武漢理工大學 岳文海

近五年來，在我國各類刊物上看到有關(guān)石膏的文章約400多篇，涉及到建材、化工、土建、醫(yī)藥、食品、鑄造、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等各個領(lǐng)域，反映我國石膏應用研究已呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的勢頭，由于國家政策的指導和力度的加大，石膏行業(yè)的發(fā)展已迎來快速增長的春天。我國號稱石膏大國，儲量約570億噸，但據(jù)資料統(tǒng)計，我國的優(yōu)質(zhì)石膏貧乏，僅占儲量的8％左右，我國石膏產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)設(shè)備與發(fā)達國家相比還有不小的差距。當今，如何把我國石膏工業(yè)做大做強，在國際上占有一席之地，這是擺在石膏行業(yè)的一大任務(wù)。在此，僅從石膏在應用與研究方面談一些看法。
   一、要重視石膏基礎(chǔ)性研究工作
    石膏基礎(chǔ)性研究工作是石膏工業(yè)長效發(fā)展的基礎(chǔ)，是提高石膏產(chǎn)品科技含量的根本。這里所講的石膏基礎(chǔ)性研究并不是純理論性的，而是與生產(chǎn)和應用密切相關(guān)的揭開本質(zhì)的研究工作，它能給生產(chǎn)和應用中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題做出有科學根據(jù)的解說，從而指導生產(chǎn)和應用。
    具體地說，石膏基礎(chǔ)性研究工作就是對石膏（天然或人工合成的或工業(yè)副產(chǎn)的二水石膏和硬石膏）的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及在脫水、活化、改性、水化和凝結(jié)硬化過程中發(fā)生的物理化學作用的分析研究。諸如石膏脫水相的種類，結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究，石膏脫水相的形成和轉(zhuǎn)化的研究，摻雜改性的研究，雜質(zhì)的類型、性質(zhì)和分布的研究，外加劑或激發(fā)劑在石膏中作用機理的研究，石膏水化與凝結(jié)硬化的研究，等等，都對石膏生產(chǎn)和應用水平的提高和創(chuàng)新有重要意義。
    1、例如上世紀80年代，許多制粉廠出現(xiàn)新炒制的熟石膏質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，需水量、凝結(jié)時間、強度波動較大是何原因？當時對這個問題曾開展了系統(tǒng)的基礎(chǔ)性研究工作，從純相制備、水化性質(zhì)的測定到相分析方法的研究等，這才弄清楚以下三個問題：
  （1）新炒制的熟石膏是個多相體系，既含有半水石膏，又有殘留的和再生的二水石膏，還會有Ш型硬石膏，有時還可能出現(xiàn)П型硬石膏。這些相的組成比例，不僅取決于原料和煅燒條件，還與環(huán)境溫濕度的密切關(guān)系。
  （2）查明了多相體系中各相的水化性質(zhì)。通過制備純相，測定了它們的水化動力學特征以及各相的物理性能。從而得知各相的水化與硬化的性能差別較大：半水石膏水化速度最決，30分鐘內(nèi)基本完成水化，早期強度高；Ш型硬石膏水化活性最高，但整個水化過程要經(jīng)過半水石膏階段而延長了水化時問，造成硬化慢，早強低；П型硬石膏的活性最低，水化速度慢，影響硬化體的形成；殘留二水石膏的存在，起著晶種的作用，可以加速半水石膏和Ш型硬石膏的溶解和析晶的過程，可以使早強提高。但晶粒太多，也會使硬化體內(nèi)的結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)接觸點太多，使強度反而降低。

