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Ⅱ型無水磷石膏凝結(jié)硬化過程調(diào)控技術(shù)

2022-10-30 12:22:00張宇楊家豪劉瑜宋子玉何涵瀟趙風清
化工進展 2022年10期
關(guān)鍵詞:改性

張宇,楊家豪,劉瑜,宋子玉,何涵瀟,趙風清,2

(1 河北科技大學化學與制藥工程學院,河北 石家莊 050018;2 河北省固體廢棄物技術(shù)創(chuàng)新中心,河北石家莊 050018)

磷石膏是生產(chǎn)磷肥時產(chǎn)生的副產(chǎn)物,每生產(chǎn)1t磷肥排放4~5t 磷石膏。據(jù)統(tǒng)計,2019 年我國磷石膏產(chǎn)生量為7500 萬噸,綜合利用率僅為40%,累計堆存量超過5億噸。磷石膏的主要成分為二水硫酸鈣,還含有未分解的磷礦、少量游離磷酸和氟化物等雜質(zhì)。傳統(tǒng)的堆存處置方法不僅占用土地,浪費資源,還對土壤、地下水、大氣等造成污染,加重環(huán)境負擔。

將磷石膏煅燒得到半水石膏生產(chǎn)建筑材料是目前主流的磷石膏資源化利用方法。但是由于磷石膏中有害雜質(zhì)較多,影響半水石膏的凝結(jié)硬化性能,加之制品耐水性較差,限制了推廣應用。如果將磷石膏煅燒后制成Ⅱ型無水磷石膏,其耐水性較半水石膏材料顯著改善,同時消除了一些有害雜質(zhì)的不利影響,是實現(xiàn)磷石膏高性能安全利用的重要途徑。但是Ⅱ型無水磷石膏水化活性低、凝結(jié)硬化慢,通常需要改性處理。目前主要的改性方法是機械粉磨和摻入激發(fā)劑,但效果并不理想。Sievert 等研究了球磨過程中天然硬石膏(水固比1.32,濕磨)水化機理,證實提高細度有助于改善硬石膏的水化性能。張立乾等采用硫酸鉀、氧化鈣和聚羧酸類減水劑作為改性材料,改善了天然硬石膏的水化膠凝強度。Singh 等研究發(fā)現(xiàn),KSO能夠提高Ⅱ型無水石膏的水化率,改變二水石膏晶體形貌,進而改善石膏材料的力學性能。……

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