磷石膏激發預處理及其制備免燒建材的研究

田佳瑜，王海峰，尤曉宇，陳曉亮，王家偉

(1.貴州大學材料與冶金學院，貴陽 550025；2.貴州省冶金工程與過程節能重點實驗室，貴陽 550025)

0 引 言

隨著磷化工行業的飛速發展，濕法磷酸工業排放的磷石膏已呈現逐年增加趨勢，目前世界磷石膏排放量每年約為3億t[1]，由于其含有水溶性磷、水溶性氟、游離酸等有害物質，導致其資源利用率低，僅為10%左右。我國磷石膏年排放量約7 000萬t，已堆存的磷石膏總量超過5億t[2]。研究者們對其綜合利用開展了大量研究，如從磷石膏中提取稀土[3-5]，將半水磷石膏作為礦山充填膠凝材料[6]，采用水熱法制備α-CaSO4·0.5H2O[7]，將其摻入路基材料[8]，制備硫酸鉀、硫酸銨[9]、水泥緩凝劑[10]、粉刷石膏粉、石膏板[11]等，這些技術仍處于研究階段，且無法從根本上解決磷石膏的大宗消納問題，而制備免燒建材是實現磷石膏大宗消納的有效途徑之一。王帆等[12-13]開展了磷石膏制備免燒磚的研究，當磷石膏質量添加量(下文未作說明外，均為質量分數)為40%、石灰添加量為10%、粉煤灰添加量為30%、水泥添加量為5%和礦渣添加量為15%時，在較佳條件下保養28 d后免燒磚的強度可達10.5 MPa。趙士豪等[14]用過硫磷石膏、礦渣、水泥制備免燒磚，磷石膏需先進行脫磷等有害物質的陳化預處理方可制備免燒磚，且其摻入量為45%，壓制所得免燒磚還需對胚體噴水養護1 d才可放入養護箱進行養護，所得免燒磚強度雖高，但配制周期較長。葉路生等[15]通過對磷石膏進行陳化預處理制備免燒磚，磷石膏摻入量為47%且其磚坯需在105 ℃下干燥12 h，才能在120 ℃、蒸汽壓力0.105 MPa條件下進行養護得到抗壓強度達MU10級的磷石膏制品。……