磷石膏在紙面石膏板生產過程中促凝效果的研究

尚云寶，保興國

(內蒙古大地云天化工有限公司 內蒙古赤峰 024076)

磷石膏的主要成分是二水硫酸鈣，是磷化工生產中產生的廢棄物，其應用一直被視為主要研發項目，但因其雜質多，一直是個難點。到目前為止，各磷化工企業均采用固定堆放等方法處置磷石膏，對環境有一定的破壞作用。在紙面石膏板生產過程中，會使用部分硫酸鹽作為促凝劑，尤其是晶種，其實質也是二水硫酸鈣，但晶種價格相對較高[1]。基于以上原因，試驗考察了磷石膏能否作為促凝劑和其使用條件。

1 試驗設計

1.1 試驗設備和材料

101A-1E型電熱鼓風干燥箱，上海實驗儀器有限公司。

硫酸銨，赤峰市精豐肥業有限公司；晶種(二水硫酸鈣)，山東鑫圣世安建筑材料有限公司；元明粉(硫酸鈉)，濰坊海博化工有限公司。

1.2 磷石膏處理

目前紙面石膏板生產過程中使用的促凝劑主要有硫酸銨、晶種、元明粉等硫酸鹽。分別取硫酸銨、晶種、元明粉的樣品，經測定，這些促凝劑粒徑規格為75 μm以下的占比100%，w(水)≤0.2%。按照促凝劑的規格(粒徑、含水量)處理磷石膏，使磷石膏粒徑全部小于75 μm(200目)，并于60 ℃干燥箱中烘干至恒質量，w(游離水)≤0.2%。

1.3 試驗內容

取赤峰市某建材廠生產所用的熟脫硫石膏(半水石膏)和熟磷石膏(半水磷石膏)進行初終凝測定試驗和加入各類促凝劑后的效果測定試驗。

2 試驗部分

2.1 試驗材料前期數據

試驗材料前期測定數據匯總見表1。

表1 試驗材料前期測定數據匯總

2.2 對比參照試驗

試驗設計為在標稠用水(在生產紙面石膏板的過程中，會對熟石膏進行用水測定，該測定值即為實際生產用水的指導數據)狀態下，使用維卡儀測定熟脫硫石膏和熟磷石膏的初終凝時間，作為空白樣，然后分別加入質量分數1.0%的促凝劑考察促凝效果，試驗結果見表2和表3。

表2 熟脫硫石膏試驗結果

由表2、表3可知：磷石膏可作為促凝劑使用，但效果相對較差；在保證磷石膏不影響抗折強度、黏紙性等建材硬性指標的前提下，可視情況增加其用量。

表3 熟磷石膏試驗結果

3 等梯度加入磷石膏影響試驗

3.1 等梯度試驗內容

在熟脫硫石膏和熟磷石膏中加入等梯度含量變化的磷石膏，以熟脫硫石膏、熟磷石膏為空白參照，分別測定熟脫硫石膏和熟磷石膏的初終凝時間。為了保證建材產品的抗折強度和黏紙性，同時測定添加磷石膏后的抗折強度以及試黏結情況。

3.2 等梯度試驗結果

等梯度試驗結果見表4。

由表4可知：磷石膏確實能起到促凝作用，尤其對熟磷石膏作用明顯，且在一定程度上可加快黏結速率；但以磷石膏作為促凝劑會降低抗折強度，應結合生產實際確定加入量。

表4 等梯度試驗結果

4 結語

磷石膏可作為促凝劑加入到紙面石膏板中，能縮短初終凝時間，并且對黏結速率有一定提高，但會降低抗折強度，生產過程中應酌情使用。

磷石膏用作促凝劑時，應嚴格控制指標，即純度要高，游離水質量分數≤0.2%，粒徑要求小于75 μm(200目)。