湿法磷酸工艺对磷石膏中可溶磷含量的影响

采用模拟湿法磷酸工艺,研究了湿法磷酸的过滤、洗涤工艺和养晶工艺对磷石膏中可溶磷含量的影响。当萃取反应料浆液固比为2.5:1时,絮凝剂的适宜掺量为12 mg/kg料浆,在料浆中适宜停留时间为3～5 min,得到的磷石膏中可溶磷含量仅为0.48%,与没有添加絮凝剂的磷石膏相比,可溶磷含量降低了57%;洗涤水温度应控制在80℃左右,洗涤液固比(2～2.5):1,洗涤3次,得到的磷石膏中可溶磷含量为0.14%,与现有的工艺相比降低了86%;在磷酸萃取反应之后,过滤、洗涤之前,应增加养晶工艺,养晶温度为85℃,养晶时间1h,得到的磷石膏中可溶磷含量仅为0.6%,与没有养晶工艺的相比降低了39%。     

磷石膏基充填胶凝材料试验研究

磷石膏属于一种固体废渣,占用土地资源,污染环境。开发磷石膏充填胶凝材料,治理采空区可达到“一废治两害”的目标。为此,以磷石膏、矿渣、生石灰、芒硝、氢氧化钠为试验原料制备磷石膏基胶凝材料,通过单因素试验分析各材料掺量与磷石膏基充填胶凝材料抗压强度的关系,通过多因素试验分析各材料掺量的最优配比。试验结果表明：试块抗压强度与氢氧化钠含量呈正比;随着生石灰含量的增加,试块抗压强度先增长后降低,当生石灰含量达到6%时,试块抗压强度最大;芒硝的含量不利于试块晚期强度的增长,当芒硝含量达到1.5%时,试块早期抗压强度较大,晚期强度较为理想;磷石膏不利于试块强度的发展。各材料掺量对试块抗压强度影响的强弱程度依次为氢氧化钠＞生石灰＞芒硝＞磷石膏。当生石灰含量6%、氢氧化钠含量2.5%、芒硝含量1%、磷石膏含量35%,试块抗压强度最高,3,7,28 d抗压强度分别为1.86,2.35,4.49 MPa。结果可为类似磷石膏充填胶凝材料制备提供参考。     

磷石膏堆场对周围农田土壤重金属含量的影响

对什邡市两家磷化工厂的磷石膏和磷石膏堆周围土壤中Zn、Cd、As、Cu、Pb、Hg和U的含量及空间分布特征进行了检测和分析,根据重金属含量对土壤环境质量进行评价,并结合研究区地形地貌、气候特征研究重金属分布和来源。结果表明:磷石膏中重金属的含量较高,磷石膏的堆放使得磷石膏中的重金属在周边耕作层土壤中形成了较大的累积;9个土样中,各元素的检出率均为100%,Cd、Cu、Zn和Pb的含量最高,Cd的最高含量超土壤三级标准近3倍,Cu和Zn平均含量超过了土壤二级标准;磷石膏堆周围土壤中重金属含量在平面上与磷石膏堆距离成负相关,在纵向剖面上,重金属含量也基本上随着深度的增加而降低,各元素含量下降的程度不一样,Cd和Pb的下降程度最大。     

粉磨细度对磷石膏物相转变速率和力学强度的影响研究

采用磷石膏制备建筑石膏是规模化消纳磷石膏的重要途径。本文研究了粉磨细度对磷石膏制备建筑石膏物相转化速率及硬化体力学强度与结构的影响。研究结果表明:提高煅烧温度有利于加快磷石膏脱水,合适的煅烧温度为120℃。随着粉磨细度的增加,磷石膏转化为建筑石膏的速率先增加后降低,所制备建筑石膏的抗折强度和抗压强度先增大后降低;未经粉磨的磷石膏制备的建筑石膏硬化体结构松散、孔洞较多、粉化严重,抗折强度和抗压强度仅分别为0.24 MPa和0.57 MPa;当磷石膏平均粒径减小到49.95 μm时,磷石膏脱水速率加快,水化生成的二水石膏晶体粒度均匀,硬化体结构致密、孔洞较少,抗折强度和抗压强度分别提高至1.02 MPa和2.62 MPa。因此,通过粉磨改性不仅有利于提高磷石膏的脱水速率,还能有效改善石膏硬化体的结构,提高建筑石膏的力学强度。      

