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磷石膏在新型墙休材料中的应用研究

郭治华李国刚(宜昌市建筑节能办公室，湖北宜昌443000)

摘要：简述了磷石膏中不同杂质对其应用性能的影响及其预处理方式；从石膏基本性质出发，分析了利
用磷石膏生产石膏制品、水泥混凝土制品和硅酸盐混凝土制品类新型墙体材料的理论依据和需注意的
问题；提出了利用磷石膏对粉煤灰、矿渣的硫酸盐激发作用生产混凝土实心砖、蒸压砖，应警惕延迟钙矾
石膨胀对制品的危害。
关键词：磷石膏；新型墙体材料；延迟钙矾石；体积稳定性
中图分类号：TU522．09文献标识码：A文章编号：1001—6945(2013)04—0052—03

Applicationofphosphogypsuminnewwallmaterials

GUOZhi-huaLIGuo-gang

Abstract：Theeffectofimpuritiesinphosphogypsumonitsperformanceanditspretreatmentarestated；the
theoreticalbasisforproductionofgypsumproducts，concreteproductsandsilicateconcreteproducts，etc．new
wallmaterialsbyutilizationofphosphogypsumcement，andattentionproblemsareanalyzed．

KeyWords：phosphogypsum，newwallmaterials，delayedettringite，volumestability

磷石膏主要是磷化工企业湿法生产磷酸得到的工磷石膏的凝结时间；共晶磷是由于HPO一同晶取代部
业副产品，湿法生产1t磷酸大约排放4t～5t磷石膏nI。分5042-进入硫酸钙晶格而形成的，它的存在会降低石
2004年，我国磷石膏排放量已超过2200万t『2】，且随着膏硬化体的强度；难溶磷主要是以Ca，(PO)的形态存
工、农业对磷酸、磷铵等需求量增长，磷石膏排放量也于未反应的磷灰石粉中，是一种隋性填料，无不利影响。
在不断增加，据20Ii年国家发改委《大宗固体废弃物氟在磷石膏中主要以可溶氟(NaF)和难溶氟
综合利用实施方案》指出，2010年我国产生磷石膏排(CaF、Na：SiFt)形式存在。可溶性氟也会与石膏发生
放量已达到约6000万t。磷石膏的露天堆放，不但侵发应，释放一定的酸性，对胶凝材料的碱性水化环境
占大片土地，还对环境造成污染。磷石膏的主要成分产生一些不利影响。
为二水石膏(CaSO·2HO)，在不同的温度下加热处理有机物源于磷矿石中的有机杂质和生产时外加
可形成不同的石膏品种，是生产新型墙体材料的主要的有机添加剂。磷石膏中的有机物杂质通常分布在
原材料之一。因此，对磷石膏进行合理利用，变废为二水石膏晶体表面，一方面会增加磷石膏的需水量，
宝，具体重要的社会和经济效益。同时也会削弱二水石膏晶体问的接合，导致石膏硬化
1磷石膏的杂质及其影响体结构疏松，强度降低。
磷石膏的主要化学成分为CaSO，同时还含有游2磷石膏预处理方式
离磷酸、磷酸盐、氟化合物、铁、镁、铝、硅和有机物等如前面所述，磷石膏中的有害杂质会降低其应用
杂质，，其中P和F是磷石膏中主要有害杂质，它们的性能，因此，在利用磷石膏生产新型墙体材料时通常
存在影响了磷石膏的应用性能，在很大程度上限制了需要进行预处理，以消除或减少其有害杂质对制品的
其实际应用。不利影响。目前，磷石膏的预处理方式主要有以下几种『：
磷通常是以可溶磷、共晶磷和难溶磷i种形式存2．1水洗
在于磷石膏中。研究表明，可溶磷主要以H，PO、H：PO一、水洗是将磷石膏与温水混合搅拌后，置于化浆池
HPO：一j种形式存在，可溶性磷具有缓凝作用，会延缓中进行漂洗，然后再通过过滤器淋洗，并进行真空机

lJ，tJ，u，．brick-tile．cot札2013．．~f
械脱水的一种预处理方式。水洗可以去除磷石膏中标准稠度需水量，从而提高作为胶凝材料的强度。
的可溶性磷、氟及悬浮于水面的有机物，操作简单，但2．6煅烧
用水量大，且会产生二次污水。煅烧是基于原状磷石膏(CaSO·2HO)在高温下
2．2石灰中和发生脱水反应、P：O在高温下分解成气体或部分转变
石灰中和是往磷石膏中加入碱性改性剂石灰，石成惰性磷酸盐类化合物／和＼有机杂质在高温下燃烧的
灰与磷石膏中可溶性磷和氟反应生成惰性物质，从而原理，在使磷石膏获或树惭得水删胶凝性植在旰能条K的同时，减少杂质对
消除可溶性磷和氟的不利影响。其应用性能的影响。该工艺不需水洗，避免了水污染
2．3浮选问题，是目前常用的预处理方式。
浮选是将磷石膏和水以一定的比例输入到浮选3磷石膏在新型墙材中的主要