可溶磷在磷石膏快燒處理和分解過程中轉(zhuǎn)化及作用.pdf

1、磷石膏是濕法生產(chǎn)磷酸過程中排放的一種以二水石膏為主的工業(yè)廢渣，其中含有不利于磷石膏建材資源化的雜質(zhì)，通常以可溶磷雜質(zhì)的影響程度最大。研究表明，磷石膏在用于制備石膏膠凝材料與高溫分解制水泥時均需要經(jīng)歷高溫過程，而其可溶磷雜質(zhì)在高溫過程中也會發(fā)生轉(zhuǎn)化并影響分解過程。因此，本文研究在不同的高溫處理過程中可溶磷的轉(zhuǎn)化及其對磷石膏分解的影響，為磷石膏的資源化應(yīng)用提供研究基礎(chǔ)。
　　本研究結(jié)合化學(xué)檢測及微觀分析方法包括X射線熒光光譜（XRF）

2、、X射線衍射光譜（XRD）、掃描電鏡（SEM），熱重分析(TG-DSC)等，分析了原狀磷石膏可溶磷含量。采用快燒法處理磷石膏，研究快燒條件對可溶磷的影響規(guī)律；同時，研究在磷石膏高溫分解的制度下，可溶磷的作用及轉(zhuǎn)化。
　　研究在不同快燒制度下磷雜質(zhì)含量、pH值的變化，結(jié)果表明：（1）磷石膏中可溶磷雜質(zhì)隨著快燒溫度的升高或者快燒時間的延長逐漸減少，當(dāng)快燒條件為850℃30s時，可溶磷雜質(zhì)降至0.2％以內(nèi)；（2）磷石膏中總磷的含量并不隨

3、著快燒條件的變化而變化；（3）當(dāng)可溶磷含量減少時，pH逐漸升高，且變化影響較為明顯，當(dāng)可溶磷含量降低到0.2%以內(nèi)時，磷石膏的pH值在5.6到6.1范圍內(nèi)波動；（4）與煅燒處理相比，快燒處理對于磷雜質(zhì)的處理效率具有明顯優(yōu)勢。
　　進(jìn)一步研究可溶磷在磷石膏分解過程中的作用及自身轉(zhuǎn)化。結(jié)合熱重分析（TG-DSC）對磷石膏分解動力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：無論是否存在還原劑，可溶磷的存在降低了磷石膏分解所需的活化能。在動力學(xué)研究的基礎(chǔ)上，

4、本研究使用管式高溫電爐對磷石膏的分解進(jìn)行分析。結(jié)果表明：在焦炭作為還原劑的條件下，隨著燒制溫度的升高和可溶磷含量的增大，磷石膏分解率和脫硫率均呈現(xiàn)增大趨勢；當(dāng)溫度升高到1200℃時，可溶磷雜質(zhì)對磷石膏分解的影響不明顯。同時，在分解過程中，可溶磷含量均減小到0.100%以內(nèi)，而總磷含量均并未發(fā)生變化，因此，可溶磷含量的減少以轉(zhuǎn)化成惰性磷為主。為進(jìn)一步驗證試驗規(guī)律，試驗還采用X射線衍射光譜（XRD）、掃描電鏡分析（SEM）等微觀測試手段分析