磷石膏综合利用背景下的环境影响研究现状

磷石膏是湿法制磷酸产生的一种工业固体废弃物。虽然磷石膏利用率逐年上升,但是消耗量有限,现阶段依然以堆存的方式来处理,不仅会侵占土地资源,还会造成严重的环境污染。本文综述了国内磷石膏的排放和综合利用现状,分析了磷石膏堆存过程中对环境的影响,主要表现在：(1)氟化氢气体、放射性核素、纳米颗粒吸附重金属元素以及温室效应等引起的大气环境影响;(2)水体酸碱度变化、水体重金属含量异常、浮游植物的生存环境和海洋磷循环失衡;(3)土壤酸碱度变化和土壤重金属元素含量异常造成的土壤环境影响。基于资源节约与环保的原则,考虑现阶段磷石膏综合利用和处理现状,磷石膏处置方式的技术革新、磷石膏堆场污染物排放的监测与评价、磷石膏堆场环境毒理学效应的研究是今后的研究重点。     

磷石膏粒径及pH值对其复合胶凝材料的影响

利用大宗工业固体废物二水磷石膏和粉煤灰,加入少量水泥、生石灰等原料制备磷石膏基复合胶凝材料,研究了磷石膏的粒径以及pH值对胶凝材料凝结时间、强度的影响规律,采用SEM、XRD等测试方法对胶凝材料的水化产物、微观结构进行分析。结果表明:适当减小磷石膏粒径或增加磷石膏pH值,都会降低磷石膏基胶凝材料的用水量,缩短凝结时间,提高强度,并且通过蒸汽养护,最终可制备出28d强度超过40MPa,软化系数接近0.9的胶凝材料。     

鲕状赤铁矿焙烧磁选—酸浸工艺研究

采用焙烧磁选—酸浸工艺处理贵州赫章鲕状赤铁矿,研究了焙烧磁选、酸浸因素对提铁脱磷的影响。试验结果表明,焙烧温度、磨矿细度对提铁脱磷影响较大。随着焙烧温度增加,铁品位和回收率均先增加后降低,磷含量先降低后增加;随着磨矿细度增加,铁品位先降低后增加,回收率先增加后降低,磷含量逐渐降低;采用酸浸可将焙烧磁选精矿中的磷含量降到0.20%以下。当焙烧温度800℃,焙烧时间40 min,加入煤粉量占原矿量5.00%时获得的焙烧矿样,经过磨矿,采用一次粗选、一次精选弱磁选工艺流程,获得含铁59.21%,回收率70.32%,含磷0.43%的铁精矿;磁选精矿采用酸浸,获得含铁60.43%,含磷0.18%的铁精矿。     

高磷铁矿球团气化脱磷影响因素研究

通过XRD衍射仪分析了高磷铁矿中磷的赋存状态,并结合FactSage 7.2热力学分析结果,采用配料造球、球团焙烧等手段,探究了不同配碳量、温度和焦粉粒度对高磷铁矿球团气化脱磷的影响规律。结果表明:高磷铁矿中磷的存在形式为Ca₅(PO₄)₃F,加入0.8%SiO₂和1.6%CaCl₂作为混合脱磷剂,在焙烧温度1 250℃、配碳量8%、焦粉粒度0.074～0.15 mm时,气化脱磷率达24.1%。     

磷石膏-硫酸渣煤基还原焙烧物相转化研究

还原分解是磷石膏综合利用途径之一，但分解温度高、能耗高阻碍了该方法的应用。铁基添加剂有助于降低磷石膏还原分解温度，提高磷石膏分解效率。通过热力学分析、X射线衍射(XRD)仪，研究硫酸渣为铁基添加剂，磷石膏-硫酸渣在煤基条件下同步还原焙烧的物相转化。结果表明，当磷石膏、硫酸渣和煤粉配比为30∶10∶1混合还原焙烧，温度为700～900℃时，硫酸渣可以实现磁化还原生成Fe₃O₄，其中800℃时，磁选可获得铁品位和回收率分别为48.33%和32.31%的磁铁矿；温度为1 000～1 100℃时，硫酸渣难以发生同步还原，主要以Fe₂O₃和Fe S存在。磷石膏在700～1 100℃范围内逐渐分解，部分Ca SO₄转为Ca₅(PO₄)₃F；当温度大于1 000℃后，开始转化为Ca S和Ca₅(PO₄)₃OH。研究发现，磷石膏中杂质P和F的存在，以及分解温度对磷...     