（3）各相在空氣中的穩(wěn)定程度各不相同。以半水石膏和П型硬石膏比較穩(wěn)定。Ш型硬石膏因結(jié)構(gòu)疏松，比表面積特在，在空氣中極不穩(wěn)定，能很快吸水轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨?。殘留二水石膏在常溫下穩(wěn)定，但在干燥空氣中，溫度超過45℃ 時，即可脫水轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨唷?br />     從而揭示了熟石膏質(zhì)量不穩(wěn)的主要因素是Ш型硬石膏和殘留二水石膏。而解決熟石膏質(zhì)量不穩(wěn)定的途徑就是通過陳化（或均化）處理，其目的是促使Ш型硬石膏和二水石膏轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨啵贡缺砻娣e下降，初始水化速度減漫，凝結(jié)時間趨于正常，強度得到提高。
    這一研究成果對改進制粉工藝提出了方向和理論依據(jù)。在當時，許多制粉廠都增加了陳化工序，把陳化處理作為提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施?？墒枪P者最近到一些制粉廠發(fā)現(xiàn)，不少技術(shù)人員對陳化這一措施知之甚少，對煅燒和陳化引起的相變也不太清楚，更談不上相分析了，這種狀況確實值得重視。
    2、對例如當前對磷石膏應用的研究，已引起廣泛關(guān)注，發(fā)表的文章不下百篇，但基礎(chǔ)性研究的不多，1991年中國建材院所做的《工業(yè)副產(chǎn)石膏形態(tài)及其微量組分對水泥凝結(jié)、水化和硬化的影響》 的研究報告，我認為它可算作是我國對磷石膏基礎(chǔ)性研究的開始，他們首次對磷石膏的形態(tài)和微量組分作了較全面的分析和研究，指出磷石膏的結(jié)晶形態(tài)為菱形或柱形的六方板狀晶體，雜質(zhì)組份除硅、鋁、鐵、鎂、鉀外，還含有微量的磷、氟附在二水石膏晶體的表面，其中有可溶和不溶兩部分，可溶性磷、氟是對水泥性能產(chǎn)生影響的有害成分，這對以后利用和研究磷石膏起到了借鑒作用。近幾年也出現(xiàn)不少研究和利用磷石膏的好文章，特別是重慶大學一批青年人所做的基礎(chǔ)性研究工作相當系統(tǒng)和深入，通過宏觀和微觀相結(jié)合的測試分析方法得到如下有價值的結(jié)論：

（1）可溶磷、氟、共晶磷和有機物是磷石膏中的主要有害雜質(zhì)?？扇芰?、氟與有機物分布于二水石膏晶體表面，其含量隨磷石膏顆粒度的增加而增加；共晶磷存在于二水石膏的晶格中，其含量隨磷石膏顆粒度的減少而增加。
    （2）磷石膏中的有機物為乙二醇甲醚乙酸酯、異硫氰甲烷、3—甲氧基正戊烷、2—乙基—1 、3—二氧戊烷。它們可使需水量增大，削弱二水石膏晶體間的結(jié)合，降低硬化體的強度?？扇芰缀凸簿Я讋t可降低膠結(jié)料水化時液相過飽和度，延緩凝結(jié)硬化，使水化產(chǎn)物晶體粗化，結(jié)構(gòu)疏松，強度降低。可溶磷、有機物的存在，還可顯著降低二水石膏的脫水溫度。
    （3）水洗可除去除共晶磷以外的所有雜質(zhì)；浮選可除去磷石膏中的有機物；石灰中和使有害的可溶磷、氟轉(zhuǎn)化為惰性的難溶鹽；球磨可有效改善磷石膏的顆粒形貌與級配；分篩可除去有害雜質(zhì)含量特別高的部分，提高磷石膏品質(zhì)；800℃ 下煅燒可消除共晶磷和有機物的影響。
   （4）磷石膏的PH值可作為判斷磷石膏品質(zhì)的一個重要指標。pH 值越小，H3Po4含量越高，對磷石膏的有害影響越大。
    以上結(jié)論對磷石膏的予處理和加工應用具有指導作用，有很大的實際意義。
    如果像上述的例子那樣，從現(xiàn)實中做研究，又從研究中求發(fā)展，我想我國的石膏工業(yè)必能迅速發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量必能得到穩(wěn)定提高，自主知識產(chǎn)權(quán)必將不斷出現(xiàn)。
   3、建議今后能開展以下基礎(chǔ)性研究課題：

