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磷石膏中杂质组成_形态_分布及其对性能的影响

磷石膏中杂质组成_形态_分布及其对性能的影响
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2 P2O5 形态 分布及其对性能的影响
1 可溶磷
可溶磷含量主要取决于磷石膏的洗涤 过滤工
艺 含量在 0.3% ~ 1.8%范围变化 生产工艺正常
图 1 可清楚看到二水石膏晶体表面附集有大量粒 状杂物 能谱分析其磷含量较高 表明粒状杂物以含 磷杂质为主 水洗磷石膏的二水石膏晶体表面粒状杂 物明显减少 可溶磷含量较低的 PG2 的晶体表面的粒 状杂物明显低于 PG1 表明磷石膏中可溶磷被二水石 膏晶体所吸附 分布于二水石膏晶体表面
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中国建材科技 6/2000
图 2 二水石膏析晶过饱和度
图 3 熟石膏水化不同时间结晶水含量 1
煅烧磷石膏水化不同龄期的结晶水含量始终 低于煅烧天然石膏 煅烧水洗磷石膏硬化体结晶水
含量的升高和煅烧掺磷酸天然石膏硬化体的结晶 水含量的降低 表明可溶磷使石膏胶结材水化速率 减慢 硬化体中磷组分以难溶态存在 即使水化 5min 的试样也未检测到可溶磷的存在 因此 可 溶磷减慢水化硬化的原因可能是在水化初期可溶 磷形成磷酸钙沉淀 覆盖在半水石膏表面 阻碍其 溶出与水化 这正是磷石膏胶结材凝结硬化慢于普 通建筑石膏的原因所在
研究与探讨
测定了煅烧石膏水化不同时间的液相过饱和度 结晶水含量与硬化体显微结构 结果见图 2 ~ 图 4
水化初期 二水石膏析晶的溶液过饱和度较 高 随着水化进行 过饱和度逐渐降低 煅烧磷石 膏的过饱和度大大低于天然石膏 如水化 2min 时 煅烧天然石膏的过饱和度为 4.0 而磷石膏为 2.4 煅烧水洗磷石膏的过饱和度较之磷石膏有明显提 高 以及磷酸使煅烧天然石膏的过饱和度显著降 低 表明可溶磷使二水石膏析晶过饱和度明显降 低 在较低过饱和度下水化的磷石膏 其二水石膏 晶体成核的几率减小 形成的二水石膏晶核数量相 应减少 倾向于成长为更大尺度的晶体 SEM 显微 分析支持这一推论 煅烧磷石膏水化形成的二水石 膏晶体明显比天然石膏大得多 而煅烧水洗磷石膏 形成的二水石膏晶体有所细化 磷酸则使煅烧天然 石膏水化形成的二水石膏晶体尺寸大大增加 表明 可溶磷使二水石膏晶体粗化 晶体形状由原来的针 状 片状转变为棒状 板状 二水石膏晶体粗化使 其晶体间的交错搭接减少 结构疏松 必然导致硬 化体强度降低

磷石膏渗漏引发的土壤和地下水污染控制策略研究

磷石膏渗漏引发的土壤和地下水污染控制策略研究

磷石膏渗漏引发的土壤和地下水污染控制策略研究磷石膏是磷酸盐生产过程中产生的一种废弃物,含有大量的磷酸盐和重金属,如果未经处理直接排放到环境中,会造成严重的土壤和地下水污染。

因此,研究磷石膏渗漏引发的土壤和地下水污染控制策略对环境保护具有重要意义。

磷石膏渗漏污染对土壤和地下水的影响主要体现在以下几个方面:1. 土壤酸化:磷石膏中的磷酸盐会在土壤中释放出酸性物质,导致土壤酸化。

酸性土壤会影响植物生长,降低土壤肥力。

2. 重金属污染:磷石膏中含有大量的重金属,如铅、镉、汞等。

这些重金属在渗漏过程中会进入土壤和地下水,被植物吸收并沉积在土壤中,进而影响人畜食用的农产品和饮用水。

3. 土壤结构破坏:磷石膏的渗漏会造成土壤的结构破坏,导致土壤团聚体的破坏和土壤的渗透性下降,进而影响水分和气体的交换。

为了控制磷石膏渗漏引发的土壤和地下水污染,可采取以下策略:1. 合理规划磷酸盐生产厂址:在选址时,应尽量选择远离水源和耕地的区域,以减少污染物直接进入地下水的可能。

2. 完善磷石膏储存和处理设施:建立高质量的磷石膏储存和处理设施,包括固体磷石膏储存仓库和液体磷石膏处理场。

确保磷石膏不会渗漏或溢出。

3. 采取防渗漏措施:在储存和处理过程中,应采取适当的措施,如加强设施的密封和防渗漏措施,确保渗漏的磷石膏不会进入土壤和地下水。

4. 做好渗漏监测和报告:建立完善的监测系统,定期对磷石膏处理场的周围环境进行监测和采样分析,及时发现和报告渗漏情况,以便及时采取控制措施。

5. 进行磷石膏的资源化利用:研究和开发磷石膏的资源化利用技术,如制备磷肥、建材等,减少磷石膏的产生和排放。

6. 进行土壤修复:对受磷石膏渗漏污染的土壤进行修复,包括土壤改良、重金属的迁移和转化控制等措施,以恢复土壤的肥力和生态功能。

7. 加强法律法规和监管:制定和完善相关的法律法规,加强对磷酸盐生产企业的监管和执法力度,对违法排放和渗漏行为严惩不贷。

总之,研究和采取有效的控制策略,可以最大程度地减少磷石膏渗漏引发的土壤和地下水污染。

磷石膏对水泥性能的影响

磷石膏对水泥性能的影响

磷石膏对水泥性能的影响摘要:目前在我国,磷石膏作为一种工业的副产物,每年的排放量巨大无比,达到了数亿吨。

由于磷石膏杂质多且对磷石膏性能影响较大,目前我们国家对磷石膏的利用率却并不理想。

该论文试着从建材方面入手对磷石膏进行研究,试着探索磷石膏对水泥性能的影响。

实验结果表明,磷石膏能明显地延长水泥的凝结时间,能中和水泥的强碱性,且在实际使用范围内,磷石膏不影响水泥的安定性;然而磷石膏对水泥的标准稠度用水量影响微乎甚微。

关键词:磷石膏水泥标准稠度用水量 PH值安定性湖北文理学院建筑工程学院毕业论文第1章绪论1.1研究背景磷石膏:是指在磷酸生产的过程中用硫酸处理磷矿时所产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙,目前我国目前对磷石膏的利用率仅仅只有10%左右,磷石膏的堆放,会侵占我们的土地资源。

