磷石膏论文：磷石膏综合应用评述

磷石膏论文：磷石膏综合应用评述

摘要:磷石膏是磷复肥生产过程中的副产物,磷石膏的

开发利用对于提高磷复肥生产厂家的经济效益及改善周边

环境具有不可估量的价值。评述了国内外磷石膏综合利用状况，重点介绍了磷石膏在水泥和石膏胶凝材料生产中的应用,在农业中的应用及用磷石膏晶须的性质、特点等。通过分析磷石膏综合利用现状，为其资源利用提供可供参考的技术资料。

关键词：磷石膏；综合应用；硫酸钙晶须

abstract:phosphogypsum was a kind of by-product of phosphate fertilizer industry,the comprehensive utilization of phosphogypsum has potential value for raising the economic benefits and disposing environmentof the phosphate fertilizer plant.this paper reviewed the comprehensive utilization for phosphogypsum at home and aboard. and it introduced the application of phosphogypsum in cement industry and gypsum paster material and the application in agriculture. introducingthe

properties,characteristics and applications of calcium sulfate whisker producted by phosphogypsum..by

analyzing comprehensive utilization technology of phosphogypsum know some technical data.

key words:phosphogypsum;comprehensive utilization; calcium sulfate whisker

磷石膏为湿法生产磷酸时产生的工业废渣，主要成分为二水硫酸钙( caso42h2o )，ph约为1.5-4.5，呈酸性；此外还含少量磷酸、硅、镁、铁、铝、有机物等杂质。每生产1t磷酸产生约4t磷石膏，目前利用率还不足10%，不仅占用大量土地资源，而且还对地下水资源及周边环境造成污染。因此有必要寻找合理的磷石膏利用途径，实现磷石膏的资源化利用。

1、在水泥工业中的应用

1.1 水泥缓凝剂。磷石膏中的可溶性杂质氟会延长水泥凝结时间，降低早期强度[1]，因此水泥生产中必须对磷石膏进行改性处理。处理方法一般为过沉淀成球，烘干，浮选等，改性后的磷石膏代替天然石膏用作水泥缓凝剂对水泥的性能不产生负面影响[2]。日本早在1955年就开始了用磷石膏作缓凝剂的研究，目前在日本水泥工业,磷石膏几乎已经取代了天然石膏用作水泥缓凝剂[3]。改性后的磷石膏可按水泥量的4%-6%加入的水泥中作水泥缓凝剂,制成的水泥产品性能可满足环保要求[4]。

1.2 生产水泥熟料。在水泥原料中加入磷石膏，经过一定的烧制[5]而制成的水泥熟料，与未加磷石膏的水泥熟料比较，其粉磨时间可节约30%、早期和后期抗压强度得到明显提高、矿物结构稳定、混合材掺量平均增加5%～10%、熟料烧成热耗降低20%;窑台时产量提高17.2%。

2、在建材中的应用

2.1 制耐水性石膏砌块。利用磷石膏生产的石膏砌块是以磷石膏为主要原料，加入填充料、纤维增强材料、发泡剂等辅助原料，加水搅拌，浇注成型而后经干燥制的块状轻质建筑制品。其性能优良,施工性能好，但其缺点是耐水性差。磷石膏经烘干、煅烧处理而转变为半水石膏，在其中掺加矿渣微粉、水泥，此时半水石膏水化生成二水石膏，产生的胶凝体具有初期强度的同时，在水泥的激发下矿渣微粉产生活性，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，水化铝酸钙等又与二水石膏反应生成难溶性水化硫铝酸钙，从而使石膏砌块孔隙密实强度提高，含水量降低，起到耐水作用[6]。除此之外，该石膏砌块还具有质轻、环保、隔音、防火、节能等优点，拓宽了石膏砌块产品的应用范围。

2.2 制石膏凝胶材料。石膏凝胶是生产装饰材料的主要原料，目前世界各国的消耗量都很大。利用磷石膏生产的石膏凝胶材料主要有α型和β型两种类型，都为半水石膏。

磷石膏净化后经干燥、煅烧脱除游离水和一个半结晶水，在经陈化后而制成半水石膏。其工艺流程大体上分为两类,一类是:磷石膏废渣→浮选除杂→水热转化→真空固液分离→成型，制成α型半水石膏。另一类是:磷石膏废渣→浮选除杂→固液分离→干燥→煅烧→粉磨→成品，制成β型半水石膏。南京大厂镇建材厂利用南京化学工业公司磷肥厂的副产物磷石膏生产α型半水石膏,产品质量超过二级建筑石膏标准[7]。

发展中国家石膏胶凝材料占水泥产量的6%—26%[8],而中国目前石膏胶凝材料占三大胶凝材料的比重仅为

0.14%[9],因此,利用磷石膏发展石膏凝胶材料的发展潜力

很大。

3、在化肥工业中的应用

3.1 磷石膏作为肥料。磷石膏不但含有丰富的硫,同时还含有农作物所需的可溶性钙、磷及多种微量元素，可以作为肥料使用。目前,土壤因缺硫对农业造成的影响已受到世界关注。我国经调查发现缺硫耕地目前已达660万hm2。将磷石膏作为肥料施入耕地,增加土壤的含硫量,可促进农

作物对养分的吸收及蛋白质的形成，提高农作物产品产量与质量。而磷石膏中的可溶性钙可以增强植物细胞壁韧性，提高作物的抗病虫害能力。另外,磷石膏的肥效长,能有效抑制

土壤中病菌活性,研究表明磷石膏能有效降低白菜根腐病的发病率。

3.2 用作土壤改良剂。磷石膏ph值为1-

4.5，呈酸性，可作为改良剂改良盐碱地，改善土壤的理化性，提高土壤的渗水性。其改良原理为磷石膏中钙离子与土壤中的钠离子反应，生成碳酸钙不溶性盐和硫酸钠中性盐，降低土壤中盐的含量。另外钙离子通过置换土壤胶体中的钠离子，使钠-粘土转变为钙-粘土，从而降低土壤碱度，改善土壤渗透性[10]。

4、磷石膏晶须

晶须是指在人为控制条件下生长成的一种长度为

10-104mm,直径为0.01-10mm，长径比达5-1000的纤维状单晶体，具有固定的横截面形状、完整的外形、完善的内部结构，可作为中等强度的增强剂[11-12]添加到塑料橡胶中改善其抗拉抗弯曲强度。目前用磷石膏制晶须的的研究报道还比较少。用磷石膏制晶须的工艺还处于刚起步阶段，其技术还有待完善，但发展潜力不容忽视。

5、应用现状与展望

开发利用磷石膏对环境保护、节约能源等具有重要的意义。目前世界各国都已认识到这一点,并加强了对其开发利用的研究力度,取得了相当丰硕的成果。在我国, 磷石膏已