磷石膏分解率对磷石膏制备类硫铝酸盐水泥性能的影响研究方案

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1、磷石膏分解率对磷石膏制备类硫铝酸盐水泥性能的影响研究方案（5000字）1、依据（研究背景、国内外状况、为什么）（2000字左右）磷石膏是湿法生产磷酸过程中排放的工业废渣，通常其90%以上的成分是CaSO4-2H2O,是一种重要的再生石膏资源。据统计，全世界每年磷石膏的产生量超过2.5亿t,我国磷石膏的年排放量也超过1000万to磷石膏的大规模露天堆放不仅占用大量的土地，而且破坏周围土壤中有机质的再生循环，可溶性磷和氟等杂质经雨水传递，会对牛态环境造成难以恢复的危害，国家环保总局已经将磷石膏列入危险固体废弃物之列。因此，磷石膏的消化处理已然成为磷化工企业在环保达标方面面临的重人难题

2、。目前磷石膏利用率非當低，全世界对磷石膏的平均利用率在10%以下。磷石膏与天然石膏相比其化学成分基木相同，Si。?和附着水含量较天然石膏大，还含有少量残留磷、氟、酸、不溶物等杂质组分。研究表明，磷石膏的杂质含量处于较低水平并且放射性核素比活度量较低，完全满足A类建筑材料的要求，这对磷石膏的资源化利用十分有利。磷石膏经过适当处理，可望替代天然石膏进行资源化利用，环保和经济意义重大。国内外研究表明，磷石膏建材资源化是实现其有效利用的最主要途径。关于磷石膏的综合利用已有诸多报导。国内外磷石膏综合利用方式主要有：用磷石膏替代天然石膏作为水泥缓凝剂、经锻烧制建筑石膏粉、制纸面石膏板、用作土

3、壤调理剂、生产石膏标砖、制硫酸联产水泥等。而磷石膏在硫铝酸盐水泥生产屮的应用多见于实验室研究，在工业生产屮的实际应用却报导甚少，这是由丁这方面的研究尚不成熟，还有很多问题有待进一步解决，例如，磷石膏较天然石膏易于分解、SO?收集困难、磷石膏的掺量有限等等。上世纪80年代，我国邓国诞、徐向东等利用磷石膏在立窑上烧制硫铝酸盐早强水泥的研究，在此前不论是国外还是国内，硫铝酸盐水泥都采用天然石膏作为原料，而尚未见到采用工业废石膏作为原料并在立窑生产的报道。宋廷寿等研究了还原气氛对硫铝酸盐水泥熟料烧成及性能的影响，结果表明，在弱还原气氛下，可以烧成强度较高（3d抗压强度64.7MPa）.凝

4、结时间正常的熟料（初凝吋间37min）；在还原气氛较浓的情况下，含杂质较高的磷石膏大量分解，熟料偏离正常矿物组成，生成G2A7和还原性矿物CaS,急凝低强。李德栋等进行了用磷石膏配料在回转窑上试生产硫铝酸盐水泥的研究，并得出磷石膏能改善生料的易磨性和易烧性，提高生、熟料的产量，并能改善熟料的凝结特性的结论。口前已冇的采用磷右膏制备硫铝酸盐水泥的研究屮，都是按照传统硫铝酸盐水泥配料要求，将其屮右膏组分采用磷右膏代替。相关研究表明，用磷右膏代替天然右膏进行配料锻烧，生产的硫铝酸盐水泥仍具有早期强度高、硬化快、碱度低、微膨胀等特性，并月•烧成温度和燃烧消耗都冇大幅度地降低锻烧温度控制在

5、1250°C左右，这一烧成温度比硅酸盐水泥熟料烧成温度下降200°C左右，热耗下降50-60%；比用天然石膏配料烧成温度下降100°C左右，热耗下低30%左右。冯修吉等人做了石膏对硫铝酸盐早强水泥一些性能的彩响的研究，捉岀石膏的高温分解将使碱度系数Cm和铝硫比p增加，而右膏屮杂质含量和还原气氛将使石膏的分解温度降低，石膏的大量分解，使水泥熟料小形成C2AS、Ci2A7>CA^CaS等矿物，产生急凝。那么在利用磷石膏烧制硫铝酸盐水泥时，磷石膏的分解特性对烧制出的水泥的性能具有怎样的影响呢？冃前有很多纯磷石膏分解特性的研究，也有一些关于磷石膏在生产硅酸盐水泥中的分解特性研究，但在磷石

6、膏制备硫铝酸盐水泥的研究中尚未提及与磷石膏分解率相关的问题。在制硫酸联产水泥时，耍求尽可能多的使磷石膏分解，从而提高烟气中的SO?浓度，有利于收集制硫酸，残留的CaO作为生产硅酸盐水泥的钙质原材料；然而在制硫铝酸盐水泥时，对磷石膏的分解有怎样的要求，磷石膏的分解率对烧制出的水泥的性能有怎样的影响，这些都需要我们进行深入研究。在硫铝酸盐水泥的烧制中，磷石膏分解残留的CaO作为钙质原材料，释放的SO?可收集制硫酸，未分解的CaSO4作为形成硫铝酸钙矿物的组分，磷石膏的分解率不同，对应的CaO与CaSO4的比例就不同，必然会对制备出的水泥的矿物组成产生影响，从而影响水泥的性能。考虑到磷

7、石膏的高温分解与温度、气氛、朵质和生料中的其他组分等因素有关，我们可以通过研究温度、气氛、杂质和生料中的其他组分对磷石膏分解率和分解产物的影响，从而合理控制这些条件因素，以研究不同分解率的磷石膏烧制的硫铝酸盐水泥的性能有何不同,从而确定烧制出的水泥性能最优的磷石膏的分解率，为后续相关研究工作奠定基础。2、目的（200—300字）结合冃前已有的关于磷石膏分解特性的研究和硅酸盐水泥烧制过程中的磷石膏分解研究，按传统硫铝酸盐水泥配料计算设计生料的配比，通过研究磷石膏制备类硫铝酸盐水泥的