人们长时间的接触磷石膏,会引起体内的病变从而导致死亡。

同时,随着中国建筑业的发展,国内对建筑用料有了许多新的要求。

1.2国内研究现状目前在我们国家,对磷石膏的综合利用主要用于以下几方面:①建筑材料;②化工产品山填③矿充;④土壤改良剂。

然而由于技术限制和对磷石膏进行的高额成本的预处理,国内的研究现况依旧不能较好的解决对磷石膏的利用状况。

1.3论文主要研究内容论文以实验室用42.5PC硅酸盐水泥和周边工厂废弃磷石膏,用磷石膏和水泥以不同比例混合,其中磷石膏质量占混合式样质量的百分比分别为0%、5%、10%、15%、20%和25%。

实验用这5组试样分别研究混合之后水泥的标准稠度用水量、PH值、凝结时间、安定性和膨胀系数的具体数值变化和趋势。

第2章材料与试验2.1实验材料由襄阳泽东化工堆场取粉状磷石膏,堆积时间约1年,没有进行任何预处理,存放温度为正常室温。

复合硅酸盐水泥P·C42.5;实验室用生产厂家包装袋装集,存放温度为正常室温。

2.2试样处理将试验用水泥和磷石膏取出,分别选取堆积时间外观大致一样的式样,将其中的大块碾碎。

磷石膏中杂质及其影响作用浅析

磷石膏中杂质及其影响作用浅析

() 3 其它 杂质 磷 石膏 还含 有碱 金 属盐 及有机 物 等 多种 杂质 。 碱 金 属盐 带来 的主要 危害 是 当磷 石膏 制 品受潮 时 , 碱 金 属离子 沿着 硬化 体孔 隙迁 移 至表面 , 分蒸 发 水 后 在表 面析 晶 , 生 粉化 、 产 泛霜 。 有机 物来 源于磷 矿
离 子 会 造 成 制 品 表 面 晶 化 ; 机 物 则 对 半 水 石 膏 硬 有
不经任 何 处理直 接利 用 , 用作土 壤 改 良 :2) 去 如 ( 除
其 中有害 杂质后 加 以利用 , 如作水 泥缓 凝 剂 :3) ( 对 磷 石膏水 洗后煅烧 得 到半水 石膏 加 以利 用 。在这 3 种 应用途径 中 , 质对 磷 石膏 应用性 能 的影 响存 在 杂
o m p iis,p ovdig s ft i urt he e r i n om er fr n e f heprtc . ee e c ort aie
Ke wor s P o p o y s m ; I u i e ; P o p o ; F u r y d : h sh g pu mp r is t h sh r loi n
( 氟 2)
磷石 膏 中的氟来 源 于磷矿 石 , 磷矿 石 经硫 酸 分 解 时 ,磷 矿 石 中 的氟 有 2 %~ O 0 4 %夹 杂 在 磷 石膏 中 , 以可溶 氟 N F和难 溶 氟 C F、 aSF 两种 形 a a 2N 2i6
式存 在。
湿 法生产 1 磷 酸 约 排放 5 磷 石 膏 , t t 目前 全 世 界每 年磷 石膏排 放量 约 2亿 吨 , 国每 年排 放量 已超 过 我
作 用
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维普资讯
二 水型 。

磷石膏中杂质及其影响作用浅析

磷石膏中杂质及其影响作用浅析

0前言磷石膏是化工厂湿法生产磷酸时排出的一种工业废渣,主要成分是二水硫酸钙(CaSO4・2H2O)。

湿法生产1t磷酸约排放5t磷石膏,目前全世界每年磷石膏排放量约2亿吨,我国每年排放量已超过2000万吨,目前利用率很低。

磷石膏应用最大的障碍在于其含有的杂质对性能产生影响,本文系统探讨了磷石膏杂质对其应用性能的影响。

1磷石膏中的杂质类型习惯上将磷石膏中杂质分成以下3大类。

(1)磷磷是磷石膏中的主要杂质,以可溶磷、共晶磷和难溶磷3种形式存在。

可溶磷由磷酸引入,主要以H3PO4、H2PO4-、HPO42-3种形式存在;共晶磷是由于HPO42-同晶取代部分SO42-进入硫酸钙晶格而形成的;难溶磷主要是以Ca3(PO4)2的形态存在作用。

(2)氟磷石膏中的氟来源于磷矿石,磷矿石经硫酸分解时,磷矿石中的氟有20% ̄40%夹杂在磷石膏中,以可溶氟NaF和难溶氟CaF2、Na2SiF6两种形式存在。

(3)其它杂质磷石膏还含有碱金属盐及有机物等多种杂质。

碱金属盐带来的主要危害是当磷石膏制品受潮时,碱金属离子沿着硬化体孔隙迁移至表面,水分蒸发后在表面析晶,产生粉化、泛霜。

有机物来源于磷矿石中的有机杂质和生产工艺中所加入的有机添加剂,主要为乙二醇甲醚乙酸酯、异硫氰甲烷、3-甲氧基正戊烷等,分布在二水石膏晶体表面,使磷石膏胶结材需水量增加,削弱了二水石膏晶体间的接合,使硬化体结构疏松,强度降低。