（1）石膏變體的研究。目標公認的石膏變體有七個，即二水石膏、α型與β型半水石膏、α型與β型硬石膏Ш、硬石膏П、硬石膏I 。這里面有二個變體有深化研究的價值：一個是在干濕交替的環(huán)境中形成的一種具有α型與β型之中間性質(zhì)的半水石膏，常稱為低壓α型半水石膏（αBP-caso4· l / 2H2O ) ，究竟存在與否，結(jié)構(gòu)與性能如何？這對石膏粉的生產(chǎn)具有重要意義；再一個是П型硬石膏，這類硬石已廣泛應用于石膏的產(chǎn)品中，但是對П型硬石膏研究得十分淺薄，只知它在不同溫度下可形成三個水化反應級一硬石膏П-S 、硬石膏П-U、硬石膏П-E ，但是我們在制備П型硬石膏時，常可發(fā)現(xiàn)400℃左右的低溫下可得到水化活性和強度較高的變體，有人把它稱作低溫型硬石膏П ' ，其結(jié)構(gòu)與特性值得探索。
  （2）變體的形成條件與性能關(guān)系的研究。我們都知道，用不同產(chǎn)地的石膏，用不同方法生產(chǎn)的α-半水石膏和П型硬石膏，其強度等性能各不相同，是何原因？并不十分清楚。另外，對在急冷或在真空條件廠脫水形成的相的性質(zhì)也有待更全面的分析研究。
  （3）石膏纖維的基本性質(zhì)和應用性能的研究。這方面的研究文章很少，因此無法與其它纖維性能作出全面評價，究竟能否用于橡膠、造紙、能否制作摩擦材料、密封材料．適用的場合等尚不十分清楚。據(jù)資料介紹，東北大學和沈陽昂立新材料公司用水熱法制備的晶須用作尼龍的增強材料，并建立了一條年產(chǎn)600噸的生產(chǎn)線，希望他們能對材性和應用性能多作報導。我認為，只有做好基礎(chǔ)性研究，有了全面的認識后，石膏纖維方談得上推廣應用，市場發(fā)展。
  （4）納米級石膏粉的基本性質(zhì)和應用性能的研究。這是一項開創(chuàng)性的新課題，意義非同一般，值得開展研究。
  （5）磷石膏中共晶磷的熱穩(wěn)定性和置換轉(zhuǎn)化的研究。其中包括影響熱穩(wěn)定性和置換轉(zhuǎn)化的因素研究，以及轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)物對制品性能的影響的研究等。這項工作可為消除共晶磷的危害提供科學依據(jù)。
    以上課題僅供參考。今建議不僅有科研經(jīng)費支助的高等院校、科研機構(gòu)來研究，凡是有財力的工礦企業(yè)、公司集團也應投人一定經(jīng)費來研究。應從實際中立課題，從研究中求發(fā)展?？梢哉f，企業(yè)辦研究所已成為現(xiàn)代企業(yè)的標志。據(jù)了解，發(fā)達國家的企業(yè)中約40％左右的人員是從事研究工作的，只有這樣他們才能跟上更新?lián)Q代的需要。我希望我國石膏行業(yè)的領(lǐng)導，從長計議．有計劃有目的地開展基礎(chǔ)性研究工作，為把我國的石膏工業(yè)推向世界做出貢獻。
二、要用好石膏礦產(chǎn)資源
    我國的石膏礦產(chǎn)資源是十分豐富的，分布也相當廣泛。但CaSO4•2H2O含量在90％以上的優(yōu)質(zhì)石膏卻比較少，僅占儲量的8％左右，分布也不太均衡。其余多半是硬石膏和品位較低的石膏。例如山東省的石膏資源，據(jù)近期資料介紹，儲量約300億噸，占全國一半，但是身處山東的某企業(yè)在生產(chǎn)高強石膏粉時，卻需從內(nèi)蒙古購進礦石?？上攵瑑?yōu)質(zhì)石膏資源分布相當不均，十分寶貴，一定要很好保護，不能讓小礦山、小粉廠、小板廠無序競爭，浪費資源，應做到物盡其用，優(yōu)質(zhì)優(yōu)用。

