粉煤灰改性磷石膏及其混合料工程性质试验研究

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1、学位论文独创性声明：本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实，本人负全部责任。论文作者(签名)：彤年，月S7日1．1学位论文使用授权说明2．1河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸

2、质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权河海大学研究生院办理。论文作者(签名)：南锨冀矽硝年厂其歹B第一章绪论1．1磷石膏的产生及危害磷石膏(PG)是化工厂用磷灰石与硫酸作用湿法生产磷酸时的副产品。每生产1t磷酸约排出5t磷石膏。据报道，全世界每年磷石膏的排放量高达11000～13000万t。其中只有450～500万t磷石膏得到了利用(利用率仅为4．1％～4．5％)。我国磷石膏是化学石膏中排放量最大的废料，年产量为700万t，居世界第三【l】。它的开发与利用一直是人们

3、所关注的问题。磷石膏有综合利用价值，但磷石膏利用率一直很低，绝大多数磷石膏或堆置于农田，或排放于江河，不仅占用了大量土地，已经构成一种污染源，成为磷铵企业的包袱。由于其与天然石膏相比还含有磷，氟，P205等有机物杂质，自然条件下通过水源、空气、污染了环境，其主要产生的危害如下几点：1．废弃物中有害成分通过扩散渗入土壤后，能杀死土壤中微生物，破坏了土壤的腐解能力，破坏周围的植被生长。2．废弃物中有害物质随天然降水和地表径流进入湖泊、河流，或者下渗进入地下水体造成水体污染，如果这种污染超越了大自然的调节能力时将会对周围人民生活带来影响；3

4、．污染大气，堆存的废渣，在大风吹动下会随风飘逸，扩散到很远的地方。磷石膏资源化利用已成为磷肥企业能否健康、持续发展的关键。随着城市化向周边郊区的发展，江苏地区城市公路的建设也发展的如火如荼，如果能够将磷石膏运用于路基填筑，不仅能够解决由于填筑路基所需要的土石方，而且可以使得磷石膏这种废弃物得到综合的利用，从而节省大量的土地资源，避免了环境污染给人们带来的威害。从而对企业发展j社会发展，生态环境的发展有着重要的意义。我国现在主要运用的方法是湿法二水物法来制造磷酸，反应方程式如下：Ca5(P04)F+5H2S04+10H20—，3H3P0

5、4+5CaS04·2H20+HF1．2研究现状1．2．1目前磷石膏主要的利用领域河海大学硕士论文1、利用磷石膏改良盐碱地盐碱地主要是由于土壤长期积盐而形成。在这些盐中，大部分是危害较大的可溶性盐，若能将这部分盐转化为危害性小的盐类，就能达到改良的效果，因为磷石膏富含钙、磷，且大部分都以离子的形式存在，用它改良盐碱地有3点优势。1)Ca2+离子可与土壤中游离的Na2C03、NaHC03作用，生成Ca(HC03)2、Ca3(P04)2、Na2S04，既降低了土壤的碱性，也消除了碳酸盐对农作物的毒害。2)土壤胶体上可吸附大量Na+，对农作物

6、的生长不利，磷石膏中的Ca2+离子可Na+离子发生交换，使Na+粘土转变为ca2+粘土，因此有利于农作物的生长。3)磷石膏含有磷元素，在缺磷的盐碱地使用时，可达到磷肥的效果。在我国西有大面积的盐碱地，若利用磷石膏加以改良，将对缓解土地资源的贫乏有重要的意义，目前无机化学工作者应加强对这方面的研究与开射2J。2、利用磷石膏生产联产水泥该工艺主要是将磷石膏作适当处理、再添加焦炭、辅助原料等进回转窑，经高温锻烧成熟料和含S02的气体，熟料经处理后掺入高炉矿渣、石膏，一同磨粉制成水泥，并将分解生成的S02用于生产硫酸。【l】该工艺是二十世纪初

7、研制成功的，五十年代，德国用磷肥副产的磷石膏为原料进行工业生产，技术己成熟可靠。国内从六七十年代开始，在参观考察国外技术的基础上，自行设计和建设了云南磷肥厂，用磷石膏联产水泥和硫酸，但由于云南的磷矿含硅较高，加上燃料媒质的影响，生产的水泥质量并不稳定。九十年代山东鲁北化工集团成功生产出质量稳定的水泥和硫酸，并取得明显的经济效益，但是进入八十年代后，由于世界能源价格上升，硫磺价格下降及欧洲等地区水泥市场的疲软，国外的生产装置陆续转产或关闭。国内的磷肥企业也认为该工艺的生产成本高，污染严重，工艺复杂，所以，许多磷肥企业宁愿付磷石膏的排污费

8、，也不愿将磷石膏制成水泥和硫酸。因此，该工艺应用并不广泛【3】。未经处理的磷石膏直接应用于水泥生产时有以下危害：(1)磷石膏中的可溶P205使磷石膏呈酸性，这就加快了设备的腐蚀；同时由于可溶P205的存在，水泥的凝结速率