由于磷矿石的来源和磷酸生产工艺的不同,不同地区磷石膏杂质含量也存在差异,但总体来说,其主要杂质是P2O5(未分解磷矿和游离磷酸,以P2O5表示)和氟化物。

磷石膏中杂质及其影响作用浅析Theimpurityinphosphorusplasteranditseffect庞英杨敏(贵州大学化工学院,贵州贵阳550003)摘要:磷石膏作为一种化学石膏,应用方面存在障碍的主要原因在于其含有的杂质,如磷、氟及其他杂质等对其应用性能具有不同的影响作用。

磷石膏颗粒级配、杂质分布对其性能影响的研究

磷石膏颗粒级配、杂质分布对其性能影响的研究

第26卷 第1期2004年1月武 汉 理 工 大 学 学 报JO U R N A L O F W U H A N U N IV E R SIT Y O F T E C H N O L O G YV ol .26 N o.1 Jan.2004磷石膏颗粒级配、杂质分布对其性能影响的研究姜洪义,刘 涛(武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉430070)摘 要: 采用激光粒度测定仪、筛分和SE M 研究了磷石膏的颗粒级配和二水石膏晶体的形貌,测定了不同粒径磷石膏中杂质的种类和含量,测试了不同粒径磷石膏的性能。

结果表明:磷石膏的颗粒级配、形貌与天然石膏存在明显不同,磷石膏中的杂质含量随粒径不同而存在差异。

关键词: 磷石膏; 颗粒级配; 杂质分布中图分类号: T U 526.2文献标识码: A文章编号:1671-4431(2004)01-0028-03收稿日期:2003-10-20.基金项目:湖北省自然科学基金(2001A B B 073).作者简介:姜洪义(1961-),男,教授.E -m ai l :vi i chen @sohu .com磷石膏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%),大量废料堆积,已构成一种严重的污染源。

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。

它的开发与利用一直是人们所关注的问题。

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。

但磷石膏中含有磷、氟、有机物等诸多有害杂质,使其不能直接用于生产石膏建材。

探明杂质的种类、形态、分布及其对性能的影响规律,是磷石膏资源化的基础与关键。

国内外20世纪60年代以来对磷石膏的综合利用进行了较广泛的研究,对杂质的影响[1,2]、磷石膏在建材工业的应用[3]进行了研究。

关于磷石膏利用存在问题分析及解决方法探讨

关于磷石膏利用存在问题分析及解决方法探讨

关于磷石膏利用存在问题分析及解决方法探讨作者:牛改玲来源:《科技信息·上旬刊》2017年第03期摘要:现实中,磷石膏的综合利用水平较低,这一方面会造成对资源的严重浪费,另一方面因为磷石膏的大量堆存,也会导致土地资源被占用,甚至磷石膏内含有的有害物质还会对自然环境造成破坏。

导致这一问题的主要原因在于磷石膏中的磷、氟等杂质对其综合开发利用造成了不利影响,致使磷石膏的品质不稳定且开发经济性不高,但笔者坚信,随着技术的进步和工艺的改善,磷石膏的大规模综合利用势在必行。

关键词:磷石膏;利用;存在问题;解决方法1引言在工业生产的过程中,经常会产生一些副产品,如因化学反应生成的以硫酸钙为主要成分的副产品,即工业副产石膏。

而磷加工行业产生的石膏就是工业副产石膏的一种。

现实中,对待工业副产石膏的方法就是对其进行利用,但受限于国内磷矿加工过程中的诸多因素限制,磷石膏综合利用水平较低,这一方面会造成对资源的严重浪费,另一方面因为磷石膏的大量堆存,也会导致土地资源被占用,甚至磷石膏内含有的有害物质还会对自然环境造成破坏。

从质量上看,天然石膏的品质最好,当然也最适合被利用,脱硫石膏次之,而磷石膏内含的有较多杂质且不易分离,其利用性能比较低。

但磷石膏的天然价格远低于天然石膏,同时加强对磷石膏的应用也可以降低环境遭受污染的风险,所以有必要找出制约磷石膏被有效利用的关键问题,并采取措施加以解决。

本文正是基于这一出发点,对磷石膏利用过程中存在的问题进行了分析,并在此基础上就这些问题的解决方法进行了探讨。

2磷石膏性质及利用途径磷石膏是一种粉末状固体(如图1所示),其颜色一般为浅灰、浅黄或者灰黑色,它主要呈酸性,而且有刺激性气味。

在实际工作,硫酸分解磷矿得到的固相的主要成分是CaSO4·2H2O,此外还包含少量的磷矿、未被洗净的磷酸、由Fe和Al生产的磷酸盐、CaHPO4·2H2O、Cs2F6Si以及随磷矿带入的酸不溶物。

