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1、化工科技,2010,18(6):59~64综述专论SCIENCE&TECHNOLOGYINCHEMICALINDUSTRY*磷石膏中杂质及除杂方法研究综述**徐爱叶,李沪萍,罗康碧(昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650224)摘要:磷石膏是湿法生产磷酸过程中的一种固体废弃物,是我国排放量很大的化学石膏。作者首先介绍了磷石膏的特性及应用现状,就磷石膏中杂质进行了分类和讨论,对磷石膏除杂工艺研究方法进行了分类介绍,对各种除杂方法的特点进行了归纳总结。关键词:磷石膏;特性;杂质;影响;除杂;方法中图分类号:X781.3文献标识码:A文章编号:10080511(2010)06
2、005906石膏是一种很重要的工业原料,根据其来源质对其应用性能会产生不利的影响,限制了它的不同,可分为天然石膏和化学石膏(工业产或副实际应用,具体表现为:石膏凝结时间延长、硬化产)两大类,其中天然石膏占工业石膏用量的体强度降低、晶体结构疏松、有一定的腐蚀性等。90%,其余为化学石膏。随着中国经济的发展,不因此,在天然石膏资源不断减少,化学石膏不断增可再生的天然石膏资源将会越来越少,而化学石加的状况下,就化学石膏,特别是对增量较大且存膏,如磷肥生产过程中的副产品磷石膏,发电厂以量巨大的磷石膏的性能及去除其杂质方法的研及其它工业生产烟道气体脱硫产生的副产品脱硫究,对促进化学石膏
3、的综合利用具有十分重要的石膏,其它工业副产的氟石膏、柠檬酸石膏、硼石意义。[1]膏、钛石膏和芒硝石膏等则在不断增加。其中,1磷石膏的特性磷石膏是产排量较大的一种化学石膏,现在每年的排放量约达5000万t,累计堆放量达上亿t,且磷石膏能溶于酸、铵盐、甘油、微溶于水,不溶随着我国磷复肥产量的迅速增长,磷石膏的产排于乙醇。因含杂质,外观呈黄白色,浅灰白色或黑33[2]灰色细粉状固体。密度为2.210~2.310量还会逐年增大。3磷石膏的主要成分是二水硫酸钙,另外含有kg/m,颗粒直径为5~15m。化学成分为CaO少量未反应的磷矿粉、游离磷酸、磷酸铁、磷酸铝和SO3,同时含有P2O5
4、、SiO2、Al2O3、Fe2O3、F、[7,8]和氟硅酸盐等杂质,是一种重要的再生石膏资MgO、有机物等杂质。其晶体形式主要有:针源[3,4]。近年来,我国非常重视磷石膏的资源化状晶体、板状晶体、密实晶体、多晶核晶体等四种[9]利用,很多企业以及有关科研院校也作了大量的晶体形态。磷石膏的粘性较大,流动性较差,溶液显现出酸性,略有异味。由于含二水硫酸钙质应用研究,使磷石膏可应用于水泥缓凝剂、石膏建量分数高,它在约175时会失去部分结晶水变材系列制品、化肥工业、陶瓷装饰材料及土壤改良剂等方面[5]。但由于磷石膏中存在一些与天然石成半水石膏,在约200会失去所有结晶水,而成[10,1
5、1]膏不同的有害杂质,如磷、氟、有机物等[6],这些杂为无水石膏。[12]目前磷石膏的应用主要局限于水泥行业和建筑材料,它用做建材时具有如下优点。收稿日期:20100818作者简介:徐爱叶(1983-),女,河南驻马店人,昆明理工(1)很高的防火性能。其耐火性能比混凝土大学硕士研究生,主要从事化工材料的研究。**通讯联系人。要高5倍,比一般纸面石膏板高一个等级。另外,*基金项目:云南省教育厅科学研究基金项目(5Y0678D);昆明理工大学开放性实验资助项目。当二水石膏遇到高温时,会立即脱去结晶水来消60化工科技第18卷[14]
6、耗掉大量的热量,而其它非石膏制品的墙体材料溶性磷酸盐、氟化物等。根据杂质的影响,可却没有这样的功能。把磷石膏中的杂质分为以下四类。(2)良好的保温隔声特性。很薄的石膏层具2.1磷类杂质有的保温性就相当于砖瓦层的三倍、沙浆抹面的磷是磷石膏中主要的有害杂质,若磷石膏的颗四倍、混凝土房的五倍。80mm厚的石膏砌块就粒大,磷的杂质含量就大,反之,则小。在众多杂质相当于240mm厚实心砖的保温能力,可节能中,磷对磷石膏的性能影响最显著。磷石膏中的磷60%。以之做墙体,其建筑隔声值达45dB,而其主要以可溶性磷、共晶磷、难溶性磷三种形式存[15]它同类型同厚度的建筑材料很难达到这个标准。在,其
7、中以可溶性磷对磷石膏性能影响最大。(3)较强的力学特性。磷石膏具有独特的压可溶性磷是由磷酸在水溶液中电离产生的-2-3-缩特性,其表现出的高强度是不同于土类的独特H3PO4、H2PO4、HPO4、PO4四种形态存在,[13]3-压缩性。磷石膏强度指标较一般土类的高,且由于体系中的[PO4]很低,故磷石膏的可溶性磷-2-随密度增加,强度就越大。主要以H3PO4、H2PO4、HPO4三种形式存在,(4)具有较轻的质量。用石膏砌墙,质量轻,且一般被表面力吸附在石
