粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2016N0.2 综述 磷石膏的改性及其在新型建材中的应用 The Modification of Phosphogypsum and its Applications in New Building Materials 徐威,董兵海12,宋成杰,吴亚丹,吴翠娥3,王世敏 (1有机化工新材料湖北省协同创新中心,武汉430062 2.功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室,湖北大学,武汉430062 3武汉三源特种建材有限责任公司,武汉430083) 摘要:以天然磷矿石为原料湿法生产磷酸产生工业副产物磷石膏。每生产1t磷酸产生近5t磷石膏,我国磷石膏 总的排放量近3亿t,这些副产物几乎没有经过任何处理被大量堆积在磷酸厂附近,既占据大量的土地,又引起严重的环 境问题。磷石膏的主要成分是石膏,还有磷酸盐、氟化物和有机物等杂质,这些杂质对环境产生负面的影响也制约着磷 石膏的应用。文章介绍了磷石膏对环境的影响,详细的论述了磷石膏的理化性质,评析了磷石膏的改性技术及在新型建 材中的应用,最后对其存在的问题和发展方向提出观点。 关键词磷石膏性质;改性;应用 中图分类号:TQ177.375 文献标识码:B 文章编号:1005-8249(201602-0049-05 磷石膏是湿法生产磷酸的固体废弃物,全世界 等气候的影响对环境造成很大的危害。 磷石膏年产量近3亿t。我国每年产生磷石膏近7000 万t,总堆存量超过3亿t,主要分布在湖北、四川、贵 1磷石膏的理化特性 州、重庆等地。磷矿石主要由氟磷灰石[Ca1oF2(PO4)6 磷石膏的性质取决于矿石原料的种类,湿法生产 CaCO3]、针铁矿、磷酸盐、锐钛矿、磁铁矿、重晶石组 的形式,工厂运营效率、处理方法,还有磷石膏被堆积 成,还有少量重金属微量元素如Cd和Ni,放射性元素 的位置和深度。磷石膏通常为黑灰色、灰白色粉 如和2Th2以磷矿石为原料湿法生产磷酸的副 末,主要成分为二水硫酸钙和氟硅酸钠,因矿石原料和 产物磷石膏主要成分为二水硫酸钙(CaSO4·2H20)。 企业生产工艺的不同磷石膏的化学组成略有差异(见 反应式如下: 表1),磷石膏中主要杂质见表2。磷石膏可能还含 湿法生产磷酸虽然经济但也排放了大量的磷石 有微量金属元素As、Ag、Ba、Cd、Cr、Pb、Hg、Se[8,这些 膏,每生产1t磷酸产生近5t磷石膏。磷石膏的特性主 元素对环境造成污染。巴西等地磷矿石中还自然存在 要受矿石原料的性质和企业生产工艺的影响。磷石膏 相对较高水平的U系列放射性核素,根据矿石的质 的主要成分为二水硫酸钙,还有残留的酸氟化物、微 量,磷石膏中放射性核素的量可达到处理前的60倍, 量金属元素和覆盖在石膏晶体表面的有机物3。湿 最主要的放射性来源于a...
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