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磷石膏在建材业上的资源化利用VIP免费

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2011年l2月第6期兴义民族师范学院学报Dec.2011JournalofXingyiNormalUniversityforNationalitiesNo.6磷石膏在建材业上的资源化利用张垠(兴义民族师范学院,贵州兴义562400)摘要:总结国内近年来磷石膏在建材业上的资源化综合利用现状,介绍磷石膏在水泥缓凝剂、磷石膏粉、磷石膏砌块、磷石膏砖等方面的应用,并对磷石膏的利用提出几点建议。关键词:磷石膏;水泥缓凝剂;磷石膏砌块;磷石膏砖文章编号:1009--0673(2011】06_—0100__o5中图分类号:TQ177.3文献标识码:BResourceutilizationofphosphorusgypsuminbuildingmaterialsindustryZHANGYin(XingyiNormalUniversityforNationalities,Xingyi,Guizhou562400,China)Article:Tosummarizethedomesticresourcecomprehensiveutilizationofphosphorusgypsuminbuildingmaterialsindustryinrecentyears;mainlyintroducetheapplicationofthephosphorusgypsumincementretarder,phosphorusgypsumpowder,andphos-phorusgypsumbrickThenputforwardsomesuggestionsontheapplicationofphosphorgypsum.Keywords:phosphorusgypsum;cementretarder;phosphorusgypsumpowder;phosphorusgypsumbrick一、前言磷石膏是用硫酸与磷矿石作用,湿法生产磷酸时所得的副产品[11。CasF(P04)3+5H2S04+5nH203H~PO4+5CaSO4。nH2O+HF通常每生产1吨P20约排放5吨磷石膏[21。2010年,世界磷石膏年排放量达2.8亿吨,目前我国存量已超过数亿吨,贵州省磷石膏的历年堆存量达4000万吨,且正以每年800万吨的数量急剧增加,占工业副产固体废弃物的70%以上,磷石膏的产生量也将随着高浓度磷复肥产量的提高而大幅度增加。由于磷石膏含水量高,同时含有五氧化二磷、氟及游离酸等有害杂质,影响磷石膏的综合利用。如果任意排放会造成环境污染,而设置堆场,不仅占地多、投资大、堆渣费用高,而且对堆场的地质条件要求高。据测算,一个年产重钙(重过磷酸钙)80万吨项目,年排放磷石膏渣达186万吨,堆场投资估算达9000万元,堆场年经营费近1000万元,占地达70万平方米,相当于全厂占地面积的一半,即使如此,堆场容量仍未达到合理要求。目前,全国湿法生产磷酸生产能力约546万吨,每年的磷石膏废渣量在2500~3000万吨(干基),占地达2000公顷,仅渣场投资估算达l0亿元。磷石膏长期堆积还会引起地表水及地下水的污染,从环保和技术安全角度看,磷石膏废弃物综合利用已迫在眉睫。而随着国民经济的高速发展,收稿日期:2011一l0—27作者简介:张垠(1977一),男,贵州贞丰人,兴义民族师范学院化生系教师,工学硕士,主要从事无机非金属材料研究。·100·万方数据2011年张垠磷石膏在建材业上的资源化利用第6期建筑行业需要大量的建筑材料,而磷石膏可作为重要的建筑材料[31,为磷石膏的大量利用带来机遇。二、磷石膏的化学组成及物相分析1.磷石膏的化学组成各个生产厂家生产条件不一样,磷石膏的成分有一定波动。磷石膏的主要化学成分与天然石膏接近,但是磷石膏中含F和P20,这是导致磷石膏综合利用低的原因之一。表1为磷石膏主要化学成分。表1磷石膏化学组成wt/%备注:磷石膏含水率21.61%;w—P205:水溶性磷;t—P205:总磷。从表1中可以看出磷石膏的化学组成主要是CaO和SO,,并含有少量的P20、F、金属氧化物和有机物等杂质。磷石膏中的二水石膏含量达到90%以上。按GB仃’5483—1996国家标准对石膏质量等级的划分,符合二级石膏等级,是一种重要的再生资源,具有很高的利用价值。2.磷石膏的显微结构及XRD分析从图1磷石膏的SEM图上看,磷石膏晶体多呈板状,长宽比为2—3:1,少量的针状。在板状磷石膏之间都粘附有杂质磷,以及一定量的SiO。从图2磷石膏的XRD分析可以知道,磷石膏的主要成分为CaSO·2H:O,同时还含有少量的SiO,CaHPO4·2H2O,CaPO3(OH)·2H2O,A1PO4·2H2O。通过对磷石膏矿物组成及微观形貌的观察可以看出,磷石膏中含有一定量的杂质,直接大量利用磷石膏较为困难,般都需要对磷石膏进行预处理消除杂质的影响。图1磷石膏的SEM图2磷石膏的XRD三、磷石膏建材资源化利用途径1.磷石膏作水泥缓凝剂由于磷石膏与天然石膏化学成分相似,因此水泥...

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