原状磷石膏-富镁镍渣基胶凝材料制备及性能评价

磷肥工业废弃物磷石膏和冶金工业废弃物富镁镍渣每年的排放量较大,由于二者具有胶凝活性较低和安定性差等缺点,导致其利用率较低。本文将原状磷石膏和富镁镍渣协同利用制备胶凝材料,研究了磷石膏-富镁镍渣基胶凝材料基础性能。通过对浆体的流动度、硬化体的力学性能,以及28 d吸水率和软化系数进行评价,为原状磷石膏和富镁镍渣协同综合利用提供实验支持。研究结果表明：磷石膏-富镁镍渣胶凝材料硬化体抗压强度28 d强度可达31.7 MPa,且耐水性好吸水率为2.46%,软化系数为0.91。将制得的磷石膏-富镁镍渣基胶凝材料硬化体与32.5普通硅酸盐水泥进行对比,性能相接近。     

磷精矿料浆输送管道减阻效果研究

减阻剂可以在不改变管道运行方式的条件下,降低管道内处于湍流状态流体的摩阻压降,提高流体的输送流量。从某企业磷精矿料浆管道输送的实际情况出发,利用自行设计的减阻剂室内环道装置进行模拟与评价,研究了减阻剂种类和浓度及管道流体雷诺数对减阻效果的影响。实验得出,在室温(25℃左右)、聚丙烯酰胺质量浓度(单位体积的料浆中含有减阻剂的质量)为500 mg/L、雷诺数为14 154(对应管道流速为2.21 m/s)条件下,磷精矿料浆的输送流量从2.31 m3/h提高到3.36 m3/h,增速为45.6%。     

磷石膏-矿渣基胶凝材料的制备及其性能研究

针对磷石膏基胶凝材料强度低、耐水差的缺点,运用碱激发剂改善磷石膏基胶凝材料的力学性能和耐水性。采用扫描电镜、X射线衍射和压汞法分析磷石膏基胶凝材料水化产物和孔结构。结果表明：将磷石膏在140 ℃条件下热活化4 h后得半水石膏,按m（半水石膏）∶m（矿渣）∶m（生石灰）=60∶40∶4配制粉料,水胶质量比为0.6,掺1%（质量分数）的碱激发剂,磷石膏基胶凝材料抗压强度和抗折强度分别为40.6 MPa和11.3 MPa,软化系数为0.84;硬化体中二水石膏和钙矾石为基本骨架,C-S-H凝胶包覆各组分形成致密网状结构,保证材料高强高耐水性。     

非煅烧磷石膏基胶凝材料的改性实验

磷石膏基水硬性胶凝材料是近几年发展起来的一种以磷化工业副产物磷石膏为主要原料的新型建筑材料。与传统硅酸盐和矿渣水泥相比,磷石膏无活性不能直接作为胶凝材料,使用前必须对其进行改性。针对目前磷石膏基胶凝材料凝结时间长、早期强度低等缺点,研究了材料组成配比及外加剂对凝结时间和早期强度的影响,获得了磷石膏基胶凝材料的改性方法。当矿渣粉（KF）和硅基纳米粉末（WS）质量比为3∶17,水玻璃（NS）、富铝盐（NA）和高效聚羧酸减水剂（JS）的质量分数分别为0.3%、0.7%和0.3%时,可将其初凝时间控制在130~260 min、终凝时间控制在280~600 min;胶砂早期抗折强度3 d达3.5 MPa以上、7 d达5 MPa以上;早期抗压强度3 d达20 MPa以上、7 d达35 MPa以上。改性后的磷石膏基胶凝材料可替代25%~40%及以上普通硅酸盐水泥应用于建筑材料领域。     

用流态化分解炉分解磷石膏的试验研究

针对用窑外分解磷石膏生产水泥和硫酸这一国际上正在研究开发的重大课题,我们进行了试验室热态试验。试验分“管道气流烘干”和“流化床分解”两个部分。烘干试验在两段式管道气流烘干机中进行,其烘干能力为150kg/h,烘干温度为200～400℃,磷石膏水分可从34％～40％降至1％～10％。烘干的物料即使经长期陈放,仍具有较好的流动性,能满足工业生产输送及喂料要求。流化床分解磷石膏的试验也取得了阶段性研究成果,分解炉能力为150kg/h,分解温度为1000～1100℃,磷石膏分解率可达70％。流化床分解炉分解磷石膏的关键在于如何控制好炉内温度和还原气氛,以及物料在炉内的停留时间。     

