我国堆场磷石膏工程特性分析

磷石膏堆场的渗流及稳定性分析结果的可靠度取决于磷石膏物理力学参数的准确性,因此开展磷石膏工程特性研究十分必要。根据我国不同磷石膏堆场的试验数据,分别对磷石膏的物理性质、击实特性、渗透特性、固结特性和强度特性进行了分析。结果表明:磷石膏强度、压缩、渗透特性均与其压实程度密切相关,相同压实程度不同堆场磷石膏的物理力学性质相近;磷石膏渗透特性与其晶体形态有关;磷石膏在荷载作用下具有长期蠕变变形特性,磷石膏堆场封场后仍会发生较大沉降;深部磷石膏破坏时的应变大于浅层磷石膏;磷石膏剪切破坏时产生负孔隙水压力,实际工程中可通过测试孔压的变化了解堆场坝体的安全程度。     

磷石膏的物理力学特性

磷石膏因选矿、生产工艺的不同,不同地区的磷石膏物理力学性质存在一定的差异.物理性质实验结果表明,磷石膏呈板状晶体结构,颗粒组成属粉土范围,但其相对密度一般较同粒径土小,液塑限有粉土的性质,渗透性能良好.力学性质实验结果表明,磷石膏具有独特的压缩特性,由于本身可压缩,因此具有不同于土类的固结特性,碾压磷石膏的压缩性比自堆积体小得多,其抗剪强度指标也较好,比一般土类高,对坝体稳定有利.     

磷石膏稳定红黏土的压缩特性及微观机理

针对红黏土特殊工程性质以及磷石膏固废资源的浪费现象,通过固结试验,以水泥为固化剂,研究不同配合比下磷石膏稳定红黏土的压缩特性,并基于微观结构和矿物组成分析压缩模量变化的机理。结果表明,素红黏土为中压缩性,磷石膏稳定红黏土为中、低压缩性。混合料压缩模量随磷石膏掺量增加先增大后减小,水泥与磷石膏质量比为1∶3时压缩模量最大。各因素对混合料压缩模量的影响程度依次为竖向荷载>水泥掺量>磷石膏掺量。混合料压缩模量与水泥掺量、磷石膏掺量可通过二元三次函数关系拟合。随着磷石膏掺量增加,水泥的水化反应、吸附作用以及钙矾石的生成使混合料孔隙率降低,当水泥与磷石膏质量比为1∶3时,孔隙率最小。当磷石膏掺量继续增大,溶液呈酸性,钙矾石溶解,游离氧化铁减少,团聚体内的胶结作用与咬合作用降低,压缩模量减小。     

水泥-磷石膏改良泥炭质土动力特性研究

为了研究水泥-磷石膏的综合改良对昆明滇池地区泥炭质土动力特性的影响效果，基于前期已有的室内试验成果，对掺入不同含量水泥和磷石膏的改良泥炭质土进行室内动三轴试验，重点研究了其动力响应和强度特性在不同围压、加载频率、掺量、固结比、动应力幅值条件下所受的影响，分析了N=6振级下的滞回曲线变化规律以及XRD测试结果。研究表明，经改良后的泥炭质土动力特性有极大的变化。在仅掺入水泥作为主改良剂的基础上，刚度和弹性得到一些提升。之后加入磷石膏作为外加剂，二者综合作用下的提升效果更加明显，抗变形能力显著提升，土体能量消散能力降低，滞回曲线有明显向纵坐标轴偏转的趋势。由此说明相较于水泥的单一作用，水泥-磷石膏的复合作用对改良泥炭质土的土体刚度和弹性有着更加显著的提升作用，极大地提升了抗震性能，改良后的泥炭质土可以更好地应用于相关的实际工程。     

石灰粉煤灰改性磷石膏做水泥调凝剂的研究

采用石灰、粉煤灰复合改性磷石膏的方法制备出水泥调凝剂。结果表明：该方法可有效固结磷石膏中有害杂质可溶磷、可溶氟；对于可溶磷、氟含量较高的磷石膏，必须经过改性后方可使用，改性后的磷石膏可取代天然石膏，在保证水泥性能的前提下，可节省熟料，降低成本。     

CaF2作用下磷石膏还原分解过程的动力学特性

借助热分析手段,研究了磷石膏在矿化剂作用下还原分解过程的反应特性,探讨了矿化剂CaF2对磷石膏高温分解过程的影响.矿化剂的引入可以显著降低磷石膏分解的起始温度,有效提高磷石膏还原分解的反应活性,加入3wt％ CaF2能使磷石膏的分解温度降低约200℃.矿化剂与磷石膏混合体系在950℃下分解时,主要产物是Ca2SiO4,也存在含氟的共熔体,表明加入CaF2能促进磷石膏的固相分解反应.利用Coats-Redfem法获得磷石膏还原反应的动力学方程,计算得到其表观活化能E=380.06 kJ/mol.     

