磷石膏基抹灰石膏性能研究

以云南磷肥企业副产物磷石膏为原料,经高温烧结制得β-磷石膏,再添加化工原料来改善砂浆性能。应用SEM分析磷石膏硬化体的微观形貌。对柠檬酸、SG-12的缓凝效果、强度影响和缓凝机理进行了讨论。对不同减水剂的减水效果、强度影响和减水机理进行了讨论。将优化配比应用于4家磷肥企业磷石膏固废,2 h抗折、抗压强度平均达到2.49 MPa、5.61 MPa,产品性能优于国家标准,普适性强,为磷石膏开发利用提供了技术支持。     

CaS为中间产物的炉内喷钙同时脱硫脱硝技术探讨

介绍了煤粉炉在低NOx燃烧条件下以CaS为中间产物,选用不同煤种,在不同区域喷钙、温度、钙硫比、过量空气系数等对脱硫率的影响,分析了以CaS为中间产物的低NOx燃烧条件下的炉内同时脱硫脱硝技术的可行性,探讨了生成CaS的合适的炉内反应条件,分析了脱硫过程与脱硝过程之间的相互影响。得出在高温和强还原性气氛下更易生成CaS,在温度高于1250℃条件下,适当控制反应条件,可以得到有利于CaS生成CaSO4反应的结果。     

磷石膏固相球磨制备硫酸铵的研究

采用固相球磨制备的方法,以磷石膏和碳酸氢铵为原料制备硫酸铵。通过正交试验,优化了制备工艺条件,采用XRD分析了产物的物相组成,并探讨了反应机理。研究表明:优选的固相球磨工艺参数为CaSO4.2H2O和NH4HCO3的摩尔比0.55,球磨时间15min,球料比3∶1,球磨机转速600r/min,此条件下,反应的平均转化率达98.02%;XRD分析表明,球磨作用下,磷石膏与碳酸氢铵能快速反应生成硫酸铵,同时部分硫酸铵还会与未反应的石膏结合生成铵石膏;球磨机械增加了活化分子总数和有效碰撞次数,使反应速率大大增加,从而使磷石膏与碳酸氢铵在常温下也能发生高效的转化反应。本法大幅降低能耗,为磷石膏的综合利用提供一条有效途径。     

型煤固硫机理的研究

采用热重—红外光谱分析研究了原煤和型煤燃烧过程中SO2析出过程，原煤S02析出过程呈双峰特征；型煤S02析出过程呈单峰特征，且发生在燃尽后期，型煤粒度越大，S02析出越晚．型煤灰渣X—射线衍射分析发现，固硫物相种类与添加剂及型煤径向位置有关，有MgO添加剂时，固硫物相为CaSO3和CaSO4；无MgO添加剂时为CaS和CaSO4。结合裹灰缩核燃烧理论和灰球中国硫物相的分布规律提出型煤固硫机理：型煤未燃核内部主要以CaS形式固硫，燃烧峰面以外的燃尽灰壳中以CaSO4形式固硫．     

煤矸石对磷石膏高温还原分解反应影响及机理

在磷石膏中加入煤矸石进行高温分解试验,研究煤矸石加入量、反应温度和时间等对磷石膏分解率的影响,利用热力学对其机理进行探讨.结果表明,煤矸石可为磷石膏的高温分解提供还原剂和促进剂,促进磷石膏分解,在1000℃时,随着煤矸石添加量的增加,磷石膏分解率逐渐增大,理论分解率与试验结果变化趋势基本相符;磷石膏与煤矸石耦合分解反应...     

磷石膏-硅藻土高温高压试验及孔隙结构研究

通过添加不同比例的硅藻土粉,在200℃高温、200MPa高压条件下烧结制备硅藻土-磷石膏复合材料.采用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、颗粒(孔隙)及裂隙图像识别与分析系统(PCAS)软件等,研究硅藻土掺量对磷石膏体系物相、显微组织形貌、孔隙结构的影响.结果表明,不同磷石膏体系在高温高压条件下,矿物种类...     

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。     

云南某磷酸工业副产石膏提纯试验研究

针对云南某大型磷化工湿法磷酸副产石膏,研究了磷石膏的浮选提纯工艺技术。研究表明,在矿浆pH=1.3,捕收剂YP8-2用量为0.3kg/t时,通过全粒级“一粗二精一扫”正浮选闭路工艺流程,可以获得CaSO4.2H2O含量为97.63%,回收率为94.72%的选矿指标；通过分级“一粗一精一扫”的正浮选闭路工艺流程,可以获得CaSO4.2H2O含量为98.92%,回收率为98.19%的选矿指标。该磷酸工业副产石膏提纯试验研究结果,为磷石膏资源的高值化利用提供预处理技术。     

磷石膏基缓释氮肥的研究

以磷石膏和氮肥为主要原料,制备磷石膏基缓释尿素和磷石膏基缓释碳铵.首先研究了磷石膏、黄壤和沙土3种介质对常规氮肥中氮素的缓控效果,然后制备出磷石膏基缓释氮肥,并与常规氮肥对比分析了磷石膏基缓释氮肥的养分释放特征,最后探讨了缓释机理.研究表明,黄壤对氮的控释较好,沙土其次,磷石膏较差;而磷石膏缓释氮肥养分释放缓慢,肥效周...     