1、優(yōu)質(zhì)石膏是生產(chǎn)醫(yī)用、食用、造紙用、油漆用、裝飾用、化妝品用、藝術(shù)品用、陶瓷鑄造模具用及其它化工產(chǎn)品用的石膏，原料純度越高，附加值越高，礦源越寶貴。
 2、建筑石膏用的原料不一定要用優(yōu)質(zhì)石膏；實踐證明，三級石膏〔CaSO4•2H2O≥75 % ）也可生產(chǎn)出優(yōu)等品的建筑石膏粉。這是因為建筑石膏的性能除與品位有關(guān)，還與原礦中雜質(zhì)的種類和相對含量有關(guān)。像碳酸鹽類、硬石膏和石英等雜質(zhì)，只要適量，對建筑石膏粉的性能不僅沒有影響，而且還有助于性能的改善。但有些雜質(zhì)，如粘土質(zhì)類、K＋、Na＋ 、Cl －等易溶性鹽類為有害雜質(zhì)，它不僅可降低強度，而且在潮濕環(huán)境中還易析出“鹽霜”造成危害。如紙面石膏板，對原料有害雜質(zhì)就有嚴格要求：Na2O≤0.02%、K2O≤0.02%、Cl －≤10×10-6mg/L,，否則會形成鹽膜，影響紙芯結(jié)合。

3、硬石膏是我國最為豐富的礦產(chǎn)資源，儲量約占石膏總儲量的60% ，品位在90％以上的硬石膏也相當多，但硬石膏的利用太差，僅占儲量10%左右。對這一寶貴資源如何開發(fā)利用好，應引起廣大科技工作者的重視。
    硬石膏與二水石膏的主要區(qū)別是：硬度大（莫氏硬度3～3.5 ) ，密度大（2.9 ～3.1g / cm3) ，不含結(jié)晶水，溶解速度慢，水化活性差。因此一直未得到重視，現(xiàn)已開發(fā)利用的場合有：
 （1）作水泥的調(diào)凝劑。這項研究從1958年對太原硬石膏研究起到1983年中國水泥廠等數(shù)十家大型廠礦參加的小試、中試止，充分證明，硬石膏作水泥調(diào)凝劑不僅可以調(diào)凝，而且可以增強，改善水泥漿體的流動性和硬化體和密實度。但由于硬石膏硬，所以易磨性較差，產(chǎn)量約降低3 % ，又由于硬石膏溶解速度慢，所以當水泥熟料中C3A含量＞8％時，最好摻入30％的二水石膏以提高水化初期的石膏溶解量，最適宜的硬石膏摻量應根據(jù)各廠具休情況通過試驗確定。
    硬石膏作水泥礦化劑使用，已得到各廠的公認。
    水泥廠用的硬石膏對SO3的含量要求不高，只要在35％以上即可。
 （2）作硫鋁酸鹽水泥用。硫鋁酸鹽水泥是一種特種水泥，具有早強、高強、抗凍、抗摻、耐蝕和低堿度等優(yōu)良特性、它是用礬土、石灰石和石膏煅燒磨細而成，石膏的摻量隨水泥品種不同可在20 %～40％。現(xiàn)在國內(nèi)硫鋁酸鹽水泥生產(chǎn)不到200萬噸／年，而需求將達300萬噸／年，此也是硬石膏應用的一大出路。

（3）作混凝土膨脹劑用。混凝土膨脹劑是混凝土工程防止收縮開裂必不可少的外加劑，硬石膏則是生產(chǎn)膨脹劑必不可少的原料，約占膨脹劑組份的40～60％。目前全國膨脹劑的年產(chǎn)銷量達40萬噸，預計2010年將達到百萬噸左右的市場容量，這給硬石膏的應用開辟了廣闊前景。