2×300kt/a湿法磷酸生产装置磷石膏湿排改干排技术改造

湿法磷酸副产品磷石膏,为将料浆管道输送湿法堆存改为管状皮带输送干法堆存工艺,对2×300kt/a湿法磷酸装置进行技术改造,以达到干法堆存工艺要求。     

陶瓷熔块类釉浆长距离管道输送研究

目前陶瓷熔块釉浆从制釉车间运输到釉线车间生产线是采用桶装、人力或电动车拉釉的方式,釉线车间到制釉车间一般都有比较长的一段距离,且釉浆需求量也很大,每日往返拉釉次数多,劳动强度大,且存在安全隐患,易引起安全事故。由于陶瓷熔块类釉浆具有易沉淀固化的特性,当采用管道长距离输送时,极易堵塞管道。为了实现陶瓷熔块釉浆长距离简道输送,本文首先针对熔块釉浆特性进行研究,然后对釉浆在管道内的流动进行流体力学分析,最后设计了一种长距离陶瓷釉浆输送系统。该系统有效解决了易沉淀熔块类釉浆难以用管道长距离输送的问题;同时该管道系统全程釉浆在管道内与外界完全隔离,避免了釉浆在输送过程中的污染。长距离陶瓷釉浆输送系统的使用大幅度减少了工人劳动强度,节省了人力成本,减少了釉浆损耗,减少了机物件损耗,该系统应用效果显著。     

某厂长距离磷矿浆输送方案的比较和选择

磷矿浆长距离管道输送在国内尚属新技术，介绍了某厂采用该技术的具体情况，磷矿浆长距离管道输送的设计要点，探讨了磷矿浆中ω固目对其黏度、管径大小和压力损失的影响，经综合比较推荐采用ω固=40％的磷矿浆，以保证操作过程中系统稳定运行。     

快烧对磷石膏脱水相组成及胶凝性能的影响

去除可溶磷杂质和脱水是利用磷石膏制备胶凝材料必需的处理过程。通过改变快烧温度和时间对磷石膏进行处理,分别测定快烧磷石膏可溶磷含量、脱水相组成和胶凝性能,并对几种典型快烧条件下的磷石膏矿物组成和形貌进行分析,同时与经水洗后150℃煅烧4 h制备的磷石膏胶凝材料进行对比。结果表明:快烧后磷石膏为Ca SO4·2H2O、Ca SO4·1/2H2O和Ⅲ、Ⅱ型Ca SO4组成的复相石膏体系,可溶磷杂质含量随快烧温度提高和时间延长明显降低;800℃快烧30 s得到的磷石膏胶凝材料强度最高,2 h抗压强度达到3.79 MPa;经快烧处理磷石膏的颗粒尺寸明显减小。800℃快烧30 s能有效降低磷石膏中可溶磷杂质含量,并获得较高强度的磷石膏胶凝材料;虽然相比水洗后煅烧工艺,快烧制备的磷石膏胶凝材料强度和可溶磷杂质去除率稍低,但快烧是一种具有竞争力的处理工艺。     

磷石膏膏体的流动特性试验及分析

开磷集团将磷石膏、黄磷渣与水混合制成流动性较好的磷石膏膏体,作为采空区的充填料,进行了磷石膏料浆的流动性试验,结果表明坍落度值随着其质量分数的降低而增大;料浆质量分数为68%左右时,有添加剂料浆的坍落度值明显高于无添加剂的料浆,而且,添加CaO比添加巴斯夫minefill501的变化效果更明显。工程实际生产时,可控制料浆质量分数范围在63%~67%。     