磷石膏与低品位矾土制备高贝利特-硫铝酸盐水泥

利用磷石膏和低品位矾土制备高贝利特-硫铝酸盐水泥,研究了熟料的最佳煅烧工艺制度及配入过量磷石膏对水泥性能的影响。结果表明：在1300℃保温0.5 h,烧制出性能良好的高贝利特-硫铝酸盐水泥熟料,3 d和28 d水泥净浆抗压强度分别可达54.1 MPa和59.1 MPa;过量磷石膏形成的高温硬石膏能起到后掺石膏的作用,对水泥早期力学性能无不利影响。     

磷石膏—磷渣基复合胶凝材料强度和水化特性研究

为实现磷石膏、磷渣固废材料的再生利用,提高工业固废的利用率,以磷石膏、磷渣作为主要原料,采用水玻璃、水泥熟料和磷石膏共同激发磷渣活性制备磷石膏—磷渣基复合胶凝材料。分别探讨磷石膏掺量、水玻璃掺量和磷渣粉磨制度对磷石膏—磷渣基复合胶凝材料强度的影响;并运用SEM、XRD分析磷石膏—磷渣基胶凝材料硬化体的微观结构及组成形貌。结果表明:磷石膏掺量低于50%时,复合胶凝材料各龄期强度与磷石膏掺量成反比;当m(磷石膏)∶m(磷渣)∶m(熟料)=20∶72∶8,水玻璃掺量为1.5%时,胶凝材料28 d抗压、抗折强度均达到最大值,分别为43、6.3 MPa;较单独粉磨磷渣与水泥熟料而言,混合粉磨制度会产生“微介质效应”,有利于提高复合胶凝材料强度;复合胶凝材料主要水化产物为C—S—H凝胶与钙矾石,钙矾石与未溶解的磷石膏作为骨架被生成的C—S—H凝胶包裹、充填、交织在一起,形成致密结构;复合胶凝材料用于替代水泥作为矿区充填材料时推荐磷石膏掺量为20%～40%。     

利用铁尾矿制备硅酸盐水泥熟料

以铁尾矿、石灰石为原料制备硅酸盐水泥熟料,通过XRD、SEM对铁尾矿硅酸盐水泥熟料的烧成过程和水化产物进行分析。结果表明：熟料在1350℃液相烧结, f-CaO含量迅速降低,C3S大量生成,熟料的主要矿相为C3S、C2S、C3A和 C4AF,与硅酸盐水泥熟料的特征矿物一致。水泥浆体水化3 d时水化产物主要是钙矾石、氢氧化钙和C-S-H凝胶,随着硅酸盐矿物的不断水化,孔洞被填充水化产物,水泥浆体结构越来越致密。铁尾矿配料的硅酸盐水泥的物理性能满足42.5强度等级,表明铁尾矿可以作为原料制备硅酸盐水泥熟料。     

硫铝酸盐-铝酸盐水泥体系高水充填材料的研制试验

研究了用硫铝酸盐-铝酸盐水泥体系制备高水充填材料的方法,进行了单浆凝结时间、胶凝时间、抗压强度的测试。结果表明,用细度较粗的铝酸盐水泥熟料替代5%～30%的强度级别42.5 MPa硫铝酸盐水泥的熟料制备高水充填材料,对材料的胶凝时间有所影响,使材料的2 h强度稍有降低,但可大幅度提高材料的后期强度,28 d抗压强度最大可提高48.9%,可以制备出满足MT/T 420-1995标准要求的高水充填材料。     

新型胶凝材料对全尾砂固结堆体稳定性的影响

通过实验室正交试验、数值模拟等方法,对全尾砂固结排放过程中掺入的新型胶凝材料T.C的合理配比及其对堆体稳定性影响进行研究。以矿渣、石灰、石膏、硫铝水泥、孰料作为胶凝材料的原材料,通过正交试验得到各因素对固结体强度的影响大小依次为矿渣、石灰、硫铝水泥、石膏,并得到全尾砂新型胶凝材料T.C的最佳配比:矿渣∶石灰∶石膏∶硫铝水泥∶孰料=70∶6∶10∶4∶10。借助全面试验,对比普通硅酸盐水泥(P.O.42.5)、矿渣水泥(P.S.32.5)以及新型全尾砂胶凝材料T.C作用下固结体强度变化趋势,发现无论是早期强度还是后期强度,新型全尾砂胶凝材料T.C的固结效果要明显优于普通硅酸盐水泥与矿渣水泥。基于强度折减法并借助FLAC3D对堆体的稳定性进行分析,从而建议堆体的高度应小于50 m、堆排角小于60°、料浆浓度取76%~78%、灰砂比为1∶12~1∶9。     