用于膨脹劑的硬石膏，要求SO3含量在48% 以上即可。

（4）作硬石膏膠結(jié)料用。硬石膏膠結(jié)料也稱硬石膏水泥，是以硬石膏為主摻入一定量的激發(fā)劑和輔助材料經(jīng)粉磨混合而成?，F(xiàn)能檢索到的硬石膏膠結(jié)料的標準有我國、俄國和德國的標準，以德國的DIN-4208工業(yè)標準最全面，至1997年已修訂了四次。硬石膏膠結(jié)料可在室內(nèi)取代普通水泥用于砌筑、抹灰、罩面、自流平等工程，如果以堿性激發(fā)劑為主，尚可使硬石膏膠結(jié)料具有氣硬性和水硬性雙重的性能，可滿足一般建筑物外圍結(jié)構(gòu)的要求。我們已在安徽恒泰新型建筑材料公司研制出性能優(yōu)良的粉刷石膏和自流平石膏，建成了年產(chǎn)5萬噸的自動化生產(chǎn)線，2005年經(jīng)鑒定認為：該成果在國內(nèi)尚屬首次，技術(shù)上具有開創(chuàng)性、實用性，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

用于生產(chǎn)硬石膏膠結(jié)料的硬石膏，其CaSO4含量≥85 % ，雜質(zhì)的含量≤12 % ，化學結(jié)晶水含量≤3％為適宜。
    此外，硬石膏膠結(jié)料也可作硬石膏板、砌塊和磚，但因硬石膏密度大，所以制品的表觀密度較二水石膏制品要大得多，需要在技術(shù)上加以改造。

（5）作超細粉用。硬石膏的超細粉經(jīng)提純后，可代替輕鈣、煅燒高嶺土、立德粉等作橡膠、塑料、涂料和塑鋼等的填料使用，其附加值將明顯提高，這一應用途徑很有發(fā)展前途。
 （6）作制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥用。這也是一值得重視的發(fā)展途徑，它既解決了我國硫資源短缺，又能大大提高硬石膏的經(jīng)濟和應用價值。在硬石膏產(chǎn)區(qū)，只要硬石膏CaSO4含量＞85 % , MgO< 2.5 % ，有財力的硬石膏礦或硫酸需要量大的集團就可考慮開發(fā)這項產(chǎn)業(yè)。
 （7）作改良土壤、飼料添加劑和食用菌等農(nóng)作物的培養(yǎng)基使用。
    可見，硬石膏的應用領(lǐng)域相當廣泛，但由于硬石膏的特有性質(zhì)，利用率比較低，研究力量也比較薄弱，特別是能大宗利用硬石膏的建筑材料行業(yè)應用較少，因此希望有志之士，能擴大、深化硬石膏應用研究工作，將硬石膏的應用水平提到更高的層次做出貢獻。
  4、工業(yè)副產(chǎn)石膏，也稱化學石膏，是石膏行業(yè)的一大新資源。其品種按形成來源分為磷石膏、煙氣脫硫石膏、氟石膏等十余種。綜合利用工業(yè)副產(chǎn)石膏，既有利于保護環(huán)境，又可節(jié)約能源和資源，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
    工業(yè)副產(chǎn)石膏與天然石膏的主要差別是：（1）含有主產(chǎn)品生產(chǎn)過程中帶來的雜質(zhì)，有些雜質(zhì)對工業(yè)副產(chǎn)石膏的利用十分有害（2）呈粉狀，比表面小、級配不佳；（3）具有較高的含水量。因此，加工工藝不同于天然石膏，利用有一定的難度。

目前用的最好的是煙氣脫硫石膏，由于有害雜質(zhì)較少，純度較高，現(xiàn)在已代替天然石膏得到一定利用。
    磷石膏產(chǎn)量最多，年產(chǎn)量約為2000萬噸，占工業(yè)副產(chǎn)石膏的70％以上，由于有害雜質(zhì)多，現(xiàn)在還未得到充分利用。因此，利用磷石膏的關(guān)鍵是消除有害雜質(zhì)對制品的危害。現(xiàn)已有不同方法進行預處理，但仍需要根據(jù)不同產(chǎn)地的條件，充分做好無害化處理的檢測和試驗工作，特別要做好在不同環(huán)境中適應性試驗及長期性能的測試工作，絕對不能馬虎，只要認真對待就可以從根本上解決制品出現(xiàn)粉化、開裂、鹽霜和性能不穩(wěn)定的問題。據(jù)報導，現(xiàn)己用磷石膏研制出紙面石膏板、空心砌塊、空心條板、磷石膏磚、粉刷石膏、自流平石膏、石膏纖維、高強石膏等，還用磷石膏作水泥緩凝劑、路基固化劑、土壤改良劑、制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥、制作肥料、制作陶瓷等等。這些開發(fā)利用是非常值得欣喜的事，但希望繼續(xù)深化研究，追蹤觀察，累積經(jīng)驗，擴大應用。
三、要加大工藝與設(shè)備的研制力度