磷石膏煅烧过程中添加剂对其杂质和白度影响

磷石膏煅烧过程中添加剂对其杂质和白度影响

第42卷第4期2019年7月非金属矿Non-Metallic MinesVol.42No.4July,2019磷石膏煨烧过程中添加剂对其杂质和白度影响方官涛敖先权*刘境陈前林曹阳(贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550025)扌商要以氯化馈、氯化钠、连二亚硫酸钠为添加剂对磷石膏进行锻烧处理对磷石膏进行球磨、筛分,考察了锻烧温度、锻烧时间、添加剂量对磷石膏中铁、有机碳的脱除情况及磷石膏白度的影响采用白度仪、火焰原子吸收光谱仪、紫外分光光度计分析了处理前后磷石膏的白度、铁及有机碳含量的变化结果表明:锻烧条件为温度475°C、时间2h,随添加剂量增加,白度逐渐增大,加入NH4C12%与磷石膏充分研磨进行锻烧,磷石膏白度由26.8%升高到87.12%,铁去除率达到96.61%,有机碳去除率为44.90%磷石膏经过处理后白度提高,满足建材行业对石膏粉白度的要求(大于70%)关键词磷石膏;添加剂;除杂;白度中图分类号:TQ1力・寸7文献标识码:A文章编号:1000-8098(20⑼04・0010・03Effects of Additives on Impurities and Whiteness of Phosphogypsum during CalciningFang Guantao Ao Xianquan*Liu Jing Chen Qianlin Cao Yang(College of Chemistry and Chemical Engineering,Guizhou University,Guiyang,Guizhou550025) Abstract Phosphogypsum was calcined with ammonium chloride,sodium chloride and sodium dithionite as additives.The effects of calcining temperature,calcining time and added amount on the removal of iron,organic carbon in phosphogypsum and the whiteness of phosphogypsum were investigated.The whiteness,iron and organic carbon contents of phosphogypsum before and after treatment were analyzed by whiteness meter,flame atomic absorption spectrometer and ultraviolet spectrophotometer.The results shows that the optimized process conditions were obtained as follows: calcining temperature475°C,calcining time2h,NH4C1was selected as calcined additives and2%,with the increase of dosage,the whiteness increases gradually,When adding2%anunoniuin chloride to calcinate phosphogypsum,,whitening was improved from26.8%to87.12%,iron removal rate was 96.61%,and the organic carbon removal rate was44.90%.After treatment,the whiteness of phosphogypsum was improved to meet the requirements of building materials industry for the whiteness of gypsum powder(>70%).Key words phosphogypsum;additive;inipurities removing;whiteness磷石膏是湿法磷酸生产工艺产生的副产品,其主要成分为CaSO4-2H2O,CaSO4-l/2H2O及CaSOj®,还含有一些杂质如有机物、氟、P2O5及少量金属(钾、钠、猛、钠、铁等)。

浅谈磷石膏对水泥性能的影响

浅谈磷石膏对水泥性能的影响

浅谈磷石膏对水泥性能的影响作者:刘骥唐小春韦显文韦宏常来源:《企业科技与发展》2020年第09期【摘要】文章对磷石膏不同掺量、不同pH值及不同缓凝温度对水泥凝结时间、强度等性能指标的影响进行了探索。

磷石膏作为水泥缓凝剂,相比天然石膏,能延长水泥凝结时间,但是pH值应大于7,否则会严重影响水泥的前期强度,并使水泥凝结时间过长;并且,可以根据不同的季节和环境温度灵活调整磷石膏的使用比例,以适应实际施工情况。

【关键词】磷石膏;pH值;水泥性能【中图分类号】TQ177.62 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2020)09-0082-02磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体副产物,每生产1 t磷酸会产生4.0~5.0 t磷石膏,其主要成分为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O),此外含有少量未反应的磷矿、磷酸、氟化物、有机物及钾、钠等成分。

据不完全统计,全球磷石膏累积排放量约56亿t,每年新增1.1亿~1.5亿t。

我国磷石膏年产生量约7 500万t,累计排量近6亿t,是副产石膏中排量最大的一种。

近年来,建材行业的快速发展及石膏在建筑材料行业的广泛应用,使天然石膏资源越来越紧俏。

此外,电厂的脱硫石膏也被广泛加工成石膏制品,导致传统水泥调凝剂的天然石膏和工业脱硫石膏价格不断上涨,给水泥企业的石膏供应及生产成本控制带来很大困难。

广西鹿寨等地已排放的上百万吨磷石膏长期露天堆放,对地下水资源造成污染。

因此,广西鱼峰水泥股份有限公司加大对磷石膏工业化试验研究开发及应用力度,使磷石膏完全或部分替代原有的天然石膏和脱硫石膏,既变废为宝为企业降本增效,又消纳固体废物保护环境。

1 磷石膏不同掺量对水泥性能的影响为探索磷石膏对水泥凝结时间及强度等的影响,分别按照P.O42.5水泥及M32.5水泥的配比进行小磨试验,在相同SO3和比表面积的前提下,石膏按3种配比掺入(单用天然石膏,天然石膏:磷石膏=1∶1,单用磷石膏),本次小磨试验采用的磷石膏pH值为7.6,试验结果见表1。

快烧对磷石膏可溶磷杂质及其脱水产物的影响

快烧对磷石膏可溶磷杂质及其脱水产物的影响

s h o wn ha t t he t s o l u b l e p h o s p h a t e c o nt e n t d e c r e a s e d c o n s i d e r a bl y a f t e r f a s t i f in r g wi t h i n c r e a s i n g o f he t t r e a t i ng t i me a n d t e mp e r a t u r e . Th e f a s t ir f in g
Li n Z h o u De n g L i n g x i L i F e n g l i n g Z h a n g Ya j i e Qi a n J u e s h i ’
( Co l l e g e o f Ma t e i r a l S c i e n c e a n d E n g i n e e i r n g , C h o n g q i n g Un i v e r s i t y , C h o n g q i n g 4 0 0 0 4 5 )
( 重庆大学 材料科学与工程学院,重庆 4 0 0 0 4 5 )


磷石ห้องสมุดไป่ตู้中含有 少量可溶磷等杂质 , 作为石 膏胶凝材料 直接使用存在 不利影响。利 用快烧处理 3 种不 同 磷杂质含量的磷石膏 , 通过控
制快烧 温度和时间, 研 究了快烧后磷石膏总磷 、 可溶磷 和 p H值 变化情况, 并采用 X R D对快烧后磷石 膏物相进行分析 。结果表 明, 快烧能明显 降低 磷石 膏可溶磷杂质含 量, 快烧时 间延长和温度提 高都有利于可溶磷含量 降低 ; 快烧对总磷含量没有影响 ; 快烧处理后磷石膏 中 有丰水石膏生成 , 磷

磷石膏特性浅析

磷石膏特性浅析

磷石膏特性浅析随着社会对土地和水资源保护呼声的增加,传统堆存的处理方式已经制约了磷化工企业的发展,只有解决好磷石膏的进出平衡才能使企业的发展可持续,为解决好磷石膏的综合利用问题,笔者对磷石膏的特性进行了粗浅的分析。