减水剂对磷石膏基胶凝材料性能影响研究

磷石膏基胶凝材料在使用时,工作性能较差,需要加入减水剂来改善工作性。而磷石膏胶凝材料对现有的混凝土减水剂的存在适应性不良的问题。为了深入了解减水剂对磷石膏基胶凝材料的匹配性,本文探究了萘系、聚羧酸和脂肪族类三种减水剂及掺量对磷石膏基砂浆材料各项性能的影响规律。通过对砂浆浆体的流动度、硬化体的力学性能,以及28d吸水率和软化系数进行评价,获得最佳的减水剂种类和掺量。研究结果表明：萘系减水剂与磷石膏基砂浆的适应性较好,且掺量为0.4%时较合适;砂浆流动度为17.0 cm,砂浆硬化体的7 d、28 d和90 d抗压强度分别为18.1 MPa、33.1 MPa和37.6 MPa,28 d吸水率和软化系数分别为2.51%和0.91。     

改性磷石膏球作缓凝剂对水泥性能的影响

研究了工业化生产的改性磷石膏球对水泥标准稠度用水量、凝结时间、胶砂流动度、胶砂强度及水泥与减水剂相容性的影响,并与原状磷石膏和天然石膏进行对比,结合X-射线衍射、综合热分析等微观测试,分析了改性磷石膏球对水泥水化产物相、水化程度的影响.结果表明:采用改性磷石膏球配制的水泥,其初凝、终凝时间与掺配原状磷石膏水泥相比分别缩短217 min、227 min,1d、3d强度显著高于原状磷石膏配制的水泥,28d强度高于天然石膏配制的水泥,且标准稠度用水量、胶砂流动度、与减水剂的相容性等指标优于天然石膏配制的水泥.改性磷石膏球对水泥早期水化无不良延缓作用,且能提高水泥后期水化程度.综合对比上述三种石膏对水泥性能影响的各项指标,认为改性磷石膏球可以完全替代天然石膏作水泥缓凝剂.     

新型复合胶凝材料的制备及其在岩土胶结中的应用

为了降低岩土胶结工程施工过程中水泥的使用量，以活性火山灰、钛石膏和复合硅酸盐水泥为主要原料，制备了一种新型复合胶凝材料，并考察了水灰比和胶凝材料加量对淤泥固化土试样性能的影响。结果表明：水灰比越大，固化土试样的抗压强度和软化系数均呈现出逐渐下降的趋势，而固化料浆的坍落度则呈现出逐渐增大的趋势，当水灰比为0.5时，固化土试样的强度和软化系数仍较大，而料浆的坍落度可以达到175 mm，综合性能较好；新型复合胶凝材料的加量越少，固化土试样的抗压强度和软化系数就越小，固化料浆的坍落度越大，因此，为保证淤泥固化土试样结构的稳定性以及料浆的可泵性能，推荐新型复合胶凝材料与淤泥干土的最佳质量控制在1∶1～1∶4之间。研制的新型复合胶凝材料能够减少水泥的使用量，并能有效提高岩土胶结的强度。     

用磷石膏处理麦饭石配制复混肥增效调理填充料

介绍磷石膏处理麦饭石配制复混肥增效调理填充料。磷石膏与麦饭石以1：1（质量比）掺混,常温下堆闷3～5d,制成水分含量适中的造粒填充料配入复混肥中,可灵活调整复混肥料的总养分。通过5—6年大田试验表明,加入该增效调理填充料的复混肥有明显的增产作用。     

外掺料对磷石膏基胶凝材料力学及导热性能的影响

将磷石膏应用于建筑业,可以解决磷化工副产物堆积的问题。采用单因素实验,通过改变水灰质量比、粉煤灰掺量、生石灰掺量等条件来研究各因素对磷石膏基胶凝材料力学性能及保温性能的影响,借助X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、扫描电镜（SEM）等手段来分析磷石膏基胶凝材料的物化性质和形貌结构。结果表明,磷石膏基胶凝材料的导热系数和抗压强度都与水灰质量比呈负相关,在水灰质量比为0.250时胶凝材料的抗压强度最大、水灰质量比为0.550时胶凝材料的导热系数最小;粉煤灰在磷石膏基胶凝体系中除了提供胶凝性能外,还会被生石灰激发出活性,增强胶凝体系的综合性能,粉煤灰掺量为50%（质量分数）时胶凝体系的综合性能最佳;生石灰在磷石膏基胶凝体系中对杂质的吸附效果明显,生石灰掺量超过7%（质量分数）以后对胶凝体系的保温性能和力学性能的增强效果明显。     