我國的石膏工業(yè)與發(fā)達國家相比，差距較大的是生產(chǎn)工藝與設(shè)備。雖然引進一些設(shè)備及生產(chǎn)線，但是自主創(chuàng)新的不多。2003年曾在山東萊蕪看到了北京力博特爾公司研制的“石膏空心砌塊智能控制成型機”，他們在高速攪拌、機械化旋轉(zhuǎn)抽孔及自動智能控制技術(shù)方面獲得了自主知識產(chǎn)權(quán)，深為高興。我希望有更多的公司、廠家在石膏生產(chǎn)設(shè)備和工藝設(shè)置上有更多的發(fā)明創(chuàng)造，只有這樣，我們的石膏工業(yè)才能做大做強。

下面想從材性角度談?wù)剬κ喾奂庸すに嚺c設(shè)備的一些看法：
1、煅燒
    一般來說，石膏制粉工藝的布置有三種情況：第一種是先磨后燒；第二種是先燒后磨；第三種是磨燒一體化。若從石膏脫水的快慢來看，前兩種因用炒鍋或回轉(zhuǎn)窯脫水，屬慢燒工藝；后一種用的是彼特斯磨或汽流式煅燒器脫水，屬快燒工藝?，F(xiàn)在就從材性上作些分析：
 （1）慢燒工藝是我國石膏制粉廠廣泛采用的工藝。其特點是使二水石膏在較低溫度（140～160℃）和較長時間（1～2h）下緩慢脫水。這一工藝符合半水石膏在低溫下形成的過程，因為β一半水石膏可在45～200℃ 的干燥空氣中逐步脫水形成，一般溫度越低，所需時間越長。實驗表明（見表1 ) ，在低溫下用較長時間脫水能夠制得較純的半水石膏，但時間過長又會轉(zhuǎn)化為Ш型硬石膏。此外，還受顆粒細度、料層厚度、升溫速率、原料組成等因素的影響，因此要找到一個合適的煅燒溫度和時間必須通過試驗才能得到。由于這一工藝簡單，容易控制，而且還能比較直觀地掌握二水石膏轉(zhuǎn)化為半水石膏的脫水過程，所以深得人們的喜愛，至今要想得到質(zhì)量高的半水石膏產(chǎn)品，該工藝和設(shè)備仍受到重視。但該工藝缺點是熱效率和生產(chǎn)效率均較低，熱耗較大，有待改進。
      若從物相的均化度來看，“先燒后磨”工藝為合理。其實“先燒后磨”就是“二磨一燒”工藝因為燒前原料即經(jīng)過顎破、錘破至3～5㎜，這就是“一磨”了，燒后再磨就是“二磨”了，這既起到粉磨作用，又起到均化作用，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。“先磨后燒”工藝就起不到均化作用，經(jīng)SEM 觀察得知，燒前粉磨的原料粒度粗細不均，粒級之差明顯，煅燒后的產(chǎn)品各相組成均有，若不經(jīng)陳化，產(chǎn)品性能難以穩(wěn)定。