1 磷石膏的物理特性磷石膏是化工厂用磷灰石与硫酸作用,湿法产生磷酸时的工业副产物。

磷石膏外观为黄白色、浅灰白色或黑灰色细粉状固体,主要成分为CaSO4·nH2O,其质量份数通常在85%以上。

理论上讲,与天然石膏一样,工业废渣磷石膏也存在七种矿物相,有CaSO4·2H2O、–CaSO4·0.5H20、β–CaSO4·0.5H20等。

与天然石膏相似,磷石膏一般含游离水20%-30%。

根据湿法磷酸生产工艺的不同,磷石膏结晶有二水化合物(CaSO4·2H2O)、半水化合物(CaSO4·0.5H2O)等形态。

通过实验室常规测定,磷石膏呈灰白色,局部呈黄色和灰黄色,有较强的酸性,松散容重0.85g/cm3,孔隙比1.0~3.5,渗透系数2.8~3.2×10-4cm/s。

其为多组份的复杂结晶体,含结晶水19~25%,附着水4%~12%,液限52%,塑限32%。

2 磷石膏化学与矿物成分对于磷石膏等成分测定,采用SIEMENS D500型X衍射分析仪进行测定,仪器工作电压和电流为40kV 和30mA ,扫描速度(2θ)= 40/min。

磷石膏的主要组成是二水硫酸钙,此外还有一定量P2O3、F-、Fe2O3、有机质、未分解的磷矿粉和酸性不溶物等,其具体的化学成份见表1。

表1 磷石膏的化学成份(%)成份SiO2 Fe2O3 MgO CaO SO3 P2O5 F- 结晶水其它含量(%) 3.52 0.25 0.89 30.68 41.64 2.03 0.63 19.950.413 磷石膏的微观晶体结构3.1 针状晶体晶体的尺寸大小为:长80~500 、宽20~100 ,厚5~10 ,长宽比约4~5。

磷石膏中对农作物的有害元素_解释说明以及概述

磷石膏中对农作物的有害元素_解释说明以及概述

磷石膏中对农作物的有害元素解释说明以及概述1. 引言1.1 概述磷石膏是一种由含有磷酸铵或磷酸钙溶液在工业生产过程中生成的固体废弃物。

它通常以粉末或颗粒形式存在,并且具有高磷含量,因此经常被用作农田改良剂和肥料。

然而,磷石膏中也含有一些对农作物具有潜在危害的元素,如砷、镉和铅。

这些有害元素的存在可能会对农作物的生长和人类的健康造成威胁。

1.2 文章结构本文将首先阐述磷石膏中的有害元素,包括砷、镉和铅的含量以及对农作物产生的影响。

其次,将探讨这些有害元素产生的原因,以及采取的防控措施。

接着,我们将回顾国内外相关政策和标准,并分析其对解决磷石膏中有害元素问题所起到的作用。

最后,在结论部分总结并展望未来针对这些问题可能面临的挑战与前景。

1.3 目的本文的目的是提供关于磷石膏中的有害元素问题的详尽说明和概述,以增强人们对这个问题的认识和理解。

通过揭示磷石膏中的有害元素及其对农作物产生的影响,我们可以为相关领域的农业实践、政策制定和标准制定等方面提供参考依据,并促进有害元素防控工作在实践中得到更好地应用。

*注意:此处只根据题目整理了大纲英文表达,并未完全按照正确格式书写,请结合实际进行修改和调整。

*2.磷石膏中的有害元素2.1 砷的含量与对农作物的影响砷是一种常见的有害元素,其在磷石膏中的含量会对农作物产生不良影响。

高浓度的砷会导致土壤污染,并通过水分和土壤颗粒逐渐被农作物吸收。

当农作物吸收到过量的砷时,会导致生长受阻、减产甚至死亡。

此外,砷还可能累积到植物不同部位,如根、茎和叶子等,进而进入人类食品链。

摄入过量的砷会对人体健康造成威胁,引发多种慢性疾病,包括癌症、肝肾损伤以及神经系统问题等。

因此,在使用或处理磷石膏时,需要注意控制其中毒性元素——尤其是砷——的含量,以保证农作物生长健康、减少环境污染及降低人体暴露风险。

2.2 镉的含量与对农作物的影响镉是另一个常见的有害元素,其在磷石膏中的含量也会对农作物产生负面影响。

磷石膏的质量影响因素及质量评价指标体系研究

磷石膏的质量影响因素及质量评价指标体系研究

磷石膏的质量影响因素及质量评价指标体系研究重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名:张欢指导教师:彭家惠教授专业:材料科学与工程学科门类:工学重庆大学材料科学与工程学院二O一三年四月Research on Factors Affecting the Quality and Quality Evaluation Index System ofPhosphogypsumA Thesis Submitted to Chongqing Universityin Partial Fulfillment of the Requirement for theMaster’s Degree of EngineeringByZhang HuanSupervised by Prof. Peng JiahuiSpecialty: Material Science and EngineeringCollege of Material Science and Engineering ofChongqing University, Chongqing, ChinaApril, 2013摘要磷石膏是湿法磷酸生产的副产物,生产1吨磷酸会产生约5吨磷石膏。

磷石膏晶型差,含多种有害杂质,品质不稳定,缺乏针对性的质量评定标准,严重制约了其资源化应用。

我国磷石膏的累计堆存量已经超过2亿吨,有效利用率仅20%左右。

磷石膏长期被当作固体废弃物堆放在渣场,不仅占用了宝贵的土地资源,还会对周围生态环境造成破坏,影响了磷化工行业的可持续发展。

本文通过实验室模拟二水湿法磷酸工艺,研究了湿法磷酸生产工艺对磷石膏晶形的影响;研究了磷石膏晶形和杂质对磷建筑石膏性能的影响规律和作用机理;结合多位学者的研究成果和相关标准,提出了用于生产建筑石膏的磷石膏的质量评价指标体系。

