磷石膏制備α半水石膏方法探究

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1、磷石膏制備?半水石膏方法探究摘要：針對我國濕法磷酸生產(chǎn)過程中排出的大量磷石膏工業(yè)副產(chǎn)品的現(xiàn)狀，本文對磷石膏的利用進行了研究，磷石膏制備a半水石膏是實現(xiàn)磷石脅綜合應(yīng)用的有效途徑，本文綜述了近十年來對a型半水石膏的晶體結(jié)構(gòu)、a型半水石膏的形成機理、a型半水石膏的生產(chǎn)工藝和方法的研究，以及a型半水石膏的晶形轉(zhuǎn)化劑研究的一些新進展，a型半水石膏制備的新工藝、新方法，a型半水石膏的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：磷石膏、a半水石膏、晶體結(jié)構(gòu)、形成機理、制備方法、研究進展(WuhanUniversityofTcchnolo

2、gy,Wuhan430070.China)Abstract:Inviewofthewetphosphoricacidproductionprocessinthedischargeofalargenumberofindustrialby-productsofthestatusofphosphogypsuminourcountry,Inthispaper,theuseofphosphogypsumhavebeenstudied.Phosphogypsumcouldtransformtoahemihyd

3、rategypsumjtisanefiectivewaytorealizePhosphogypsumresourceutilization.Thispaperreviewstheresearchonthea-heniihydrategypsumcrystalstructure,a-hemihydrategypsumformationmechanism,a-hemihydrategypsumproductionprocessandmethodsinthepastdecade.Andthenewdev

4、elopmentsofa-hemihydrategypsumcrystaltransformingagent?Theapplicationprospectstoproducea-hemihydrategypsumwiththenewtechnologyandthenewmethodsKeyWords：Phosphogypsum>ahemihydratedgypsumthecrystalstructure>theformationmcchanism、thepreparationmethods>the

5、researchprogress1研究現(xiàn)狀1.1研究背景和意義磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)過程中排出的以二水硫酸鈣為主要成分的沉淀物，是磷化工牛產(chǎn)中最主耍的丄業(yè)副產(chǎn)品。通常情況下，生產(chǎn)1噸P2O5就要排放4.5?5.5噸磷石膏。磷石膏中二水硫酸鈣含量高達90%以上，是一種重要的再生石膏資源，長期以來磷石膏因含有一處磷、氟、有機物等雜質(zhì)而使其利用問題成為國際技術(shù)難題，所以主要采取堆存橫施。但隨著磷肥產(chǎn)量的增加，磷石膏的堆存量與日俱增，不僅占用大量土地、耗費可觀資金，浪費資源，R可溶性P2O..F和重金屬元素

6、等隨雨水浸出，產(chǎn)生酸性廢水，引起土壤、水系、大氣的嚴重污染和生態(tài)危害⑴。根據(jù)不完全統(tǒng)計，迄今在全世界58個國家中磷石膏的累計排放量己達56億噸，每年新增1」億?1.5億噸，其中只有40()?5()0力?噸磷石膏得到了利用(利用率僅為4」％?4.5%)。fl.新增數(shù)量在2025到2040年期間還會翻倍。我國磷石膏年產(chǎn)生量約7000Jj'噸，居世界第三，⑶〔川累計堆存量己超過2億噸，為此，磷石膏的資源化綜合利用是當(dāng)今金球關(guān)注的、涉及人類社會町持續(xù)發(fā)展的重大課題，磷石膏綜合利用迫在捷眉。由于磷石膏的產(chǎn)量

7、冃大，R區(qū)域分布集中，運輸半徑和制造成本限制了其大批量利用，因此磷石膏的綜合利用必須是多途徑、低成本、高附加值的。在世界范圍內(nèi)，磷石膏有超過50種的利用途徑⑵，在建材資源化利用方面，主要集中在：①磷石膏在不同的工藝條件下鍛燒成卩型、a型半水石膏粉或無水石膏粉后，加入適量的礦物外加劑或化學(xué)外加劑制成各種石膏板、粉刷石膏、石膏膠結(jié)料等石膏制品或復(fù)合膠凝材料；②生產(chǎn)石膏燒結(jié)磚、免燒磚或砌塊；③生產(chǎn)水泥或水泥緩凝劑；④道路材料以及新型建筑材料等⑵。在燉燒石膏方面，a半水石膏相比于0型半水石膏具有強度高(干

8、燥抗壓強度達到25?50MPa)、性能價格比優(yōu)越、用途廣的特點，成為用磷石膏研制新型石膏建材，解決磷石膏問題的一個重要途徑。1?2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀石膏是一種多功能的氣硬性膠凝材料，也是使用歷史最悠久的膠凝材料之一。根據(jù)二水石膏脫水條件的不同，可得到2種不同的變體，即卩半水石膏和a半水石膏，這2種變體的半水石膏化學(xué)分子式均為CaS04^H20,其晶體都屬三方晶系，但其硬化體的各項性能卻有明顯的差異。所得高強石膏作為石膏木少而言，它是由二水硫酸鈣通過飽和蒸汽壓介質(zhì)或在某些鹽類及其他物質(zhì)的