2）快燒工藝是指石膏在極短的時間里脫水的工藝。按石膏脫水動力學的研究，石膏的脫水速度主要取決于溫度和活化能，溫度越高，活化能越小，脫水速度越快。因此要快燒，溫度就得高。像德國的彼特斯磨（Peters-mill）集粉磨、干燥、煅燒、篩分于一體，煅燒采用500～600 ℃ 的高溫熱氣流直接與物料接觸，在5～10 秒鐘內(nèi)就完成干燥、煅燒和篩分的全過程，使二水石膏瞬間轉(zhuǎn)化為半水石膏，這樣的工藝設(shè)計是合理的，
    從材性上說，快燒工藝煅燒的石膏活性比慢燒要好，因為用高溫快燒的方法能迫使石膏中的結(jié)晶水迅速沖出，在沖出的瞬間，可使半水石膏的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變、斷裂等缺陷，降低了活化能，從而大大提高了β—半水石膏的水化活性，改善了產(chǎn)品的性能。另外，該工藝和設(shè)備由于物料與熱氣流直接接觸，還能降低能耗，提高生產(chǎn)率，因此快燒工藝應成為制粉工藝發(fā)展的方向。
2、粉磨
    石膏粉磨主要是將石膏磨細，提高水化活性；同時它還能起著脫水的作用。實驗證明：石膏經(jīng)長時間粉磨，可逐次轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨唷ⅶ盒陀彩嗪艇毙陀彩?。所以粉磨的時間也不宜過長，應與顆粒細度和物相組成相匹配。
    實驗還發(fā)現(xiàn)，不同的磨機所得的石膏活性相差較大。一般輥壓式磨機所得的物料沒有球磨機所得的物料水化活性高，這就是水泥廠至今還采用球磨機作為最終磨使用的緣故，
    根據(jù)磨機的破碎原理，物料有五種受力情況，即擠壓、沖擊、磨剝、劈裂和折斷使其破碎。從測試情況看，有利于石膏活性發(fā)揮的破碎力是沖擊、劈裂為最好，其次是折斷和磨剝，最差的是擠壓力。這是因為沖擊、劈裂可順著石膏的解理或裂紋進行破碎，這不僅增加石膏的表面積，同時造成大量的斷鍵，增加物料表面的能量。而擠壓力則正好將活性高的表面壓實，將斷鍵消除，表面能降低。球磨機內(nèi)物料所受的力主要是沖擊的磨剝，而輥壓式磨機則以擠壓力的磨剝?yōu)橹?，所以兩者磨出的物料在性質(zhì)上具有較大差別。我們曾用硬石膏做過選擇磨機的試驗，見表2。

＊   功力磨由山東淄博功力機械制造公司生產(chǎn)

      從表2可見，以擠壓力為主的磨機不適合作膠凝材料的粉磨用，最好選用以沖擊和碰撞為主的磨機，如球磨、離心磨、氣流磨等。

3、陳化

    陳化是制粉工藝流程的重要工序。其原理和重要性在前面已經(jīng)講過，但至今許多工廠對陳化工序未引起足夠重視。其實，陳化是很有科技含量的，它能使不穩(wěn)定的熟石膏趨于穩(wěn)定，強度低的熟石膏提高強度，而且是制作模型石膏粉必不可少的一步。
    陳化不是簡單的儲存。它要看環(huán)境溫濕度、煅燒情況、相的組成情況，采取合理的陳化措施，才能達到陳化的目的。
    陳化的方法有攪拌、翻滾、密閉、噴霧等來加速陳化。如熟石膏中含有較多的殘留二水石膏時，就需密閉料倉，保存余熱，促其水化；當Ш型硬石膏含量高時，就應使用噴霧方法適當提高環(huán)境相對濕度，促其轉(zhuǎn)化。一般陳化倉的設(shè)計應有攪拌和翻滾的裝置，但現(xiàn)在許多工廠的陳化倉都缺少上述的功能。
    陳化對高溫制作模型石膏粉尤為重要，一般用炒鍋生產(chǎn)模型石膏粉時，為了提高強度，都將煅燒溫度提高到190～200 ℃ 以便形成更多的Ш型硬石膏，然后借助陳化方法（提高空氣相對濕度）促使Ш型硬石膏轉(zhuǎn)化為半水石膏，這種制作半水石膏的方法稱為二步法。二步法制得的半水石膏經(jīng)過我們的實驗，由于吸附水的作用引起微細顆粒的粘連及表面裂隙的愈合，使比表面較一步法減少3/4，強度提高近一倍，因此深得人們的重視。

      以上看法，希望能對從事石膏行業(yè)的領(lǐng)導和科技工作者有些幫助，還希望更多的人投入石膏的研究和創(chuàng)新工作，多多獲得有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)配方、先進設(shè)備和自動化智能化生產(chǎn)線，為把我國的石膏工業(yè)做大做強，在國際上有一席之地而努力。