磷石膏固相球磨制备尿素石膏的研究.pdf

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1、第34卷第1期非金属矿Vb1．34NO．12011年1月Non．MetallicMinesJanuary．2O11磷石膏固相球磨制备尿素石膏的研究许春凤邓跃全董发勤解忠雷何江洪付鹏(1西南科技大学材料学院，四川绵阳621010；2固体废物处理与资源化省部共建教育部重点实验室，四川绵阳621010)摘要采用固相球磨制备的方法，以磷石膏和尿素为原料制备尿素石膏。通过单因素实验考察了各工艺条件对反应转化率的影响；再进行正交设计，优化了磷石膏固相球磨制备尿素石膏的工艺参数；并通过XRD对产物进行了物相分析。研究表明，磷石膏固相球磨制备尿素石膏的优4k；x-艺条件为：反应温度为55~C，反应时

2、间为40min，球料比为6：1，转速为600r／min，此条件下，反应的平均转化率达89．38％；XRD分析表明，球磨过程中没有副反应发生。本法具有投资小，产率高，产量大，能耗低，实用性强等特点，对国家节能减排和粮食增产具有重要意义。关键词磷石膏固相球磨制备尿素石膏中图分类号：X781．3；S143．1文献标识码：AStudyonPreparationofUrea-GypsumbySolid-phaseBallMillingfromPhosphogypsumXuChunfeng’DengYuequanDongFaqinXieZhongleiHeJianghongFuPeng(1Sch

3、oolofMaterial，SouthwestUniv．ofSci．＆Tech．，Mianyang，Shichuan621010；2TheMinistryofEducationKeyLaboratoryofSolidWasteDisposalandResourceBuildedbyProvinceandtheMinistryofEducation，Mianyang，Shichuan621010)AbstractUrea—gypsumwaspreparedbysolid—phaseballmillingfromphosphogypsumandureaastherawmateria1．T

4、heinfluencesoffactorsontheconversionofreactionwerestudiedbythesinglefactorexperiment．Thetechnologicalconditionswereoptimizedbytheonhogonaldesign，andthephasecompositionsofproductwererevealedbyXRDanalysis．Theresultsshowedthattheoptimumtechnicalconditionswereasfollows：reactiontemperaturewas55~C，re

5、actiontimewas40min，ball—feedratiowas6：1，rotationalspeedratewas600r／min，andundertheseconditionstheaverageconversionofreactioncouldreach89．38％．XRDanalysisindicatedthattherewasnosidereactionduringballmilling．Themethodwascharacterizedbyitssmallinvestment，highyield，lowenergyconsumption，strongpractic

6、ability,andhassignificancestoenergyconservationandemissionreductionandgrainproductionincreaseinChina．Keywordsphosphogypsumsolid-phaseballmillingpreparationurea—gypsum磷石膏是湿法磷酸生产过程中排放的工业废渣，肥，但其肥料利用率仅为30％～40％[9】，易溶尿素的主要成分是CaSO·2H20，通常每生产1t磷酸可排放大量流失不仅造成了经济和资源的巨大浪费，还会对5t磷石膏[1-2]o目前，世界磷石膏年排放量达2．8亿t，江

7、、河、湖泊等水体造成严重的富营养化污染n0-11]。我国也已超过5000万t，其中约20％排入河流及大尿素石膏由于本身较低的溶解度，不需包膜或改海，7O％被堆放，只有10％被用来再生利用[3-5]o磷石性，即可缓慢地释放出尿素，既不会因为浓度过高而膏的任意排放不仅污染环境、占用大量土地，更是一引起烧苗，又能满足作物各个生长阶段的需要，预期种资源浪费的行为。磷石膏资源化研究既是解决环有显著的粮食增产效果，还能提高肥料利用率，减少境污染的需要，也是发展循环经济