磷石膏制备α半水石膏方法探究

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1、磷石膏制备«半水石膏方法探究摘要：针对我国湿法磷酸生产过程中排出的大量磷石膏工业副产品的现状，本文对磷石膏的利用进行了研究，磷石膏制备a半水石膏是实现磷石脅综合应用的有效途径，本文综述了近十年来对a型半水石膏的晶体结构、a型半水石膏的形成机理、a型半水石膏的生产工艺和方法的研究，以及a型半水石膏的晶形转化剂研究的一些新进展，a型半水石膏制备的新工艺、新方法，a型半水石膏的应用前景。关键词：磷石膏、a半水石膏、晶体结构、形成机理、制备方法、研究进展(WuhanUniversityofTcchnolo

2、gy,Wuhan430070.China)Abstract:Inviewofthewetphosphoricacidproductionprocessinthedischargeofalargenumberofindustrialby-productsofthestatusofphosphogypsuminourcountry,Inthispaper,theuseofphosphogypsumhavebeenstudied.Phosphogypsumcouldtransformtoahemihyd

3、rategypsumjtisanefiectivewaytorealizePhosphogypsumresourceutilization.Thispaperreviewstheresearchonthea-heniihydrategypsumcrystalstructure,a-hemihydrategypsumformationmechanism,a-hemihydrategypsumproductionprocessandmethodsinthepastdecade.Andthenewdev

4、elopmentsofa-hemihydrategypsumcrystaltransformingagent•Theapplicationprospectstoproducea-hemihydrategypsumwiththenewtechnologyandthenewmethodsKeyWords：Phosphogypsum>ahemihydratedgypsumthecrystalstructure>theformationmcchanism、thepreparationmethods>the

5、researchprogress1研究现状1.1研究背景和意义磷石膏是湿法磷酸生产过程中排出的以二水硫酸钙为主要成分的沉淀物，是磷化工牛产中最主耍的丄业副产品。通常情况下，生产1吨P2O5就要排放4.5〜5.5吨磷石膏。磷石膏中二水硫酸钙含量高达90%以上，是一种重要的再生石膏资源，长期以来磷石膏因含有一处磷、氟、有机物等杂质而使其利用问题成为国际技术难题，所以主要采取堆存橫施。但随着磷肥产量的增加，磷石膏的堆存量与日俱增，不仅占用大量土地、耗费可观资金，浪费资源，R可溶性P2O..F和重金属元素

6、等随雨水浸出，产生酸性废水，引起土壤、水系、大气的严重污染和生态危害⑴。根据不完全统计，迄今在全世界58个国家中磷石膏的累计排放量己达56亿吨，每年新增1」亿〜1.5亿吨，其中只有40()〜5()0力•吨磷石膏得到了利用(利用率仅为4」％〜4.5%)。fl.新增数量在2025到2040年期间还会翻倍。我国磷石膏年产生量约7000Jj'吨，居世界第三，⑶〔川累计堆存量己超过2亿吨，为此，磷石膏的资源化综合利用是当今金球关注的、涉及人类社会町持续发展的重大课题，磷石膏综合利用迫在捷眉。由于磷石膏的产量

7、冃大，R区域分布集中，运输半径和制造成本限制了其大批量利用，因此磷石膏的综合利用必须是多途径、低成本、高附加值的。在世界范围内，磷石膏有超过50种的利用途径⑵，在建材资源化利用方面，主要集中在：①磷石膏在不同的工艺条件下锻烧成卩型、a型半水石膏粉或无水石膏粉后，加入适量的矿物外加剂或化学外加剂制成各种石膏板、粉刷石膏、石膏胶结料等石膏制品或复合胶凝材料；②生产石膏烧结砖、免烧砖或砌块；③生产水泥或水泥缓凝剂；④道路材料以及新型建筑材料等⑵。在燉烧石膏方面，a半水石膏相比于0型半水石膏具有强度高(干

8、燥抗压强度达到25〜50MPa)、性能价格比优越、用途广的特点，成为用磷石膏研制新型石膏建材，解决磷石膏问题的一个重要途径。1・2国内外研究现状石膏是一种多功能的气硬性胶凝材料，也是使用历史最悠久的胶凝材料之一。根据二水石膏脱水条件的不同，可得到2种不同的变体，即卩半水石膏和a半水石膏，这2种变体的半水石膏化学分子式均为CaS04^H20,其晶体都属三方晶系，但其硬化体的各项性能却有明显的差异。所得高强石膏作为石膏木少而言，它是由二水硫酸钙通过饱和蒸汽压介质或在某些盐类及其他物质的