萃取工艺对磷石膏晶形有很大影响:料浆液固比和反应温度仅影响磷石膏的晶体大小,液相SO3浓度和液相P2O5浓度对磷石膏的晶体形貌和大小都有影响。

磷石膏中杂质的清除方法汇总

磷石膏中杂质的清除方法汇总

磷石膏中杂质的清除方法汇总磷石膏中杂质的清除方法有哪些?答:磷石膏因含有磷、氟、游离酸等杂质,会减慢制得的熟石膏水化时的凝结时间,降低制品的强度。

因此,用来生产石膏建材时必须进行严格净化,利用磷石膏的各种技术中都包含磷石膏水洗分离杂质和中和游离酸的处理过程。

磷石膏的净化关键有两个:一是经水洗必须获得稳定且杂质含量符合建材行业要求的二水石膏;二是解决水洗过程中造成的二次污染。

净化方法主要有水洗、分级和石灰中和等几种。

水洗工艺可以除去磷石膏中细小的不溶性杂质,如游离的磷酸、水溶性磷酸盐和氟等;分级处理可除去磷石膏中细小不溶性杂质,如硅砂、有机物以及很细小的磷石膏晶体,这些高分散性杂质会影响建筑石膏的凝结时间,同时黑色的有机物还会影响建筑石膏产品的外观颜色。

分级处理对磷、氟的脱除也有效果,另外湿筛磷石膏还可以除去大颗粒石英和未反应的杂质。

石灰中和的方法对去除磷石膏中的残留酸特别简便有效。

当含可溶性杂质、不溶物、有机物较高的磷矿制磷酸时,生成的磷石膏呈聚合晶,那就要采用较讲究的净化方法。

一种方法是用三级水力旋离器分离磷石膏料浆。

在此情况下,水溶性杂质的去除率大于95%,有机物的去除率也足够高,磷石膏的利用率在70%~90%。

当磷石膏的粒度特别细小,水源又不怎么丰富时,采用浮选法代替水力旋离法分离杂质。

浮旋分离时有机的分离程度很高,水溶性杂质的去除率为85%~90%,石膏的回收率为90%~96%。

净化后的石膏悬浮液用真空过滤操作尽量把游离水含量降低到最低的程度,以减少其后干燥工段的热量消耗。

选用那种型式的过滤需视磷石膏的结晶粒度而定。

离心机可使磷石膏的含水量降低得更低些,但对有些磷石膏并不适用,真空过滤机的脱水程度差,但它能适用于各种磷石膏,投资费低,维修要求少。

磷石膏基础研究结果有哪些?答:(1)可溶磷、氟、共晶磷和有机物是磷石膏中的主要有害杂质。

可溶磷、氟与有机物分布于二水石膏晶体表面,其含量随磷石膏颗粒度的增加而增加;共晶磷存在于二水石膏的晶格中,其含量随磷石膏颗粒度的减少而增加。

磷石膏中杂质及除杂方法研究综述

磷石膏中杂质及除杂方法研究综述

综述专论化工科技,2010,18(6):59~64SCI ENCE &T ECH N OL OG Y IN CH EM ICA L IN DU ST RY收稿日期:2010 08 18作者简介:徐爱叶(1983-),女,河南驻马店人,昆明理工大学硕士研究生,主要从事化工材料的研究。

**通讯联系人。

*基金项目:云南省教育厅科学研究基金项目(5Y 0678D);昆明理工大学开放性实验资助项目。

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:X 781.3 文献标识码:A 文章编号:1008 0511(2010)06 0059 06石膏是一种很重要的工业原料,根据其来源不同,可分为天然石膏和化学石膏(工业产或副产)两大类,其中天然石膏占工业石膏用量的90%,其余为化学石膏。

随着中国经济的发展,不可再生的天然石膏资源将会越来越少,而化学石膏,如磷肥生产过程中的副产品磷石膏,发电厂以及其它工业生产烟道气体脱硫产生的副产品脱硫石膏,其它工业副产的氟石膏、柠檬酸石膏、硼石膏、钛石膏和芒硝石膏等[1]则在不断增加。

其中,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,且随着我国磷复肥产量的迅速增长,磷石膏的产排量还会逐年增大[2]。

磷石膏的主要成分是二水硫酸钙,另外含有少量未反应的磷矿粉、游离磷酸、磷酸铁、磷酸铝和氟硅酸盐等杂质,是一种重要的再生石膏资源[3,4]。

近年来,我国非常重视磷石膏的资源化利用,很多企业以及有关科研院校也作了大量的应用研究,使磷石膏可应用于水泥缓凝剂、石膏建材系列制品、化肥工业、陶瓷装饰材料及土壤改良剂等方面[5]。

李晓丽-磷石膏的污染预防

李晓丽-磷石膏的污染预防

磷石膏的污染预防专业环境工程111 姓名李晓丽学号 201110701146摘要:磷石膏是湿法生产磷酸排放的工业废渣,主要成分CaSO4·2H20含量高达70%以上,同时还含有少量可溶性磷、氟、有机物、共晶磷等杂质。

磷石膏的大规模露天堆放破坏周围土壤中有机质的再生循环,可溶性磷和氟等经雨水传递,对生态环境造成难以恢复的危害,国家环保总局已将磷石膏列人危险固体废弃物之列,因此,磷石膏的消化处理已然成为磷化工企业在环保达标方面面临的重大难题。

厂址:鲁西化工银川磷肥厂关键词:磷石膏污染预防磷肥工业的高速发展也带来一些问题,在湿法磷酸生产中副产大量的磷石膏(通常湿法磷酸副产磷石膏),据2006年4月在天津召开的“磷石膏综合利用座谈会”了解到,2005年国内副产的磷石膏达到30Mt/a 。