磷石膏胶结强度试验研究

磷石膏是一种超细酸性废料,堆放地表不仅占用土地,而且污染环境,为此探讨了将磷石膏充填于井下采空区的可行性,研究了磷石膏的胶结性能。试验发现粉煤灰与磷石膏在胶凝活性、酸碱度等方面具有互补性,通过大量试验和水泥、粉煤灰与磷石膏的胶凝机理研究,得出了磷石膏与水泥、粉煤灰(6~8)∶1∶1的合理配方,井下充填的工业试验结果表明,充填体强度达1.8 MPa以上,且不会对环境和水体产生有害影响。     

磷石膏漂白—煅烧增白工艺研究

磷石膏已成为制约磷化工行业可持续发展的重要因素.磷石膏除杂增白是实现其规模化应用于建材和填料的必经途径.本文采用漂白—煅烧法对某地浮选后的磷石膏进行处理,在漂白浸出温度90℃、液固比4:1、Ca(ClO)2用量为3.0％和浸出时间3.0 h条件下,漂白磷石膏的白度由51.5％增加到了74.5％,将漂白后的磷石膏在600...     

磷石膏治理重金属废水的研究进展

磷石膏是磷化工行业排放的工业固体废物,其产量大、综合利用率低,导致大量磷石膏露天堆存,生态风险高,资源浪费严重。磷石膏因其独特的理化性质可吸附重金属离子,在环境治理领域具有广阔的应用前景。但未经处理的磷石膏吸附性能较弱,采用高温煅烧、微波诱导、碱化改性和表面改性等方法可显著提高磷石膏对重金属离子的吸附能力。此外,以磷石膏为原料制备的硫酸钙晶须和羟基磷灰石是合适的重金属离子吸附剂。综述了磷石膏资源化利用面临的困难和磷石膏吸附水中重金属离子的研究现状,分析了磷石膏在重金属废水治理领域的应用前景和亟需解决的问题。     

矿物解离分析系统在磷石膏工艺矿物学研究中的应用

首次采用矿物解离分析系统(MLA),对湖北某工业磷石膏的化学组成、矿物组成、主要矿物颗粒形貌与嵌部特征、矿物解离度、有害元素赋存状态等方面进行了系统的工艺矿物学的探索研究,为磷石膏的资源化利用提供参考。研究表明:该磷石膏中,含量最高的为氧、钙、硫和硅元素,若要提高样品的白度,需要去除磷石膏中的致色杂质元素铁、钛。该磷石膏中矿物组成比较简单,石膏矿物含量满足GB/T 23456-2009 《磷石膏》中一级磷石膏的标准（≥85%）,其次含有少量的石英、钾长石、绿泥石、含铁铝硅酸盐、褐铁矿和黄铁矿等矿物。该磷石膏中的杂质磷主要分布在磷灰石和五氧化二磷中,深度脱磷需要水洗与酸洗相结合。      

中国磷石膏资源化综合利用研究进展

湿法磷酸工业副产物磷石膏含有可溶磷、氟,各种盐类,重金属及有机物等杂质,难于利用。巨量磷石膏的堆存,既侵占大量土地,又污染周边水、土和大气,破坏生态环境,同时严重阻碍磷化工的可持续发展,亟待开展好并大力推进磷石膏的减量化、资源化利用。介绍了我国磷石膏的产排量及分布,分析了近几年磷石膏的利用途径、利用量以及利用率,讨论了磷石膏在水泥、建材、农业及化肥行业等领域的应用研究及产业开发等,最后展望了磷石膏的资源化综合利用发展方向。      

