Titangips ist ein Abfallprodukt, dessen Hauptbestandteil Dihydratgips ist. Er entsteht bei der Schwefelsäure-Titandioxid-Herstellung, indem Kalk (oder Calciumcarbonat) zugesetzt wird, um große Mengen sauren Abwassers zu neutralisieren. Die Entsorgung von Titangips beansprucht nicht nur viel Land und belastet die Umwelt, sondern stellt auch eine erhebliche wirtschaftliche Belastung für Titandioxid-Unternehmen dar. Nach der Aufbereitung mit einer Mahlmaschine kann Titangips zur Herstellung von Zementverzögerern verwendet werden. Guilin Hongcheng ist ein professioneller Hersteller von Titangips.TitanGipsmahlmühle.Im Folgenden wird die Herstellung von Titan-Gips-Kompositzementen mit guten Eigenschaften beschrieben.

TitanGipsmahlmühle-HC Pendel Raymond Mühle

1. Welchen Einfluss hat die Zugabe verschiedener Zusatzmittel zu Titangips auf dessen Eigenschaften?

Die Festigkeitseigenschaften von Titangips nach physikalischer Modifizierung weisen Unterschiede zu denen von Naturgips und anderen chemischen Gipsen auf. Zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Titangips müssen verschiedene Additive hinzugefügt werden. Zu den verwendeten Additiven zählen Entschwefelungsasche, Flugasche, wasserabgeschreckte Schlacke, Alaun, Fließmittel und Verzögerer.

Wird wasserabgeschreckte Schlacke als Leichtzuschlagstoff verwendet, hat ein Anteil von unter 40 % keinen Einfluss auf die Festigkeit des Titangipsprodukts und kann dessen Schüttdichte effektiv reduzieren. Ein Flugascheanteil von unter 30 % verbessert die Festigkeit des Titangips nur geringfügig, über 30 % hingegen verringert sie. Flugasche trägt jedoch zur Verbesserung der Spätfestigkeit bei (7d). Entschwefelte Asche erhöht die Festigkeit von Titangips deutlich. Mit steigendem Anteil verbessert sich die Festigkeit des Titangipsprodukts signifikant. Auch Alaun verbessert die Festigkeit von Titangips effektiv; die beste Wirkung wird bei einem Anteil von 3 % erzielt. Die Wassermenge hat einen deutlichen Einfluss auf die Festigkeit von Titangips. Mit zunehmender Wassermenge nimmt die Festigkeit der Probe signifikant ab. Daher gilt: Je geringer die Wassermenge, desto besser, solange die Fließfähigkeit der Gipspaste gewährleistet ist.

Als leichtes Zuschlagmaterial kann wasserabgeschreckte Schlacke die Schüttdichte von Titangips-Versuchsprodukten verbessern. Entschwefelte Asche, Flugasche und Alaun können die Festigkeitseigenschaften von Titangips deutlich steigern. Daher wurden Titangips, entschwefelte Asche und Flugasche als Pulver, wasserabgeschreckte Schlacke als leichtes Zuschlagmaterial und Alaun, Melamin und Zitronensäure als Zusatzstoffe ausgewählt. Die optimalen Parameter wurden durch Variation des Pulveranteils ermittelt. Bei einem Zuschlagstoffanteil von 40 %, einem Alaunanteil von 3 %, einem Anteil von jeweils 1 % Melamin und Zitronensäure sowie einem Anteil von 70 % Titangips und 30 % entschwefelter Asche zeigte das zementartige Material gute Eigenschaften.

2. Wie stellt man einen Titan-Gips-Kompositzement mit guten Eigenschaften her?

Nach zweistündigem Kalzinieren bei 600 °C wird Titangips mit Flugasche, Hüttensand und Zement vermischt. Dadurch verkürzt sich die Anfangsbindezeit des Komposits auf 3 Stunden, die Endbindezeit auf 5 Stunden. Die Biegefestigkeit und Druckfestigkeit nach 28 Tagen erreichen 4,3 MPa bzw. 13,6 MPa. Mit Titangips und Hüttensand als Basiskomponenten, Zementklinker und einem Komposit-Frühbindemittel lässt sich ein Zement mit hervorragenden Eigenschaften herstellen. Dessen Festigkeit und Wasserbeständigkeit sind deutlich besser als die von Baugips. Untersuchungen zeigen, dass die Festigkeit des Titangips-Zementwerkstoffs nach 28 Tagen natürlicher Aushärtung die Anforderungen an Bauwandmaterialien und Mischmaterialien für den Straßenunterbau erfüllt. Seine Auflösungsrate liegt unter 20 % der von Baugips, und seine Wasseraufnahmerate beträgt etwa 50 %. Dies belegt die ausgezeichnete Wasserbeständigkeit des Titangips-Zementwerkstoffs. Wird Titangips-Flugasche-Schlacke-Kompositzement nicht mit Aktivator vermischt, ist seine Abbindezeit lang und seine Frühfestigkeit gering. Durch Zugabe einer geeigneten Menge Zement lässt sich die Abbindezeit des Kompositzements deutlich verkürzen, was die Festigkeitsentwicklung fördert.

Einige Forschungsergebnisse zeigen, dass die Zugabe von 5 % Zement zu einem Titan-Gips-Flugasche-Schlacke-Kompositzement die Anfangsbindezeit auf 4 Stunden und die Endbindezeit auf 9 Stunden verkürzt. Die Biegefestigkeit und Druckfestigkeit nach 28 Tagen erreichen Werte von 5,8 MPa bzw. 29,0 MPa. Hochleistungsfähige Kompositzemente lassen sich durch die Verwendung von Titan-Gips, Flugasche, Schlacke und einer geringen Menge Portlandzement oder Klinker, die Auswahl eines geeigneten Aktivators und die Anwendung geeigneter Prozessmaßnahmen herstellen. Untersuchungen zeigen, dass die Zugabe von 5 % Alunit zu einem Titan-Gips-Flugasche-Schlacke-Kompositzement die Anfangsbindezeit auf 1 Stunde und die Endbindezeit auf 2 Stunden verkürzt. Die Biegefestigkeit und Druckfestigkeit nach 28 Tagen erreichen Werte von 9,5 MPa bzw. 53,0 MPa und entsprechen damit der Festigkeitsnorm von Portlandzement der Festigkeitsklasse 525R.

3. Wie beeinflussen verschiedene Aktivatoren die Festigkeit von Titan-Gips-Kompositzementen?

Die Festigkeit von Kompositzementen lässt sich durch Kalzinierung von Titangips deutlich verbessern. Die 28-Tage-Festigkeit des ausschließlich mit Zement angereicherten Kompositzements stieg um 70 %. Mit zunehmendem Zementgehalt erhöhten sich sowohl die Biege- als auch die Druckfestigkeit. Bei einem Zementgehalt von 15 % erreichte der Komposit seine höchste Festigkeit. Bei einem Kalkgehalt von 15 % und einem Zementgehalt von 0 war die Festigkeit am geringsten. Im System aus kalziniertem Titangips und Flugasche trägt die Zementanregung am stärksten zur Festigkeitssteigerung bei.

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