《钛石膏》编制说明建材行业标准.docx

1、钛石膏编制说明建材行业标准钛石膏Titanium gypsum（征求意见稿）编制说明建筑材料工业技术情报研究所2020年 3月1工作简况 .12标准编制的原则和主要内容 .33主要试验验证情况分析与指标确定 .64标准中涉及专利情况说明 .135产业化情况 .136采用国际标准 .137与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调 .138重大意见分歧的处理依据和结果 .139标准性质的建议说明 .1410贯彻标准的措施建议 .1411废止现行有关标准的建议 .1412其他应说明的事项 .14钛石膏标准编制说明1工作简况1.1 任务来源我国钛白粉 90%以上由硫酸法生产， 生产过程中产生大量酸性

2、废水。 酸性废水主要来自于偏钛酸水洗、酸解、煅烧废气冷却洗涤废水、以及清洗设备和操作场地的含酸废水等，通常采用加入石灰 ( 或电石渣 ) 来中和酸性废水，这就产生了以二水石膏为主要成分的副产物，即钛石膏。目前，钛石膏绝大部分采用渣场堆存方式处置，钛白粉企业每年需要消耗巨额堆场建设维护费用。按照工信部“工业绿色发展规划（ 2016-2020 年）”的要求，工业副产石膏利用率要由十二五末的 47%提高到十三五末的 60%；2018 年 1 月 1 日起实施的环境保护税法规定工业副产石膏等废渣如得不到综合利用，将予以征收大额的环境保护税。由于钛石膏综合利用率较低，大量的钛石膏排放严重制约了我国钛白粉

3、行业的健康发展，2019 年我国钛白粉产量约 300 万吨，若按每产 1 吨钛白粉副产 8 吨钛石膏 ( 干基 ) 来计算，钛石膏的年排放量约 2400 万吨。截至 2019 年，历年累积钛石膏堆存量已近 2 亿吨。钛石膏的大量堆存不仅占用大量耕地，还会对土壤、水源等带来巨大污染风险。钛石膏主要成分为二水硫酸钙，且含量很高，完全可以替代部分天然石膏用于建材行业，国内很多专家学者和科研机构致力于钛石膏综合利用研究，取得了一定的研究成果，但因目前钛石膏行业标准缺失，各企业排放的钛石膏品质和成分差异较大，很难达到工业需求的稳定质量，因此市场认可度较差，严重制约了钛石膏综合利用的发展，因此制定钛石膏行

4、业标准迫在眉睫。通过制定标准引导企业规范处置排放钛石膏，提高钛石膏的品质和市场认可度，可以极大促进钛石膏的综合利用，因此钛石膏标准的制定具有极大的现实意义。根据中华人民共和国工业和信息化部 2018 年 11 月下达的“工信厅科函 201873 号”工业和信息化部办公厅关于印发 2018 年第四批行业标准制修订计划的通知，由建筑材料工业技术情报研究所、中国涂料工业协会等单位作为标准负责起草单位组织钛石膏（计划号2018-1962T-JC）行业标准的编制工作，起止时间为 2018 年 12 月至 2020 年 12 月。1.2 主要工作过程在申请本标准前，编制组首先对钛石膏的行业状况和国内外相关

5、标准文件进行了广泛1调研分析，先后赴龙蟒佰利联集团股份有限公司、攀钢集团重庆钛业有限公司、宁波新福钛白粉有限公司等多家钛白粉生产企业及钛石膏综合利用相关单位进行了实地考察。2019 年 5 月 24 日，编制组在南京主持召开了钛石膏标准制定工作会议，来自各地科研院所、生产企业等负责起草与参编单位的领导和专家代表参加了会议，在本次会议上确定了本标准的工作计划及任务分工。首次工作会后，标准制定工作小组立即着手进行样品的征集工作，共收到 10 家单位的样品，按照工作组讨论稿要求的试验项目和试验方法安排了验证试验。在进行了初步的试验验证后，标准编制组通过分析试验数据结果，汇总形成钛石膏行业标准征求意见