同时,国内磷肥企业(特别是云南、贵州、湖北、四川等磷复肥基地)长年堆存的磷石膏数量也相当惊人,据2006年 7月在沈阳召开的“磷肥、硫酸行业推进循环经济工作会议”了解到,到 2005年底,我国堆存的磷石膏约有100Mt。

从全世界范围来看,磷石膏的年排放量也达到280Mt。

每生产1t磷酸约产生4.5-5t磷石膏。

磷石膏分二水石膏(CaSO4·2H2O)和半水石膏(CaSO4·1/2H2O),以二水石膏居多。

磷石膏除主成分硫酸钙外含少量磷酸、硅、镁、铁、铝、有机杂质等。

预计中国到2015年磷肥(P2O5)需求量将达1.3亿t,届时磷石膏年排放量将超过2000万t,而利用率仅为2%-3%。

堆放磷石膏不仅占用了大量土地,而且造成环境污染,因此有必要寻求磷石膏的合理利用途径,以实现磷肥工业的可持续发展和磷石膏的高度利用。

磷石膏中因含有种类较多的化学成分而增加了磷石膏的利用难度,尤其磷石膏中含有少量残留磷酸更给有效利用带来了困难,所以磷石膏一般不被以石膏为原料的企业所采用,仅极少部分被作为土壤改良或在有些石膏资源的地区经水洗后作为原料使用,这种简单少量的消化对整个堆积如山的磷石膏来讲仍是杯水车薪,不解决根本问题。

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我国磷石膏的有效利用率不足10%。
磷石膏综合利用路线
磷石膏分解制硫酸联产水泥技术研究现状 国外研究动态
起止时间 20年代初 1931年 50年代 1967年 1967年 1972年 1991 年 事件 德国科学家M· MulIer和H· J· Kuhne发明了天然石膏制硫酸联产水 泥的专利技术,称为Muller-Kuhne流程 德国建成了第一套天然石膏制酸联产水泥装置,日产40吨硫酸 奥地利林茨公司建成了天然石膏制硫酸联产水泥的工厂,日产 230吨硫酸 德国首先用磷肥副产的磷石膏为原料投入工业化生产 林茨公司建成了第一套利用磷石膏制酸联产水泥的装置,日产 350吨硫酸 南非也建成一套同等能力的磷石膏制酸装置。 德国鲁奇公司用流化床培烧技术,在小试验装置上进行试验 , 并获得成功。
pH 3.11
磷石膏中杂质的存在形式
磷石膏中杂质的主要存在形式 Main expression form of impurities from phosphogypsum
主要存在形式 杂质 磷 氟化物 硅 有机质
水溶性的
H3PO4、H2PO41-、HPO42F-、SiF62SiF62/
非水溶性的
未分解的磷矿石 CaF2、CaFSi6 SiO2 磷矿石中夹带的有机质
事件
马林转,循环流化床分解磷石膏及分解气体资源化研究 方祖国,还原分解磷石膏的还原剂筛选及影响因素研究张伟,循环流化床中磷石 膏还原分解实验研究张慧娜,连续升温条件下高硫煤还原磷石膏产物特性研究 杜亚雷,一氧化碳还原分解磷石膏的研究 牛学奎,磷石膏分解过程中CaS的生成及转化机理研究 郑绍聪,循环流化床高硫煤还原分解磷石膏研究 谢龙贵,硫化氢还原分解磷石膏及其机理研究;戴取秀,磷石膏分解渣CaO纯 化及元素迁移变化规律研究 磷石膏低温催化分解及过程物相迁移研究(21176108)
马 丽 萍
LIping Ma
内容简介
1. 磷石膏及其综合利用 2. 磷石膏中杂质的存在形式
3.杂质对磷石膏应用性能的影响
4. 磷石膏资源化展望
1. 磷石膏及其综合利用
磷石膏的产生 磷石膏是湿法磷酸生产过程中排放的工业废渣,是一种可利用的 再生资源,其主要的化学成分是硫酸钙。反应如下:
Ca(PO4)3+H2SO4→H3PO4+CaSO4· 2O mH
40min。
固体产物的XRD表征
固体产物分析
固体产物晶体放大1000倍扫描电镜图
固体产物晶体放大500倍扫描电镜图
固体产物粉体颗粒的形状规则,呈现出多种形状,如纺锤形、立方形、 球形、四角柱形和片形,粒度分布窄,粒径小,其平均粒径一般为1~ 3μm,由此可以确定产物CaCO3为轻质碳酸钙。通过化学方法测定,固体 产物中CaCO3的含量为63.08%。
1.磷
2.氟
3.碱金属盐
主要含有碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氟化物等。
4.有机物
有机物由乙二醇甲醚乙酸酯、异硫氰甲烷、 3–甲氧基正戊烷、2–乙基–1、3–二氧戊烷等。 主要包括氧化铁,氧化铝,氧化镁,二氧化硅以及在磷 矿石中存在且不会酸解的矿物和盐类。
5.其它杂质
3.杂质对磷石膏应用性能的影响
应用
•对磷石膏脱水性能影响 :与天然石膏相 比,磷石膏的脱水温度较低。总体而言, 磷石膏转化为半水石膏的温度较天然石 膏降低10~30℃不等。由于磷石膏能在 较低温度下脱水生成半水石膏,这能降 低煅烧能耗,对于磷石膏的利用是有利 的。但是杂质的不利影响更加明显,磷 石膏通常都需要预处理才可更好的利用, 而预处理则增加了能耗和资金投入
其他
Na+、K+
Al2O3、Fe2O3、MgO等
2.磷石膏中杂质的存在形式
磷石膏中杂质的种类、形态及其分布
可以分为共晶磷,可溶磷和难溶磷. CaHPO4﹒2H2O; H3PO4、H2PO4-、HPO42-;Ca3(PO4)2 主要来自于磷矿石,根据溶解度的不同,氟可分为可溶氟和难溶氟。 可溶氟主要为NaF,难溶氟为Ca2F、Na2SiF6。
1992 年至今 国内建成7套“4-6”装置:鲁北企业集团公司、鲁西化工集 团阳谷化工厂、遵化市化肥厂、什邡化肥总厂、银山化工(集 团)股份有限公司、沈阳化肥总厂、青岛东方化工集团股份有 限公司
磷石膏分解制硫酸联产水泥技术研究现状
课题组研究进展
时间
2003-2006年 2006-2009年 2007-2010年 2008-2011年 2007-2011年 2011-2013年
磷石膏
处理处置及危害
国内:目前只能采用露天堆积的方式进行处置。小型 企业大多采用干法排渣进行平地堆放;大型企业则大多采 用湿法排渣。 国外也主要采用废弃堆积或直接排入大海的方式。美 国主要采用湿法排渣;俄罗斯、哈萨克斯坦和乌兹别克斯 坦等国家主要采用干法排渣;摩洛哥和约旦等国家则直接 将磷石膏排入大海。 危害对象:环境污染,经济损失。
结 语
合理开发利用磷石膏,应当积极探索、扩大 磷石膏的利用途径,而不仅限于用作建材和用 作农肥的原料。多样的利用途径将有利于磷石 膏的可持续发展,同时能减轻固体废弃物对环 境的污染问题,更能带来显著的经济利益、环 境利益和社会利益。

