄氟石膏的改性工藝流程及參數(shù)的設(shè)定、水化熱測試進(jìn)樣裝置的設(shè)置。 5.主要技術(shù)指標(biāo) 1）廢棄氟石膏改性的技術(shù)指標(biāo) 2）用氟石膏與粉煤灰復(fù)合作混凝土膠凝材料的技術(shù)指標(biāo)
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1．本作品的科學(xué)性 從理論上來講，氟石膏改性技術(shù)的研究在國內(nèi)外已具有一定的理論基礎(chǔ)，但由于國內(nèi)研究僅處在起步階段，目前氟石膏在水泥中摻量僅能達(dá)到3%。在此基礎(chǔ)上，憑借我校萬方、維普、CNKI、超星、讀秀、ScienceDirect、EI、IEEE-IEEL等權(quán)威的數(shù)據(jù)庫資源，以自主研發(fā)的改性方式為依托，利用三項(xiàng)已申請的國家發(fā)明專利技術(shù)，進(jìn)一步提升了氟石膏的改性方法。理論來源可靠，改性技術(shù)先進(jìn)，具有很強(qiáng)的科學(xué)性。 從研發(fā)上來講，改性氟石膏的整個(gè)研發(fā)過程均能夠依托電力與交通材料保護(hù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、公路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室來完成，使項(xiàng)目的研究條件同樣具有科學(xué)性。 2．本作品的先進(jìn)性 a、環(huán)保意義極大 b、性能優(yōu)良 c、性價(jià)比高 d、可推廣性強(qiáng) e、國家政策扶持
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 一次性技術(shù)轉(zhuǎn)讓（附開發(fā)合同一份）
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 ，圖紙，圖片
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 1．廢棄氟石膏改性技術(shù)使用說明： 該工藝具體實(shí)施方案：以酸性廢渣自制弱酸性改性液，并輔助添加保水劑，助磨劑和晶種對廢棄氟石膏進(jìn)行改性。 2．技術(shù)特點(diǎn) 1）以廢治廢，廉價(jià)的成本，優(yōu)良的產(chǎn)品性能 2）生產(chǎn)流程的環(huán)保性、簡易性，科學(xué)性 3．優(yōu)勢 得到國家節(jié)能減排政策的支持；擁有用廢棄氟石膏改性生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)氟石膏的自主知識產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品生產(chǎn)全過程綠色環(huán)保，產(chǎn)品無毒無害、性能優(yōu)良；原材料來源充足 4．適應(yīng)范圍 本作品屬固體廢棄物資源化處理領(lǐng)域，特別適用于一種化學(xué)工業(yè)副產(chǎn)品氟石膏資源化的改性處理。 5．推廣前景的技術(shù)性說明 1）原料成本低 2）改性處理工藝簡單，效益高 3）產(chǎn)品特性優(yōu)良，用途廣泛 6．市場分析 改性氟石膏主要用作水泥添加劑和建筑材料，水泥和建材都是大宗商品，市場需求大，發(fā)展前景好 7．經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測 若一年處理氟石膏3萬噸，則可獲銷售利潤210～360萬元，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。
同類課題研究水平概述
- 氟石膏是種寶貴的資源，無毒無害，是一種性能獨(dú)特的建筑材料。廢棄氟石膏作為資源在工業(yè)生產(chǎn)中的綜合利用，在歐美已經(jīng)很長時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)了資源化。我國在廢棄氟石膏的綜合利用方面尚處于起步階段。 目前，廢棄氟石膏的改性方法主要為物理法改性和化學(xué)法改性，改性后的石膏主要用于水泥添加劑及建筑制品。市場上出現(xiàn)的廢棄氟石膏改性產(chǎn)品較改性前的性能有了很大提高，但使用過程中存在很多不足，如凝結(jié)時(shí)間過長，大多耐水性能差，水泥強(qiáng)度滿足不了高強(qiáng)度要求，并且作為水泥緩凝劑的量必須控制在3%左右時(shí)才不影響水泥性能，故摻量較低，而且改性成本較高。因此，現(xiàn)有方法仍然沒有很好地解決廢棄氟石膏的綜合利用問題。 但由于生產(chǎn)工藝流程的差別，所以國內(nèi)外排放出的氟石膏在pH值、CaF2含量、SO3含量、CaO含量、SiO2含量、Al2O3含量、Fe2O3含量及礦物結(jié)構(gòu)各不相同，所以國外在廢棄氟石膏上成熟的改性或綜合利用技術(shù)無法適合國內(nèi)的廢棄氟石膏，所以國內(nèi)應(yīng)研究出一條適合自己的改性工藝。在過去的幾十年中，國內(nèi)有用廢棄氟石膏作水泥緩凝劑的研究，但是應(yīng)用時(shí)水泥易出現(xiàn)“假凝”現(xiàn)象，這主要是由廢棄氟石膏的低水化率和低溶解度造成的。這些因素制約了廢棄氟石膏直接在水泥中的應(yīng)用，后來也有研究考慮將廢棄氟石膏改性后再用，主要是通過加入激發(fā)劑、減水劑、保水劑、摻合料、骨料等對其進(jìn)行改性，改性后氟石膏的基本性能得到了一定程度的改善，但由于改性氟石膏的堿度還是過高，使其在水泥中的摻量僅為3%左右，而且改性成本較高。 本研究目的在于克服氟石膏資源化利用時(shí)存在的上述缺點(diǎn)，研發(fā)一種以廢治廢的新型氟石膏改性技術(shù)，以解決廢棄氟石膏改性成本高、利用率低以及改性后性能不能滿足相關(guān)要求導(dǎo)致的應(yīng)用領(lǐng)域窄的技術(shù)問題。以改善和提高氟石膏各種性能，提高其綜合利用率，做到物盡其用,變廢為寶，響應(yīng)國家“節(jié)能減排”和“建筑節(jié)能”政策。改性氟石膏主要用做綠色建材和工業(yè)原料，綠色建材和工業(yè)原料都是大宗商品，市場需求大，發(fā)展前景好。所以能實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。
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