磷石膏的質(zhì)量影響因素及質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究.pdf

1、磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)的副產(chǎn)物，生產(chǎn)1噸磷酸會(huì)產(chǎn)生約5噸磷石膏。磷石膏晶型差，含多種有害雜質(zhì)，品質(zhì)不穩(wěn)定，缺乏針對(duì)性的質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重制約了其資源化應(yīng)用。我國磷石膏的累計(jì)堆存量已經(jīng)超過2億噸，有效利用率僅20％左右。磷石膏長期被當(dāng)作固體廢棄物堆放在渣場，不僅占用了寶貴的土地資源，還會(huì)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成破壞，影響了磷化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文通過實(shí)驗(yàn)室模擬二水濕法磷酸工藝，研究了濕法磷酸生產(chǎn)工藝對(duì)磷石膏晶形的影響；研究了磷石膏晶形和雜質(zhì)對(duì)

2、磷建筑石膏性能的影響規(guī)律和作用機(jī)理；結(jié)合多位學(xué)者的研究成果和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提出了用于生產(chǎn)建筑石膏的磷石膏的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
　　萃取工藝對(duì)磷石膏晶形有很大影響：料漿液固比和反應(yīng)溫度僅影響磷石膏的晶體大小，液相SO3濃度和液相P2O5濃度對(duì)磷石膏的晶體形貌和大小都有影響。增大料漿液固比，晶體保持柱狀結(jié)晶，平均粒徑變??；升高反應(yīng)溫度，晶體仍為柱狀結(jié)晶，平均粒徑變大；增加液相SO3濃度，晶體由薄片狀結(jié)晶變成粗大的柱狀結(jié)晶，再向聚晶轉(zhuǎn)變，晶

3、體平均粒徑變大；增加液相P2O5濃度，晶體由板狀結(jié)晶變成柱狀結(jié)晶，再變成細(xì)針狀結(jié)晶，晶體平均粒徑變小。
　　養(yǎng)晶時(shí)間和養(yǎng)晶溫度對(duì)磷石膏的晶體大小有較大影響：延長養(yǎng)晶時(shí)間或升高養(yǎng)晶溫度，磷石膏的晶體尺寸都會(huì)變大，但養(yǎng)晶溫度過高會(huì)導(dǎo)致二水硫酸鈣脫水向半水物或無水物轉(zhuǎn)變，使晶體變得細(xì)小。
　　不同形態(tài)可溶磷中僅H3PO4會(huì)使二水石膏的脫水溫度降低；可溶氟對(duì)二水石膏脫水溫度沒有影響。由粗大斜方板狀結(jié)晶的磷石膏燒制的建筑石膏性能最差；

4、長徑比較大的棱柱狀結(jié)晶的磷石膏燒制的建筑石膏性能稍好；長徑比較小的短柱狀結(jié)晶的磷石膏燒制的建筑石膏性能最好。三種形態(tài)可溶磷都會(huì)使建筑石膏凝結(jié)時(shí)間延長，硬化體強(qiáng)度降低，影響程度為：H3PO4>H2PO4->HPO42-；可溶氟NaF使建筑石膏凝結(jié)時(shí)間縮短，硬化體強(qiáng)度降低。
　　實(shí)驗(yàn)以“是否需要對(duì)磷石膏進(jìn)行簡單的非水洗預(yù)處理以生產(chǎn)出建筑石膏合格品”為原則，以本文的研究內(nèi)容和諸多學(xué)者的研究結(jié)果為基礎(chǔ)，通過對(duì)國內(nèi)不同磷石膏的質(zhì)量分析，從磷