磷石膏分解制硫酸联产水泥技术研究现状
国内研究动态
时间 50年代 事件 开始磷石膏制酸联产水泥工艺的国外考察,同时开展磷石膏分 解制硫酸联产水泥的研究工作
1986年
1991 年
云南磷肥厂建成国内第一套磷石膏生产10万吨/年硫酸联产水 泥的生产装置。
山东鲁北化工总厂建成第一套 4 万 t /年硫酸联产 6 万反应
•对磷石膏胶结性能影响: 可溶性P2O5会溶于磷石膏在脱水过程中 产生的自由水,从而形成磷酸溶液,分 布在无水和二水石膏表面,使其脱水温 度降低,达不到建筑石膏的工业生产中 的温度标准。 •对磷石膏水化的影响:当半水磷石膏开 始水化时,共晶磷就会从晶格中释放出 来,与溶液中的Ca2+反应,生成 Ca3(PO4)2覆盖在石膏晶体表面,延缓 石膏的凝结硬化,同时也降低了硬化体 的早起强度。
•对磷石膏分解反 应的影响
3.杂质对磷石膏应用性能的影响
3.杂质对磷石膏应用性能的影响
3.杂质对磷石膏应用性能的影响
XRD analysis of decomposition outcome
TG analysis of PG decomposition infused with different FeCl3 concentration
杂质对磷石膏资源化利用的影响
influence of Impurities on the process of reused and resources for phosphogypsum
昆明理工大学环境科学与工程学院
faculty of Environmental science and Engineering
2. 磷石膏中杂质的存在形式
磷石膏分解制硫酸联产水泥技术研究现状
分解温度高
耗热量大
存在的问题
SO2产率低 杂质影响大
磷石膏主要化学成分(w%)(干基) Primary chemistry compositions of phosphogypsum(w%)(dry basis)
成分
总3
CaO
SiO2
4. 磷石膏资源化展望
4. 磷石膏资源化展望
应用实验证明杂质中的哪种物
质对磷石膏的反应有何种影响,
然后在预处理中将杂质分类, 对于反应有利的杂质以外加剂
的形式添加到磷石膏中。
这样不仅可以解决杂质的不良 影响,同时又可以资源再利用,
减少固体废弃物(杂质)的排
放。
三相流化床碳酸化反应装置
磷石膏分解渣碳酸化的最佳工艺条件:CO2气体流量为 300ml/min、液固比为6ml/g、反应温度为25℃、反应时间为
总 2 O5
水溶 P2O5
总F
水溶F
浸出性F
Fe2O3
含量
成分 含量
33.85
Al2O3 0.236
28.52
MgO 0.030
17.06
Na2O 0.043
5.06
K2O 0.086
0.47
MnO 0.002
0.52
游离2O 8.52
0.12
结晶2O 14.32
119.48
酸不溶物 19.23
0.212
•对石膏碳酸铵转化过程的影响:杂质溶 解后可产生F-、Fe3+、Mg2+,这些离 子会进入反应体系。F-发生水解生成 OH-,在OH-的浓度达到一定程度以后, 会与Fe3+、Mg2+反应,生成Fe(OH)3和 Mg(OH)2,氢氧化铁和氢氧化铝会沉淀并 覆盖在反应颗粒表面,阻止石膏碳酸铵 的反应,使转化率降低。
近10年来我国磷石膏的年排放量
磷石膏
组成及性质
主要成分:CaSO4· 2O(n=0~2 ),大多情况下认 nH 可为n=2;杂质成分:磷矿石、氟化物、磷酸、氧化铝、 氧化铁、二氧化硅以及有机质等。但是其组成因磷矿石的 产地和品位以及湿法磷酸工艺的参数的不同有着较大的差 别。 磷石膏的性质:风干后为灰白色的粉末状固体,真实密 度为1.40~1.85g/cm3,堆积密度为1.05~1.45g/cm3; 渗透系数为10-3~10-5cm·-1,水平渗透性可比垂直渗透 s 性高两个数量级;含有Ra和Th等放射性元素,具有一定 的放性;含酸性物质,呈现较强的酸性;热稳定性好。
1. 磷石膏及其综合利用
磷石膏综合利用现状 水泥工业方面(低碱度水泥、水泥缓凝剂、制硫酸联产水泥、水
泥矿化剂等) 化工方面(制元素硫、提取贵金属和稀土元素、硫酸钾、硫酸铵、
硫脲和碳酸钙、乳浊玻璃等)
建筑方面(石膏材料、石膏切块、蒸压磷石膏砖等) 其他方面(土壤改良剂、吸附剂、路基填料、工业填料等)
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