6、稿。1.3 主要参加单位和工作组成员及其所做的工作本标准的主要参加单位及其所做工作如下表所示：序号主要完成工作主要完成单位1行业状况及产品应用的前建筑材料工业技术情报研究所、 中国涂料工业协会钛期调研白分会、江苏一夫科技股份有限公司2国内外技术材料及相关标建筑材料工业技术情报研究所、 中国涂料工业协会钛准的搜集和翻译白分会3确定各项技术要求和检验编制组全体单位规则龙蟒佰利联集团股份有限公司、 攀钢集团重庆钛业有限公司、山东东佳集团股份有限公司、 山东金海钛业4提供验证试验样品资源科技有限公司、 山东道恩钛业有限公司、 宁波新福钛白粉有限公司、 金浦钛业（徐州钛白化工有限责任公司）、广西金茂钛业

7、有限公司5进行验证试验江苏一夫科技股份有限公司、 四川省建材工业科学研究院确定标志、运输、贮存标超彩环保新材料科技有限公司、 济南裕兴化工有限责6任公司、安徽金星钛白（集团）有限公司、广西蓝星准要求大华化工有限责任公司7科技查新及资料汇总整理建筑材料工业技术情报研究所、 中国涂料工业协会钛白分会8编写及完善编制说明等相建筑材料工业技术情报研究所、 中国涂料工业协会钛2关文件白分会组织筹备标准工作讨论建筑材料工业技术情报研究所、 中国涂料工业协会钛9白分会、江苏一夫科技股份有限公司、 龙蟒佰利联集会、审查会等会务工作团股份有限公司2标准编制的原则和主要内容2.1 标准制定的原则本标准按照 GB/

8、T 1.1-2009 给出的规则起草。遵从以下规则：贯彻执行国家的政策、法规，与现行国家标准协调一致；技术指标制定先进可行、规范合理；标准制定突出产品特性，促进行业健康发展和产品推广。标准制中的试验方法主要参照现行国家标准和行业标准，以保证技术指标的准确性、科学性与可比性，各项指标值在满足工程要求的前提下，根据各生产企业试样的验证试验结果确定。2.2 标准的主要内容2.2.1 标准的适用范围本标准规定了钛石膏的的分类和标记、要求、试验方法、检验规则以及包装、标志、运输和贮存等要求。本标准适用于硫酸法钛白粉生产过程中，使用石粉、石灰、电石泥中和废酸产生的二水硫酸钙副产品钛石膏。2.2.2 引用文

9、件本标准在制定过程中主要引用和参考了以下标准：（1）GB/T 5484-2012 石膏化学分析方法引用该标准内容作为钛石膏附着水、三氧化二铁、水溶性氧化镁、水溶性氧化钠、水溶性氧化钾、氯离子等杂质含量，以及 pH值的检测方法依据。（2）GB 6566 建筑材料放射性核素限量引用该标准作为钛石膏的放射性指标的设定依据和检测方法依据。（3）GB/T 14675 空气质量 恶臭的测定 三点比较式臭袋法 GB/T 5484-2012 石膏化学分析方法引用该标准作为钛石膏的气味指标的设定依据和检测方法依据。（4）GB/T 37785-2019 烟气脱硫石膏重点参考本标准各类杂质含量规定要求，作为钛石膏各

10、类杂质指标的重要依据，并引用该标准中二水硫酸钙含量的测定方法作为钛石膏中二水硫酸钙含量的检测方法。3本标准在制定过程中还重点参考了 GB/T 23456-2018 磷石膏， GB/T 9776建筑石膏、 GB/T 176-2017 水泥化学分析方法等标准的内容。2.2.3 分类和标记本标准中按照钛石膏中二水硫酸钙的含量，由高到低分为一级品（代号为 A）、二级品（代号为 B）和三级品（代号为 C）。分级设置目的如下：（1）一级品：参考脱硫石膏、磷石膏和建筑石膏等标准的技术要求，在大量调研工业副产石膏实际应用情况基础上，结合将钛石膏送检样品制成品小样试验，在本标准中对 A类钛石膏的各项指标做出要求

11、，旨在引导企业通过合理处置，形成适合应用于石膏建材产品的原料型钛石膏，提升钛石膏的综合利用附加值。（2）二级品： B 类钛石膏的各项指标设定主要依据部分水泥企业用钛石膏做缓凝剂的基本要求，相对 A 类钛石膏指标要求有所降低，但将钛石膏用于制水泥缓凝剂能够较大幅度提升钛石膏的综合利用率，且能产生一定的经济效益。（3）三级品：在调研中发现，以目前钛白行业的平均生产工艺水平，仍存在相对较大量难以直接用作建材原料的副产钛石膏。对这类副产品，本标准在验证试验分析基础上，结合基本的环保要求，设置了 C类钛石膏的技术要求，以引导企业在有条件的情况下做堆存为主的处置，待生产工艺水平和固废处理水平提升后再对其做

