磷建筑石膏及抹灰石膏制備技術(shù)及性能研究.pdf

1、磷石膏(Phosphogypsum)是濕法磷酸生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生工業(yè)廢渣，其主要成分二水硫酸鈣(CaSO4·2H2O)，另外也含有少量氟化合物、酸不溶物、鐵鋁化合物等雜質(zhì)，與天然石膏和脫硫石膏性質(zhì)相似。近年來隨著高濃度磷復(fù)合肥產(chǎn)量提高，磷石膏的年排放量6800多萬噸，有效利用率不足20％。磷石膏的大量排放與堆積給環(huán)境和耕地帶來的巨大的壓力，嚴重影響磷肥行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為了提高磷石膏的綜合利用率，確保磷肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和，提出將磷石膏用

2、于建筑材料的綜合應(yīng)用，不僅解決了國家基礎(chǔ)建設(shè)對建筑材料的需求，而且也為磷肥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的提供可能。但磷石膏含有害雜質(zhì)較多，導(dǎo)致磷石膏品質(zhì)波動不定，對其建材資源化發(fā)展極為不利。
　　本論文研究希望通過合理的生產(chǎn)工藝和外加劑，提高磷石膏建材資源化綜合利用率。（1）將磷石膏炒制成建筑石膏，研究煅燒制度對磷建筑石膏宏觀性能的影響，通過建筑石膏凝結(jié)時間、力學(xué)性能和熱分析等試驗和經(jīng)濟性考慮，優(yōu)化出最佳的煅燒溫度、恒溫時間和陳化時間，為工業(yè)生

3、產(chǎn)提供參考依據(jù)。（2）調(diào)節(jié)磷建筑石膏凝結(jié)時間研究，通過硫酸鉀、硫酸鈉、天然石膏和磷石膏四種促凝劑；檸檬酸、骨膠、D-50和 PE四種緩凝劑，為生產(chǎn)磷石膏制品和不同的施工要求，提供最佳的調(diào)凝劑及其摻量。（3）改善磷石膏耐水性研究，通過摻加有機硅直接改善磷石膏制品耐水性，然后用白水泥和碳酸鉀，中和磷石膏中雜質(zhì)和激發(fā)有機硅，對磷石膏制品耐水進一步提高。（4）制備抹灰石膏，通過各種外加劑，優(yōu)化抹灰石膏配比。
　　結(jié)果表明：
　　①煅

4、燒制度對磷石膏基本宏觀性能的影響，陳化時間9d左右磷石膏標(biāo)稠逐漸趨于穩(wěn)定，使強度得到提高，陳化作用的效果明顯；煅燒溫度在180℃~190℃、恒溫時間在2h~2.5h，炒制的磷石膏性能較好。
　?、诖倌齽┝蛩猁}比二水硫酸鈣在縮短磷石膏凝結(jié)時間，更有明顯效果，但硫酸鹽對磷石膏強度損失較大，且硫酸鈉使磷石膏泛堿現(xiàn)象十分嚴重。
　?、劬從齽〥-50在60min內(nèi)有較好的可控性，對磷石膏強度損失相比檸檬酸、骨膠等小；PE緩凝劑對磷石膏

5、凝結(jié)時間在60min~200min內(nèi)，呈有一定線性變化，但對磷石膏強度損失較大。
　　④有機硅憎水劑可以顯著的在24h內(nèi)改善磷石膏制品耐水性，有機硅摻量1.0%的磷石膏2h時吸水率為0.75%，24h時吸水率為8.2%；激發(fā)劑白水泥摻量0.15%、碳酸鉀摻量0.15%與1.0%有機硅復(fù)合比單摻有機硅的磷石膏吸水速率在24h~72h大大延緩，軟化系數(shù)0.60，72h時吸水率為11.11%；磷石膏SEM顯示，白水泥摻量0.15%、碳酸