以铅锌尾矿为原料煅烧水泥熟料

以广西河池富源铅锌选矿厂尾矿为主要原料煅烧制备水泥熟料,从不同煅烧温度下熟料成分的差异,水化产物的微观相貌和组成,煅烧过程中重金属的固化与熟料净浆试块的毒性浸出情况,以及熟料净浆试块的力学性能等方面探讨了用该铅锌尾矿制备水泥熟料的适宜工艺条件。试验结果表明:掺有35.4%广西河池富源铅锌尾矿的生料煅烧制备水泥熟料的最佳烧成温度为1 350℃,此时可生成大量有利于熟料强度的C2S和C3S。该水泥熟料的主要水化产物为C—S—H和钙矾石,试块前期强度的主要来源是钙矾石,后期强度的主要来源是C—S—H,C—S—H填满试块内部空隙,增大试块密实度,使试块28 d龄期的抗压强度达到43.68 MPa,与普通硅酸盐水泥P.O 42.5的28d抗压强度指标相当。煅烧过程中Pb的固化率较低,仅为21.16%,而As和Zn的固化率则高达87.61%和91.43%。养护龄期为3 d和28 d的水泥净浆试块浸出液中As、Pb、Zn的含量远低于浸出毒性标准。这种水泥熟料在生产地下胶结充填料的胶结剂方面具有一定潜力。     

铁尾矿贝利特硫铝酸盐水泥的制备及性能研究

以首云矿业股份有限公司铁尾矿、低品位矾土等为原料制备铁尾矿贝利特硫铝酸盐水泥,为铁尾矿的高附加值利用探索新的途径。研究结果表明：在生料中铁尾矿、矾土、煅烧石灰石、Al₂O₃、CaSO₄·2H₂O的配比为10∶17∶48∶15∶10,煅烧温度为1 350 ℃,煅烧时间为20 min条件下,可制备出矿物成分以C₄A₃S、C₂S、C₄AF为主,f-CaO含量小于1.5%的铁尾矿贝利特硫铝酸盐水泥熟料。向该熟料中配入与其质量比均为8%的天然石膏和石灰石制成水泥,再按胶砂比为1∶3、水胶比为0.6制成水泥胶砂,胶砂的3 d抗压强度达38.1 MPa、28 d抗压强度达52.5 MPa。     

磷石膏作缓凝剂对油井水泥性能的影响

利用工业废渣磷石膏替代天然石膏作油井水泥的缓凝剂,对不同熟料细度及不同磷石膏掺量对G级高抗油井水泥强度及抗硫酸盐侵蚀等性能的影响进行了研究。结果表明,水泥石强度随着油井水泥熟料细度的增加而增加,当油井水泥熟料的细度达到400m2/kg时,水泥石强度较高;随着磷石膏掺量的增加,水泥石强度呈现缓慢上升趋势,同时表明磷石膏替代天然石膏对水泥石强度影响不大,磷石膏替代天然石膏对高抗油井水泥的抗硫酸盐侵蚀性能未造成不良影响。     

矿用高水材料的组分对其性能与微结构的影响

通过实验综合研究高水速凝材料各组分对其工作性能和固结体抗压强度的影响,并利用XRD与SEM研究了材料的微结构.研究证明:硫铝酸盐熟料浆(A组分)的悬浮性不如石膏与石灰(B组分)混合浆,所需悬浮剂也更多;B组分中石膏掺量在80%～85%范围内,高水速凝材料各龄期强度稳定在较高的平台.缓凝剂的加量为1.8%时A组分的凝结时间可达24h;速凝剂加量为A组分的0.050%～0.300%时,试块各龄期的同龄期强度比较稳定;水灰比为3.0时,掺入0.100%的速凝剂,试块7d的强度最高,达3.19MPa.高水材料由柱状钙矾石网络状连接而成,且含水量越高,钙矾石晶体越细小.     

用低硅铁尾矿制备贝利特水泥

以湖北某地铁尾矿为主要原料进行了制备贝利特水泥的研究,考察了原料配比、煅烧温度和活化剂石膏掺量对水泥熟料性能的影响。结果表明：以质量分数为30.90%的铁尾矿和69.10%的石灰石为原料,在1 350 ℃煅烧1 h,再添加相当于熟料质量0.60%的活化剂石膏,制得的贝利特水泥3、28 d的强度指标达到了PI42.5R水泥的要求,且其主要矿物种类与传统硅酸盐水泥相一致,但贝利特矿物的含量明显超过传统的硅酸盐水泥。