12、改良。本标准中按产品名称、标准编号、分类的顺序对钛石膏进行标记。2.2.4 要求通过召开工作会议、电话会议、赴生产企业实地调研、验证试验结果分析等多种形式，确定本标准的各项技术指标要求。产品的基本要求见表 1。表 1 基本要求指标项目一级品（ A）二级品（ B）三级品（ C）气味无异味二水硫酸钙（ CaSO42H2O）( 干基 ) / % 85.00 80.0065.00附着水含量 ( 湿基 )/ % 20.00 35.0040.00三氧化二铁（ Fe2O3 ）( 干基 ) / %8.00 10.00-水溶性氧化镁（ MgO） ( 干基 ) / %0.20 0.30-水溶性氧化钠（ Na2O）

13、( 干基 ) / %0.06 0.10-水溶性氧化钾（ K2 O） ( 干基 ) / %0.06 0.10-4氯离子（ Cl - ）( 干基 ) / %0.02 0.04-pH 值( 干基 )5.0 9.0各项指标设置理由如下：（1）副产钛石膏中能够散发出气味的杂质通常对人体有一定的毒害风险，为确保钛石膏综合利用的安全性，故对其气味做规定要求。（2）二水硫酸钙的含量高低即石膏的纯度，二水硫酸钙含量达到一定比例是副产石膏用于建材制品和水泥缓凝剂的先决条件和基本要求。（3）从应用角度来说，附着水分含量过大，会给贮存及运输造成极大不便，同时过高的含水量还会给应用于水泥缓凝剂、石膏建材、等造成极大不便

14、，应用单位必须进行二次处理，造成巨大资源和能源消耗，故应加强附着水含量的控制。（4）钛石膏中的氧化铁杂质含量极高，这会对后端石膏建材制品的颜色和产品质量产生较大影响，如用于抹灰石膏时会发生后期墙体表面泛黄的现象；当钛石膏用作水泥缓凝剂时，过量的氧化铁会还会导致水泥石强度下降。（5）氧化镁会导致石膏的脱水性能变差，用于制成建材制品时会对产品的粘结力产生较大影响。（6）钾、钠盐钾盐对半水石膏的水化膨胀率均具有较大的降低效果，且会在石膏制品受潮时沿孔隙游离至表面，并产生粉化、泛霜等现象。（7）氯离子含量过高的石膏制品无法完全干燥，进而会因此降低强度；水溶性氯离子会在干燥过程中迁移至石膏表面，导致其粘

15、接性能变差。（8）要求钛石膏的 pH值在一定标准范围内，以防止在应用中原料过分偏酸 / 碱性而对生产设备造成腐蚀，或建材制成品在应用中与其他材料发生酸碱反应，造成建筑体破坏。（9）本标准中规定产品的放射性核素限量应符合 GB 6566的要求。放射性是指钛石膏中建筑材料放射性核素限量和天然放射性核素比活度。放射性是否符合国家标准要求对于使用者的健康至关重要，是受到主要关注和重视的指标之一。在调研中未发现我国副产钛石膏有放射性毒害问题。本标准在验证试验分析和参考同类标准前提下，设置各类指标的基本数值要求。 2.2.5 试验方法本标准中对各项指标的检验方法均采用现行同类或近似产品的国家标准试验方法进

16、行，以确保验证试验的权威性、准确性和适用性。52.2.6 检验规则与判定钛石膏的检验分为出厂检验和型式检验。（1）出厂检验出厂检验项目包括气味、附着水含量、二水硫酸钙（ CaSO4 2H2 O）含量、三氧化二铁（ Fe2O3）含量、 pH 值的检测。（2）型式检验产品的型式检验项目包括本标准第 4 章要求的全部项目。有下列情况之一时，应进行型式检验： a) 新产品或者产品转厂生产的试制定型鉴定；b)正式生产后，如原材料、配比、工艺、产品结构有较大改变； c) 正常生产时，应每年进行一次型式检验； d）产品停产半年以上恢复生产时； e）出厂检验结果与上一次型式检验结果有较大差异时。抽样与组批规则