提高磷石膏基水泥早期性能的研究

通过磷石膏预处理和添加超细硅酸盐水泥熟料的方法,对提高磷石膏基水泥早期性能进行了研究,并通过XRD、SEM对其水化过程和机理进行了探讨。结果表明,磷石膏经钢渣预处理,或采用超细熟料粉作为碱性激发剂,均能显著改善磷石膏基水泥的早期强度和凝结特性,两种措施同时采用时,能制备出3d抗压强度超过10MPa,28d抗压强度达49MPa以上的磷石膏基水泥。钢渣固结或固化了磷石膏中缓凝的可溶性杂质,超细粉磨使熟料自身水化加快并同时促进了矿渣水化,是磷石膏基水泥早期水化性能提高的原因。     

球磨时间对磷石膏基胶凝材料性能影响研究

以原状磷石膏为研究对象,在用热重分析与相组成分析技术探究磷石膏脱水温度与时间的基础上,研究了球磨时间对原状磷石膏粒径大小及分布、磷石膏硬化体以及磷石膏-水泥胶结料性能的影响。原状磷石膏脱水温度为130 ℃、脱水时间为60 min。在0~20 min,延长球磨时间可以有效降低磷石膏-水泥胶结料的流动度,缩短凝结时间,磷石膏硬化体以及磷石膏-水泥胶结料的力学强度先提高后降低。最优球磨时间为15 min,此时原状磷石膏粒径约为29 μm;所得的磷石膏-水泥胶结料具有较好的力学性能和耐水性能。     

磷石膏作水泥缓凝剂的使用性能分析

本文结合磷石膏作水泥缓凝剂实际生产情况与相关试验数据,分析对比了不同磷石膏的磷、氟含量情况以及作水泥缓凝剂的使用效果,发现磷石膏作水泥缓凝剂的利用率不仅与磷石膏特性有关,也与水泥生产其他原材料有关。水洗法和中和法改性磷石膏可溶性磷、氟含量变化较小,很难找到各自磷、氟含量与水泥凝结时间的相关性,但不同磷石膏可溶性磷含量有较明显区别。因此,水泥企业可统计分析各类磷石膏杂质含量范围作为进厂质量控制依据,并结合本厂原材料实际情况、季节变化和市场需求来调整与优化石膏掺量及其掺比结构,在保证水泥性能的前提下,提高磷石膏掺比,降低生产成本。     

不同改性处理方法对磷石膏水泥调凝剂性能的影响

采用了3种不同的处理方法,包括水洗法、石灰中和法及石灰粉煤灰复合改性法来处理磷石膏,并对其配制的水泥进行了物理性能的检测.结果表明,水洗磷石膏做调凝剂其凝结时间长于掺天然石膏的水泥;石灰中和磷石膏与天然石膏的效果比较一致;石灰粉煤灰改性磷石膏可以有效固化或固结可溶磷和可溶氟,效果更明显,在代替天然石膏的同时,还可节省熟料.     

硫铁矿还原磷石膏反应热力学分析

采用HSC Chemistry热力学软件对硫铁矿还原磷石膏工艺进行了相关计算,探索了反应分解温度、不同温度下物相组成,并与相同条件下的硫铁矿还原磷石膏实验结果进行了比较。XRD分析结果表明,硫铁矿还原分解磷石膏的主要产物为Ca2Fe2O5和CaO,热力学计算结果与实验结果一致,表明采用化学热力学平衡分析方法可作为硫铁矿还原磷石膏反应特性研究的指导性方法。     

缓凝剂改性磷建筑石膏及其机理研究

研究了不同种类缓凝剂对磷建筑石膏凝结时间和力学强度的影响,测试了添加不同种类缓凝剂后磷建筑石膏的绝干密度,水化热.并利用XRD检测了磷建筑石膏的物相组成,运用SEM分析了改性后磷建筑石膏的微观形貌.结果表明:NS、NP和SC对磷建筑石膏均具有一定的缓凝作用,但效果不同,SC缓凝效果优于其他两种;在相同掺量的情况下,SC对磷建筑石膏硬化体强度影响较为明显,并且其对磷建筑石膏硬化体绝干密度的影响也最大.缓凝剂SC可以使磷建筑石膏的水化放热时间推迟,降低了水化放热峰.缓凝剂SC的合适掺量范围为0.1％～0.2％.实验结果为进一步研究磷建筑石膏的缓凝机理提供了参考价值.     