磷石膏制备硫酸钙晶须的初步研究

以磷石膏为原料,直接采用水热法制备硫酸钙晶须,为磷石膏制备硫酸钙晶须的工业化生产提供重要理论依据。实验考察反应温度、料浆初始pH、反应时间、料浆浓度及磷石膏粒度对生成硫酸钙晶须的影响,用扫描电镜观察硫酸钙晶须的形貌,并通过偏光显微镜和图像分析软件分析不同反应条件下制备的硫酸钙晶须的直径和长度。结果表明:反应温度为130~140℃,料浆初始pH为4.0,反应时间为4 h,料浆质量分数为5%,原料粒度为50~75μm是生成硫酸钙晶须的最佳反应条件,在此条件下可制备出平均直径为2μm,长径比为42的硫酸钙晶须产品。     

利用原状磷石膏制备石膏基复合胶凝材料的力学性能

以未经处理的原状磷石膏制备磷石膏基复合胶凝材料,测试磷石膏基复合胶凝材料的力学性能,考察生石灰的掺量、水灰比以及成型压力对磷石膏基复合胶凝材料力学性能的影响。结果表明:当生石灰掺量为4%时,磷石膏-矿渣复合胶凝材料具有较好的力学性能,矿渣微粉对磷石膏-粉煤灰复合胶凝材料的力学性能有增强作用。对于磷石膏-矿渣-炉渣复合胶凝材料,当成型压力超过3 MPa时,制备的材料力学性能明显下降。同浇注成型试样相比较,在5 MPa成型压力下的压实成型试样,材料孔隙率提高,特别对于200 nm以上孔所占体积分数来说,其所占体积分数要远远高于浇注成型试样,导致了材料微观结构劣化,力学性能变差。     

水泥-磷石膏基复合胶凝体系早期强度及体积稳定性研究

通过分析养护方法、水泥掺量等工艺参数或方法,研究了磷石膏复合胶凝材料早期强度及在不同环境条件下体积的变化规律。研究结果表明:掺加水泥不能有效提高复合胶凝材料的强度,反而会降低其早期强度;水泥掺量低于5%的水泥-磷石膏基复合胶凝材料在养护过程中呈现收缩性,而水泥掺量高于10%的复合胶凝材料呈现膨胀性,且在14d时收缩率达到最大,此后膨胀率逐渐降低。在湿度较大的养护环境中,水泥-磷石膏复合胶凝材料体积趋于膨胀;而在湿度较低的养护环境中,水泥-磷石膏复合胶凝材料体积趋于收缩。     

磷石膏生产纸面石膏板的预处理研究

采用湿法磷酸生产中副产的磷石膏(二水硫酸钙)生产纸面石膏板时,磷石膏中的水溶性磷和氟会影响纸面石膏板的抗折强度,以及生产过程中的初凝、终凝时间;磷石膏的酸度会影响二水硫酸钙的结晶状态。试验表明：加水调浆后的磷石膏质量分数控制为60%,搅拌30 min后过滤,可除去47.62%(质量分数,下同)的水溶性磷和61.29%的氟;在加水调浆后的磷石膏中加入0.20%的生石灰,可以改善磷石膏的酸碱度,提高纸面石膏板的抗折强度。对磷石膏进行预处理,可以提高纸面石膏板的抗折强度,缩短生产过程中的初凝、终凝时间。     

非金属矿加工专利文摘（国内）

长距离管道输送混合料浆的氮磷钾复合肥生产工艺;房屋装饰装修吸湿除味剂及生产方法;水化硅酸钙纳米涂料及其生产方法;磷钾硅钙镁多元矿肥及其生产方法;轻质内、外墙砌块的制作方法;一种环保清水砖及其制造方法;一种金星釉面釉料的制作方法;用磷石膏生产的型材及其制法;一种新型污水处理絮凝剂;[编者按]