磷石膏再结晶体力学特性试验研究

采用比较法设计了磷石膏失水与再结晶试验, 分析了各参数对再结晶体力学性能的影响, 获得了最优参数。研究了失水磷石膏与常态磷石膏混掺情况下固化体的力学特性。研究表明: 掺加2%生石灰的磷石膏, 在180 ℃下热处理3 h、陈化3 d、以55%浓度充填井下, 其浆体pH呈中性, 再结晶体28 d抗压强度达到6.82 MPa, 可适用于各种充填采矿方法; 常态磷石膏和失水磷石膏按1∶2配制的混合材料, 固化体28 d抗压强度仅为失水磷石膏强度的6%。     

CaO顺序脱除SO2/CO2过程中的硫酸化特性

在固定床反应器和热重分析仪上,研究经历不同循环碳酸化/煅烧反应次数的CaO与SO2的硫酸化反应特性,考察循环次数、颗粒粒径、反应温度和微观结构对CaO硫酸化特性的影响。结果表明：在20次循环之前,CaO硫酸化转化率随循环次数的增加而迅速下降,继续增加循环次数,转化率则保持稳定,而130次循环后,硫酸化转化率则开始增长;初始CaO、经历40次和150次循环后的CaO硫酸化转化率分别为0.480,0.207和0.243;当循环次数不同时,颗粒粒径对CaO硫酸化转化率的影响一致,转化率均随粒径的增大而减小;在800～950 ℃,初始CaO的硫酸化转化率随温度的变化不大,但随循环次数增加,反应温度对CaO硫酸化影响变大,且反应温度越高,转化率越高。     

钼尾矿的物性测试和热活化研究

以陕西洛南黄龙铺矿区浮选后的钼尾矿资源为研究对象,通过物性测试研究了其煅烧特性,考察了粒度、煅烧温度、煅烧时间等因素对钼尾矿煅烧失重率和热活化效果的影响。结果表明,该钼尾矿属高硅尾矿,主要物相为石英、方解石、白云石、伊利石和绿泥石等,金属矿物呈现不规则嵌生其颗粒内部,平均粒度为120.23μm;在钼尾矿粒径-74μm、煅烧温度600℃、锻烧时间60 min条件下,钼尾矿失重率为4.2%,煅烧性能较好;在钼尾矿粒径-74μm、煅烧温度600℃、锻烧时间80 min条件下,钼尾矿的碱溶浸出(Si+Al)浓度达到542 mg/L。本研究结果可为综合利用钼尾矿提供基础理论依据。     

生石灰/焙烧改性电解锰渣对水泥混凝土性能的影响

改性处理是提高电解锰渣（Electrolytic manganese residue,简称EMR）胶凝活性的有效方法。采用添加改性剂（生石灰）和焙烧两种方法对电解锰渣进行改性预处理,研究了添加不同电解锰渣掺合量和不同焙烧温度下电解锰渣对混凝土力学性能的影响规律。研究结果表明:掺合量为3%～10%的改性电解锰渣和300～500 ℃焙烧电解锰渣制备的混凝土在龄期28 d时分别获得40.1～43.5 MPa和36.6～42.7 MPa的抗压强度;当改性电解锰渣掺合量为10%时,掺合生石灰改性和450 ℃焙烧条件下电解锰渣的混凝土抗压强度较未掺合电解锰渣混凝土试块抗压强度分别提高了2 MPa和5 MPa;经生石灰改性和450 ℃条件下焙烧1 h,电解锰渣中CaSO₄·0.5H₂O全部转化为CaSO₄·2H₂O和硬石膏;掺合生石灰改性和450 ℃焙烧条件下电解锰渣制备的混凝土生成了更多的C-S-H凝胶和AFt,混凝土力学性能增强。表明CaSO₄·2H₂O和硬石膏能够促进水化作用,可提高混凝土早期的抗压强度和抗折强度。      

用工矿废渣磷石膏生产纸面石膏板研究

研究了以磷石膏代替天然石膏生产纸面石膏板的工艺和配方。通过加石灰水水洗降低磷石膏中杂质的影响,根据差热分析确定了磷石膏的煅烧温度,用扫描电镜分析了煅烧前后磷石膏粉的形貌,并通过添加高分子黏合剂改善了护面纸与石膏芯的粘接性能。对纸面石膏板各项性能的检测结果表明,磷石膏完全可以代替天然石膏制备符合国家标准和室内装饰要求的纸面石膏板。