磷石膏、脱硫石膏和氟石膏制备高强耐水石膏基复合轻质墙材

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1、磷石膏、脱硫石膏和氟石膏制备高强耐水石膏基复合轻质墙材术王天新1王顺花1石宗利1,2(1．兰州交通大学机电学院材料系，兰州730070；2．湖南大学材料科学与工程学院，长沙410082)【摘要】研究利用磷石膏、脱硫石膏和氟石膏制备高强耐水石膏基复合生态轻质墙材，介绍三种工业副产石膏的来源、矿渣组分、处理方法及应用，分析了提高石膏墙材强度和耐水性能的原理及石膏制品的优良特性。(关键词】磷石膏；脱硫石膏；氟石膏；石膏墙材；高强度；耐水性石膏制品具有自重轻、强度高、耐久性好、防火、杂质．这些杂质影响着磷石膏的利用【31。磷石膏主要用隔

2、热、隔声等优点。生产石膏基轻质墙材既绿色环作生产水泥缓凝剂、石膏砌块、石膏砖和矿井采空区保．又可提高居住舒适度。我国天然石膏资源丰富，填充物等我国目前磷石膏综合利用率不足10％，尚磷石膏、脱硫石膏和氟石膏等工业固体废弃物数量处起步阶段嗍巨大且急需再生利用．因此利用天然石膏及各种工1．2脱硫石膏业副产石膏制备轻质墙材具有重大意义目前．我国电力以煤电为主．燃煤电厂发电量约占湖南大学高强耐水石膏基复合生态轻质墙材研总发电量的8O％。火电厂一般采取技术成熟、应用广泛制课题组即以石膏为主要原料．充分利用工业废渣为的湿式石灰石一石膏法烟气脱

3、硫工艺[51这种工艺是将基料．研制成功高强耐水型石膏基轻质墙材该课题石灰石经破碎、制粉、配制浆液进入吸收塔，在吸收塔于2005年9月5日通过了由湖南省科技厅组织的产内烟气中的二氧化硫首先被浆液中的水吸收．再与浆品鉴定会。课题主要解决了石膏建材产品强度低、耐液中的CaCO反应生成CaSO。CaSO氧化后经旋流分水性能差等技术难题。本文就石膏基轻质墙材研制中离、洗涤和真空脱水，最终生成石膏晶体CaSO．2HzO，的原料组分、处理方法、产品生产等相关问题作概要即脱硫石膏。硫石膏主要成分与天然石膏相同．为介绍。CaSO·2H0，呈白色粉

4、末状。当石灰石纯度较高时，脱硫石膏纯度一般为90％95％．含水率一般为10％1磷石膏、脱硫石膏和氟石膏简介15％，其含水率高、粘性强【句。预计到2010年，我国脱1．1磷石膏硫石膏排放量将达到300万t以上．不仅要占用大量磷石膏是生产磷酸产生的废渣．每生产lt磷酸大土地．存储管理不善还可能造成二次污染。脱硫石膏约产生4．5t～5．5t磷石膏．实物量约7t。每年由磷肥化工依据其性能，不但可被有效利用，而且用途较广。以脱企业排出的磷石膏超过1000万t。累计排量近1亿t『1】。硫石膏作水泥缓凝剂、粉刷石膏、建筑石膏、仪一半水石磷石膏

5、一般为浅黄、浅灰或黑灰色的细粉状固体．含膏、石膏空心砌块、石膏粉煤灰空心砌块等产品的技水率2O％30％．容重0．733g／cm～0．880g／em，粘性较术经济指标均达到或超过天然石膏产品阴。大．流动性差。呈酸性，略有异味[21。磷石膏的主要成分1．3氟石膏为CaSO．2H20，还含有未分解的磷矿，未洗涤干净的氟石膏是氢氟酸生产过程中的副产品．由硫酸与磷酸、氟化钙、铁铝化合物、酸不溶物、有机质等多种萤石反应产出的以硫酸钙为主的废渣．主要产自无机氟化物和有机氟化物生产厂及其他氢氟酸生产厂．每本项目为兰州交通大学“青蓝工程”资助项目

6、。生产It氢氟酸约产氟石膏4t以上由于生产氟化氢所·38·2008年12期用的原料酸及萤石纯度很高．反应过程处于无水状表1石膏和硬石膏的矿物特征【蛔态，所副产的氟石膏为无水石膏，其中CaSO含量很名称石膏硬石膏高．达95％以上．氟石膏刚出装置时含有残余的萤石成分，CaS04·2H20CaS与硫酸．氟及硫酸的含量较高．使排出的氟石膏呈酸晶系单斜晶系斜方晶系性。属腐蚀性强的有害固体废弃物，不能直接弃置。对形态通常呈致密块状或纤维状．纤通常呈致密块状或维状的称为纤维石膏粒状此．我国一般有两种处理办法：一种是石灰中和法．即一颜色般为白色

7、．常混入杂质而染白色、灰白色，常微带将刚出炉的石膏加水打浆，投入石灰中和至pH=7左成灰、红、褐色浅蓝色．有时带浅红色右时排放。加人的石灰中和硫酸．进一步生成硫酸钙。光泽一般呈玻璃光泽．纤维石膏呈玻璃光泽丝绢光泽．透石膏呈珍珠光泽由于这种方法只带入少量的MgO．因此处理产出的氟解理平行{010J完全，平行{100)和平行{010)完全，乎行石膏纯度较高．可达80％～90％．称为石灰一氟石膏。第{01ll中等{1()o)和{O01}中等二种是铝土矿中和法．即加入铝土矿中和剩余的硫硬度23～3．5相对密度2_32．8-3．0酸，回收

8、有用的硫酸铝产品，使其略呈酸性，再加石灰中和至pH=7．然后排出堆放[81铝土矿中含40％左右的SiO，及其他杂质．使最后排出的氟石膏品位下降至的3／2个，转变为半水石膏(CaSO·1／2H20)，半水石膏中70％～80％．这种石膏称为铝土一氟石膏。在充分水化条