焙烧与生石灰改性对磷石膏中可溶磷含量的影响

磷石膏因含有可溶磷,限制了其在建材领域的应用。以生石灰作为改性剂,研究了不同生石灰/磷石膏质量比及不同焙烧温度下磷石膏中可溶磷含量的变化。采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、酸碱度仪和激光粒度分析仪等仪器对焙烧前后磷石膏的物相组成、微观形貌、酸碱度和粒度分布等进行分析对比。结果表明:当焙烧温度为100~200℃时,磷石膏中的石膏全部转变为烧石膏,磷石膏晶体表面发生破损,导致可溶磷含量随着焙烧温度的升高而逐渐增加;由于生石灰能促进可溶磷转化为难溶物质,在加入改性剂生石灰焙烧后,磷石膏中可溶磷得到有效降低,且随生石灰用量的增加,可溶磷含量不断降低;通过对磷石膏改性焙烧,可获得可溶磷含量极低的磷石膏。这将为磷石膏的资源化利用提供新的指导。      

磷石膏-炭化污泥胶凝材料力学性能试验研究

以磷石膏和炭化污泥为主要原料,氢氧化钠为激发剂,采用一步法制备磷石膏-炭化污泥胶凝材料,通过对炭化污泥/磷石膏配比、水泥掺量对力学性能影响的试验研究,确定磷石膏-炭化污泥胶凝材料配比。结果表明:在标准养护条件下,随着水泥掺量降低,磷石膏-炭化污泥胶凝材料强度亦降低。当炭化污泥/磷石膏=6:4时,早期抗折强度最高可达4.2 MPa,抗压强度为15.2 MPa。     

磷石膏膏体充填材料强度优化配比试验研究

为研究贵州开磷矿业总公司采用磷石膏和黄磷渣胶结充填采空区的可行性, 在实验室测试了磷石膏及黄磷渣的主要物理化学性质, 制备了不同浓度不同配比的充填料浆, 并测试其坍落度、泌水率和不同龄期的单轴抗压强度。采用正交试验设计优化磷石膏膏体配比, 并采用Mathematica对强度数据进行拟合, 得出本次试验的最优结果为;磷石膏膏体充填料的最优质量比为黄磷渣∶磷石膏=1∶4, 添加CaO质量为5%, 磷石膏膏体质量浓度为67%~68%。在该配比条件下, 磷石膏膏体充填体28 d单轴抗压强度为2.15~3.42 MPa, 可满足矿山安全生产需求, 并显著降低料浆泌水率。     

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。      

稻壳磷建筑石膏复合材料功能性研究

本试验对预处理前后稻壳制成的稻壳磷建筑石膏功能性进行研究。将稻壳经洁净水、饱和石灰水、2%的Na OH溶液预处理后,探究稻壳磷建筑石膏的表观密度、力学性能、导热系数和吸声系数,并通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分析稻壳预处理前后官能团变化及稻壳横断面的微观形貌。结果表明,经洁净水、饱和石灰水处理的稻壳磷建筑石膏力学强度较未处理的复合材料有显著提升,经2%NaOH溶液处理的稻壳磷建筑石膏力学强度略下降;稻壳横断面处由众多孔道有序排列而成,且稻壳本身半封闭的空腔结构可有效阻挡热量传导,因而稻壳在保温隔热方面具有良好前景;1/3倍频程频谱分析的吸声结果表明,稻壳磷建筑石膏的吸声系数与稻壳的掺量、微孔结构及声波频率密切相关。     

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。     

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。      

聚丙烯纤维磷石膏胶结体早期力学强度特性及增韧机理研究

在传统水泥基复合材料的研究领域,纤维增强了材料的强度、韧性、延展性和抗裂性。为了提高磷石膏胶结体的早期强度,掺入聚丙烯纤维作为增强剂,开展了掺纤维磷石膏胶结体制备试验以及单轴抗压强度试验,分析了纤维对磷石膏胶结体破坏规律的影响,并通过SEM探究了纤维对磷石膏胶结体的增韧机理。研究结果表明:随纤维掺量增加磷石膏胶结体单轴抗压强度呈先增加后降低的趋势,且纤维最优掺量为1%;掺入纤维的磷石膏胶结体能延缓峰值抗压强度达到时间且破坏时的峰值应力更大,未掺入纤维的磷石膏胶结体在荷载超过应力峰值后快速失稳,掺入聚丙烯纤维的磷石膏胶结体则呈缓慢降低趋势;随着纤维的掺入,磷石膏胶结体的裂纹数量逐渐减少,且裂而不断,磷石膏胶结体的延性变形明显;微观下聚丙烯纤维表面附着有絮团状水化产物,且在磷石膏胶结体固结过程中相互缠结形成稳定的网状结构。研究成果可为磷石膏基复合材料在固废胶结充填现场的应用提供一定参考。     

磷石膏物理力学性质的试验研究

磷石膏是磷酸工业的废弃物,目前综合利用率不足40%,剩余部分堆积在磷石膏库内。为给磷石膏库的安全运营提供基础资料,对磷石膏开展了大量室内试验。结果表明:(1)磷石膏颗粒级配不良,按照粒径大小和稠度,它属于粉质黏土类;(2)磷石膏的渗透性随着干密度增大而降低,由中等渗透性逐渐转变为弱透水性;(3)磷石膏具有中等压缩性;(4)干密度提高后,三轴试验中磷石膏的剪切峰值应力有所提高,抗剪强度指标显著增大。     

文摘

非水洗预处理磷石膏研究经煅烧预处理的磷石膏作水泥缓凝剂 ,其性能优于天然石膏 ,其掺量应略低于天然石膏 ;经球磨预处理的磷石膏可制备优等品建筑石膏 ,掺加复合缓凝剂与保水材料可配制优等品粉刷石膏。该预处理工艺应根据可溶性磷、氟含量 ,严格控制石灰掺量 ,球磨磷石膏的适宜比表面积为 350 0～ 4 0 0 0ｃｍ2 /ｇ ;磷石膏经 80 0℃煅烧可消除其共晶磷和有机物的有害影响 ,其无水石膏胶结材性能与天然石膏基无水石膏胶结材相当 ,强度与耐水性明显优于建筑石膏。非水洗预处理工艺要求磷石膏品质稳定 ,为此 ,预处理前应对磷石膏均化处理。…