磷石膏制高强α半水石膏研究进展

发布时间：2020-11-06 03:14:04 来源：文档文库

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磷石膏制高强α半水石膏研究进展

茹晓红，马保国，黄赟

【摘要】摘要：综述了国内外α半水石膏的制备现状，分析了磷石膏制备高强α半水石膏的研究进展；指出用磷石膏水热法制备高强α半水石膏的研究重点是从磷石膏所含杂质和原始结晶形态出发，研究相应的转晶技术和机理。

【期刊名称】新型建筑材料

【年(卷),期】2011(038)011

【总页数】4

【关键词】磷石膏；高强α半水石膏；杂质；结晶形态；转晶剂

0 引言

磷石膏是湿法磷酸生产过程中排出的以二水硫酸钙为主要成分的沉淀物，是磷化工生产中最主要的工业副产品。通常情况下，生产1 t P2O5就要排放4.5～5.5 t磷石膏。长期以来磷石膏因含有一定磷、氟、有机物等杂质而使其利用问题成为技术难题，所以主要采取堆存措施。但随着磷肥产量的增加，磷石膏的堆存量与日俱增，不仅占用大量土地、耗费可观资金，浪费资源，且可溶性P2O5、F-和重金属元素等随雨水浸出，产生酸性废水，引起土壤、水系、大气的严重污染和生态危害[1-3]。根据不完全统计，迄今在全世界58个国家中磷石膏的累计排放量已达56亿t，每年新增1.1亿～1.5亿t，且新增数量在2025～2040年期间还会翻倍。2009年我国磷石膏产生量约5000万t，累计堆存量已超过2亿t。磷石膏的资源化综合利用已成为关系到磷化工业可持续发展和环境保护的重大课题，加快磷石膏综合利用迫在眉睫。

由于磷石膏的产量巨大且区域分布集中，运输半径和制造成本限制了其大批量利用，因此磷石膏的综合利用必须是多途径、低成本、高附加值的。为了对磷石膏进行有效利用，20世纪60年代人们就开始对磷石膏的性质进行研究。相对天然石膏而言，磷石膏中的杂质主要为：（1）水溶性的大部分磷、氟存在于石膏晶体表面和晶体团聚空隙，如：H3PO4、Ca（H2PO4）2·H2O、NaF和Na2SiF6；（2）部分以固溶体的形式进入石膏晶格内部的磷和氟，因为 HPO42-、HPO32-、AlF52-与 SO42-有相似的晶格常数和空间点阵，容易共晶取代；（3）不溶物，如Ca3（PO4）2、和CaF2，同时还含有铁铝氧化物、重金属（如Cr、Cu、Zn和Cd等）、有机物等杂质。目前解决这种影响的方法是对磷石膏进行预处理，预处理的方法主要有：水洗法、石灰中和法、闪烧法、筛分处理、球磨、浮选法[4]，也可用氨水[5]或柠檬酸处理[6]。