二水磷石膏配制水泥基湿拌抹灰砂浆试验研究

采用石灰中和改性二水磷石膏,再添加水泥、机制砂及增塑剂制备水泥基湿拌抹灰砂浆,分析了磷石膏、水泥及增塑剂不同掺量下湿拌砂浆的凝结时间、稠度以及力学强度等物理性能,并采用X射线衍射（XRD）及扫描电镜（SEM）分析了磷石膏在湿拌砂浆中的作用机理。结果表明,随着磷石膏用量增加,湿拌砂浆的凝结时间延长,28 d抗压强度及14 d拉伸黏结强度降低;随着水泥用量增加,砂浆的凝结时间缩短,强度逐渐增大;随着增塑剂用量的增加,砂浆的黏结性能及润滑性能逐步优异,凝结时间逐渐增加。当控制材料掺量比例（质量分数）磷石膏为35%、机制砂为48%、水泥为17%、外掺石灰为2%、增塑剂为0.3%时,砂浆的凝结时间为25 h,28 d抗压强度为6.2 MPa,14 d拉伸黏结强度为0.31 MPa,均符合行业标准JC/T 230—2007《预拌砂浆》中WP M5质量技术指标要求。磷石膏在水泥基湿拌砂浆中的主要作用是参与反应的磷石膏提供硫酸根并与水化铝酸钙反应生成钙矾石,形成提高砂浆强度的矿物起胶结作用,未反应的磷石膏作为细集料起填充作用。     

磷石膏煅烧改性制备自流平砂浆的研究

采用磷石膏煅烧改性成的无水磷石膏(AP)、α型高强石膏(α-HH)、石英砂、外加剂等为原料制备磷石膏基自流平砂浆,分析探讨了煅烧温度、α型高强石膏掺量、胶砂比以及外加剂掺量对样品凝结时间、力学强度等性能指标的影响.结果 表明:磷石膏经500℃煅烧后,28 d抗压强度为13.6 MPa;增大α型高强石膏掺量有利于提高无水磷石膏力学强度;减小胶砂比能改善砂浆流动性能.采用42％无水磷石膏、28％α型高强石膏、30％石英砂、0.01％ PE、0.2％ MSF及0.1％ HPMC配制的磷石膏基自流平砂浆,其性能指标满足JC/T 1023-2007《石膏基自流平砂浆》的要求.     

磷石膏综合利用途径及探讨

通过对磷石膏特性的分析并结合红磷分公司磷石膏的情况,就磷石膏的综合利用进行分析总结。目前,以磷石膏为原料生产水泥缓凝剂、石膏砖等已有成熟技术,但其综合利用还是难以开展,利用量较低,还需进一步从政策和技术方面加以支持,以拓宽磷石膏综合利用的途径。     

不同气氛下磷石膏热脱水特性及动力学比较研究

为研究不同气氛对磷石膏热脱水特性及动力学影响,分别测定了动态空气气氛和N2气氛下,不同升温速率时磷石膏热脱水反应的TG-DTG-DTA同步热分析数据.采用Kissinger法、FWO峰值转化率近似相等法和FWO等转化率法分别计算了磷石膏的热脱水动力学参数.结果表明,两种气氛下,磷石膏的热脱水温度都随升温速率的加快而升高...     

磷石膏堆存技术

研究磷酸生产副产大量磷石膏废料的堆存处理技术,根据磷石膏的物理特性、强度特性及化学特性,分析堆存处理的安全和环保问题,探讨磷石膏堆存渗流稳定工程的措施。     

新型干法预分解磷石膏制硫酸联产水泥可行性分析

磷石膏是湿法磷酸生产时排放的固体废弃物,磷石膏制硫酸联产水泥技术一直为人们高度重视,但这一技术至今尚未有实质的突破.近年来许多学者提出了利用水泥新型干法技术来实现磷石膏预分解制硫酸联产水泥的新工艺.为此本文结合水泥新型于法预热分解窑的热工特点,以及磷石膏的热分析,研究了在该工艺条件下,磷石膏的分解温度与正常预热分解炉的适应性,磷石膏分解效率及窑系统粘结堵塞等特性.结果表明,采用新型干法水泥技术分解磷石膏制硫酸联产水泥是十分困难的.     

CBC改性磷石膏基复合胶凝材料的制备与工艺研究

以磷石膏为主要原料,研究CBC改性磷石膏基复合胶凝材料的特性.结果表明,将磷石膏与SH按比例混合,陈化2h,将陈化后的原料按比例加入磷渣、KZ、粉煤灰等浇注成型,脱模之后放人常压养护箱中养护24 h 的向材料性能最好.在此基础上,对不同加水量、成型方式下试件性能进行分析,优化了最佳的加水量和成型方式.经CBC改性石膏基复合胶凝材料兼具CBC和石膏性能,通过现有工艺技术的研究为磷石膏资源化提供了一种新的、切实可行的技术方法.     

磷石膏综合利用研究

磷石膏在很多领域都是一种可用的基础素材,特别是在当前的发展趋势下,随着其应用的范围越来越广,对于实际的应用策略也要进一步展开分析,进而确保磷石膏的特性优势得以体现,同时避免环境污染的问题出现。本文主要针对磷石膏的特性以及在各领域的应用展开论述,这是保证其得到合理应用的重要条件。