17、：以 1000 t 产品为一批，不足 1000 t 时也按一批计。从堆场抽样时，从每批次的 20 个以上不同部位，共抽取约 10 kg 试样。混合均匀后用四分法进行缩分至 2 kg，将抽取的样品分成两等份，一份作为试验样，一份作为备用样，密封保存。判定规则：若受检试样的检验结果符合本标准第 4 章的全部要求时，则判定该批产品合格。若检验结果中有一项不符合本标准第 4 章规定的要求时，则用备用样对不合格项进行复验，若复验合格，则判定该批产品合格，否则判定该批产品不合格。若检验结果中有两项及以上不符合本标准第 4 章规定的要求时，判定该批产品不合格。2.2.7 包装、标志、运输和贮存本章节对钛石膏

18、的包装、标志、运输和贮存作出规定。在包装要求方面，可根据产品的实际情况或供需双方协商要求，采用散装或袋包装形式供货。在贮存方面，为确保钛石膏副产品处置工艺稳定适用，要求钛石膏不得与其他物料混堆，并采取必要的防雨措施；为避免污染土壤和地下水源求，还规定堆放场地须采取必要的防渗措施。3主要试验验证情况分析与指标确定为保证标准项目要求的合理性，编制工作组对钛石膏进行了广泛的样品收集，并进行了大量的验证试验，试验结果汇总见表 2。6表 2钛石膏验证试验结果序样本标准要求项目A 类指B 类指C 类指号123456789101112来源依据标标标1二水硫酸钙（ CaSO85.00 80.00 65.00实

19、验数据4 2H2 O） 86.671 75.774 83.727 85.857 93.340 81.810 62.710 93.340 64.340 99.470 98.620 89.420(干基)/ %2附着水含量 ( 湿基 )/ %43.325 43.373 48.000 48.000 47.650 33.060 35.020 47.650 29.090 20.930 36.120 31.99020.00 35.00 40.00实验数据3三氧化二铁 (Fe 2O3 )( 干基 )7.28414.0349.9808.0659.5009.50011.6013.807.40- 8.00 10.0

20、0-实验数据/%4水溶性氧化镁 (MgO) ( 干基 )0.2550.7250.1820.2950.3150.3900.1440.9200.540- 0.2 0.3-实验数据/%5水溶性氧化钠 (Na2O)( 干基 )0.0830.1230.0410.0660.1000.1300.1660.0890.086- 0.06 0.1-GB/T 23456-2018磷石/%膏6水溶性氧化钾 (K2O) ( 干基 )0.0920.0980.0320.0310.0400.1110.1160.0370.046- 0.06 0.1-GB/T 23456-2018磷石/%膏7氯离子（ Cl - ） ( 干基 )

21、 /%0.4010.0240.0130.1040.2100.010.050.010.10- 0.020.04-GB/T 23456-2018磷石膏8Mn /%0.3550.5230.2430.2170.314-9Cr /%0.0150.0280.0160.0060.004-10V /%0.044000.0330.020-11CuO /%0.0120.0140.0060.0140.010-12pH 值7.98.57.98.77.57.98.28.58.7-5-9GB/T 23456-2018磷石膏813 气味 - - - - - 无气味 无气味 无气味 无气味 无气味 芳香 无气味 无异味为确保

22、本标准指标规定科学、合理、全面，编制组还参照 GB/T 5484、 GB/T 176 中的试验方法对钛石膏中常见的锰、铬、钒、氧化铜等杂质的含量进行了检测，通过试验检测，及对样品制成建筑石膏粉或材料小样的性能分析，同时参照其他现行国家和行业标准文本内容，发现钛石膏中上述杂质的含量较低，且对后端综合利用影响不大，故在本标准中不对上述成分作限制要求。93.1 二水硫酸钙（ CaSO42H2O）( 干基 ) 含量表 3 统计了钛石膏的二水硫酸钙（ CaSO42H2O）( 干基 ) 含量验证试验结果。表 3 钛石膏的二水硫酸钙（ CaSO42H2O）( 干基 ) 含量验证试验结果样本标准要求项目234567891011A类 B类 C类112指标 指标 指标二水硫酸钙（ CaSO42H2O ） 86.671 75.77483.727 85.85793