快燒處理對磷石膏膠凝性及其耐水性能影響.pdf

1、磷石膏是濕法生產(chǎn)磷酸過程中產(chǎn)生的以CaSO4·2H2O為主要組分的工業(yè)廢渣,性能與天然石膏類似,但含有少量可溶磷等不利于建材資源化利用的雜質(zhì),作為石膏膠凝材料直接使用存在不利影響。利用磷石膏可溶磷雜質(zhì)在高溫下轉(zhuǎn)化為惰性物質(zhì)的特點,采用快燒處理磷石膏的方法,消除可溶磷雜質(zhì)對磷石膏性能的影響;并利用磷石膏在快燒過程中的部分脫水的特點,將磷石膏除雜與石膏膠凝材料制備相結(jié)合,研究快燒磷石膏產(chǎn)物的物相組成,測試快燒磷石膏產(chǎn)物的膠凝性和耐水性,為制

2、備磷石膏膠凝材料提供一條可行性途徑。
　　利用高溫電爐對磷石膏進行快燒處理,發(fā)現(xiàn)快燒處理前后可溶磷降低明顯,總磷含量不變,通過外摻Ca(H2PO4)2的方法來分析可溶磷在快燒過程中的轉(zhuǎn)化形態(tài),結(jié)果顯示可溶磷可能轉(zhuǎn)化為惰性物質(zhì)偏磷酸鈣(Ca(PO3)2)等繼續(xù)存在于磷石膏中。
　　試驗結(jié)合X射線衍射光譜(XRD)、熱重分析(TG-DSC)、X射線熒光光譜(XRF)、掃描電鏡(SEM)等微觀分析手段,分析快燒磷石膏脫水產(chǎn)物的物相

3、組成、脫水性能及微觀形貌,結(jié)果表明:快燒條件對磷石膏的物相組成及脫水性能產(chǎn)生較大影響,快燒可以產(chǎn)生同時含有CaSO4·2H2O、β-CaSO4·1/2H2O、Ⅲ-CaSO4和II-CaSO4的磷石膏產(chǎn)物,產(chǎn)物組分隨快燒制度變化的影響較大,脫水溫度隨可溶磷含量呈現(xiàn)規(guī)律性變化,脫水程度受產(chǎn)物物相成分的影響,微觀形貌隨物相成分的改變而變化較大。
　　研究快燒對磷石膏產(chǎn)物宏觀物理性能的影響。結(jié)果顯示:物相成分對磷石膏產(chǎn)物凝結(jié)時間、標準稠度

4、存在較大影響,半水石膏和Ⅲ-CaSO4含量越多,標準稠度越大;隨著半水石膏的不斷生成,凝結(jié)時間變短,隨著 II-CaSO4的不斷產(chǎn)生,凝結(jié)時間延長。隨著快燒產(chǎn)物中半水石膏的增加,快燒磷石膏強度增加,快燒產(chǎn)物中的II-CaSO4對磷石膏產(chǎn)物的后期強度具有一定的補強作用。
　　養(yǎng)護制度對磷石膏產(chǎn)物強度具有較大影響,15s快燒磷石膏在96.5％濕度養(yǎng)護下強度降低明顯,30s快燒磷石膏在96.5％濕度養(yǎng)護下強度隨齡期依然有一定增長,但增長

5、緩慢,II-CaSO4組分越多,強度增長越大,說明快燒產(chǎn)物中的II-CaSO4對磷石膏在潮濕環(huán)境下的強度損失具有延緩效果。
　　K2SO4對快燒磷石膏產(chǎn)物中的II-CaSO4具有一定的激發(fā)效果。快燒磷石膏產(chǎn)物中II-CaSO4組分越多,磷石膏強度增加越明顯,尤其對850℃、30s的磷石膏強度具有較好的激發(fā)效果。
　　快燒處理對磷石膏的耐水性能產(chǎn)生一定的影響,30s快燒磷石膏的耐水性要明顯優(yōu)于15s快燒和150℃、4h的磷石膏