石膏的工业应用生产

　　石膏工业的增长率随全球经济的复苏快速增长。这种状况是基于近10年来全球天然石膏的年开采量几乎没有改变的基础上。

　　石膏工业应用

　　石膏属单斜晶系，解理度很高，容易裂开成薄片。将石膏加热至100～200°C，失去部分结晶水，可得到半水石膏。它是一种气硬性胶凝材料，具有α和β两种形态，都呈菱形结晶，但物理性能不同。α型半水石膏结晶良好、坚实；β型半水石膏是片状并有裂纹的晶体，结晶很细，比表面积比α型半水石膏大得多。

　　生产石膏制品时，α型半水石膏比β型需水量少，制品有较高的密实度和强度。通常用蒸压釜在饱和蒸汽介质中蒸炼而成的是α型半水石膏，也称高强石膏；用炒锅或回转窑敞开装置煅炼而成的是β型半水石膏，亦即建筑石膏。工业副产品化学石膏具有天然石膏同样的性能，不需要过多的加工。半水石膏与水拌和的浆体重新形成二水石膏、在干燥过程中迅速凝结硬化而获得强度，但遇水则软化。

　　石膏是生产石膏胶凝材料和石膏建筑制品的主要原料，也是硅酸盐水泥的缓凝剂。石膏经600～800°C煅烧后，加入少量石灰等催化剂共同磨细，可以得到硬石膏胶结料（也称金氏胶结料）；经900～1000°C煅烧并磨细，可以得到高温煅烧石膏。用这两种石膏制得的制品，强度高于建筑石膏制品，而且硬石膏胶结料有较好的隔热性，高温煅烧石膏有较好的耐磨性和抗水性。

　　石膏板

　　利用建筑石膏生产的建筑制品主要有：

　　1、纸面石膏板。在建筑石膏中加入少量胶粘剂、纤维、泡沫剂等与水拌和后连续浇注在两层护面纸之间，再经辊压、凝固、切割、干燥而成。板厚9～25毫米，干容重750～850公斤/米3，板材韧性好，不燃，尺寸稳定，表面平整，可以锯割，便于施工。主要用于内隔墙、内墙贴面、天花板、吸声板等，但耐水性差，不宜用于潮湿环境中。

　　2、纤维石膏板。将掺有纤维和其他外加剂的建筑石膏料浆，用缠绕、压滤或辊压等方法成型后，经切割、凝固、干燥而成。厚度一般为8～12毫米，与纸面石膏板比，其抗弯强度较高，不用护面纸和胶粘剂，但容重较大，用途与纸面石膏板相同。

　　3、装饰石膏板。将配制的建筑石膏料浆，浇注在底模带有花纹的模框中，经抹平、凝固、脱模、干燥而成，板厚为10毫米左右。为了提高其吸声效果，还可制成带穿孔和盲孔的板材，常用作天花板和装饰墙面。

　　4、石膏空心条板和石膏砌块。将建筑石膏料浆浇注入模，经振动成型和凝固后脱模、干燥而成。空心条板的厚度一般为60～100毫米，孔洞率30～40%；砌块尺寸一般为600×600毫米，厚度60～100毫米，周边有企口，有时也可做成带圆孔的空心砌块。空心条板和砌块均用专用的石膏砌筑，施工方便，常用作非承重内隔墙。

　　工业生产

　　石膏矿石

　　来自USGS“矿物年鉴”的数据称2004年全球开采且消费的天然石膏达到10600万吨。美国的开采量最大，达到1800万吨，占全球开采量的17%；其后依次为伊朗（10.8%），加拿大（8.5%），西班牙（7.1%），中国（6.5%即690万吨）(但根据中国有关部门统计为2900万吨，主要用于水泥生产)，其它进入前10位的国家有泰国、澳大利亚、法国和德国，这10个国家的开采量加起来占全球的72%。

　　根据德国OneStone咨询公司的资料，全球天然石膏开采量约45%被加工成熟石膏。世界熟石膏年产量大约6650万吨，其中60%即4000万吨来自于天然石膏，40%即2650万吨来自于合成石膏及回收重复利用的废石膏。据估计世界合成石膏年产量大约16000万吨，其中，大约3500万吨来自于发电站脱硫系统生产的脱硫石膏，约11000万吨是磷肥生产的副产品磷石膏，约1500万吨是钛石膏及其它化学石膏。石膏工业所利用的合成石膏有90%来源于脱硫石膏。

　　对于石膏工业来说，大约有80%的熟石膏被用来生产建筑墙板。约20%用来生产石膏抹灰料或其它石膏产品。

　　对于石膏板工厂来说，石膏较短的凝结时间很重要。闪烧、磨细和煅烧联产工艺通常被使用。对于使用脱硫石膏而言，煅烧炉与相关配套锤式磨机由各厂根据自己的工艺设计。粉磨和煅烧系统及与其匹配的垂直滚筒辗粉机大约占到40%的市场份额。市场的领导者是Claudius Peters工艺，在过去的两年，他收到了9个EM粉磨机系统订单。Gebr.Pfeiffer AG的MPS石膏磨机实际上能够满足任何的生产要求，并且允许在煅烧过程中加入高达45%的脱硫石膏。

　　石膏板工厂通过顺流烘干机或逆流烘干机干燥。对于纤维石膏板干燥来说，则是通过干筛机干燥。石膏板在所占空间尽量小的干燥机达到32～40分钟的保留时间，每组设计6～16个板面，3个干燥区域。顺流烘干机喂料装置的精确性非常重要。首先，将板切割以后布置到一系列的板面上，随后开始堆垛；紧随其后的板必须保持“随进随出”的原则并保持质量稳定。

　　石膏板工厂机器操作越来越重要。这涉及到湿料末端设备、干燥喂料设备和卸垛设备的协调，也包括协调干燥末端设备和堆垛设备。这些设备必须能够弹性操作以生产不同尺寸、厚度和品质的石膏板。生产不同产品时手动操作必须满足安全要求。尽管在现代化工厂中机械化生产方法的转变几乎能保证生料准备和纸的操纵，板的操作完全实现自动化。然而，高速的生产速率也要求在生产末端配置完善的码垛体系