磷石膏的改性及其在水泥生产中的应用

研究了磷石膏的改性方法及改性磷石膏在水泥生产中的应用，结果表明，通过改性，可将磷石膏中对水泥有害的杂质转化为难溶性，并能改善磷石膏中硫酸钙的溶解性能，改性磷石膏可以替代天然石膏用于水泥生产。     

β-半水磷石膏低温制备及固化铅污染土壤性能研究

惰性材料、化学物质和工业废渣掺入磷石膏,低温制备改性β-半水磷石膏(MHG),并对其煅烧温度、抗压强度、凝结时间及固化铅污染土壤的效果进行研究。结果表明,磷石膏、矿渣、粉煤灰和生石灰按91∶4∶3∶2(质量比)制备的MHG性能最好,抗压强度达到6.47MPa,相对于β-半水磷石膏抗压强度提高了24.18%,凝结时间延长7～23min。MHG固化铅污染土壤,养护3d的铅浸出质量浓度为0.015～0.028mg/L,相对于水泥铅浸出质量浓度降低了43.90%～57.14%。     

石灰-石膏-粉煤灰水泥浆体的水化机理研究

通过增钙法对粉煤灰水泥浆体的凝结时间、水化放热和力学性能的测定,以及采用差示热重分析、扫描电镜、X射线衍射,研究了在有石灰、石膏时不同掺量粉煤灰水泥浆体的水化机理。结果表明：早期水化性能弱,后期持久。随粉煤灰掺量增加,浆体的凝结时间延长,水化热减少,高掺超过40%时龄期强度下降明显;早期水化产物主要为：大量的水化硅酸钙凝胶(C-S-H）,未水化的硅酸钙（C₃S、 C₂S）,少量的钙矾石（AFt、 AFm）和氢氧化钙Ca(OH)₂,后期在石灰石膏的活性效应和填充效应的激发下,水化产物主要为：Ca(OH)₂、AFm。Ca(OH)₂与AFm及少量的C-S-H填充在水泥孔隙中且相互交联,改善了粉煤灰水泥浆体强度。     

磷石膏再生利用途径的综合评价

依据层次分析法原理,用经济、环境和资源化3个影响因素建立磷石膏资源化途径优选的递阶层次结构模型。以山东某化工厂生产磷酸产生的磷石膏为研究案例,从磷石膏组成成分与含量分析的角度出发,结合磷石膏各资源化途径的独特要求,探讨磷石膏资源化特性与资源化途径的密切关系,拟合出磷石膏的各种资源化特性,作为结构模型中的资源化因子。然后分别对模型中的3个影响因素进行定性和半定量化处理,最终实现磷石膏资源化途径优选的决策评价,为政府部门和环境管理者提供决策参考。     

中国磷石膏资源化管理分析

磷石膏是湿法生产磷酸工艺过程中的伴生物,产生量巨大,对环境造成了很大的影响.磷石膏的资源化利用正在国内悄悄兴起,对磷石膏的规范管理也势在必行.阐述了美国磷石膏的产生以及管理的现状,对比中国现有磷石膏的资源化利用及管理的现状,为中国磷石膏的资源化管理政策提出建议.     

以废渣磷石膏为原料水热法制备硫酸钙晶须

以磷石膏为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及红外光谱仪(FT-IR)等仪器对产物进行表征,研究了反应温度和时间、料浆初始固液比及不同添加剂等因素对产物形貌及可溶磷含量等的影响。结果表明,最佳反应条件为:反应温度140℃,反应时间2 h,料浆固液比为1∶10,最佳添加剂及剂量为丙三醇(V醇/V总液为50%)。所得产物为六方晶系的CaSO4.0.5H2O,直径1～3μm,晶须长径比为45左右,合成率约95%,产物可溶磷含量由原样的0.41%降至0.21%。     

磷石膏预分解的热分析研究

采用热分析的方法对磷石膏在不同掺碳量、不同气氛条件下的热反应过程进行了研究,针对近年来提出的利用水泥新型干法技术实现磷石膏预分解制硫酸联产水泥的设想,研究了磷石膏的热分解过程对预热分解炉的适应性。结果表明,在碳与磷石膏的混合体系中,碳仅能在一定程度上促进磷石膏分解,其完全分解温度接近1 300℃。而在较强还原气氛中,磷石膏+碳系统生成硫化钙,在约1 260℃时才完全分解。因此新型干法水泥工艺分解磷石膏制酸联产水泥新工艺在实际过程中将受限于硫酸盐及硫化物熔点较低与硫酸钙分解温度较高这对矛盾而不宜直接采用。     

脱硫石膏粒径分布与脱水性能实验研究

脱硫石膏粒径分布是影响脱硫石膏浆液脱水性能的重要因素之一,以干法、湿法筛分和研磨破碎获得不同粒径分布的脱硫石膏,在相同的过滤条件下,对不同粒径分布脱硫石膏浆液脱水性能进行了研究,实验结果表明,当脱硫石膏粒径d50大于50μm且（d90-d10）小于100μm,真空过滤最大真空度不低于0．098MPa,过滤时间不少于2．5min,滤饼厚度不超过20mm时,石膏滤饼含水率可以降低到12％以下（最低可达10％）;d50在17μm为脱硫石膏在相同的过滤条件下能够实现真空脱水干燥的转折点;d50和（d90-d10）共同影响石膏脱水性能,d50小于20μm时,仅表现为d50的影响。     

废料磷石膏成为新型墙体材料

磷肥生产的废渣磷石膏，因其含少量有机磷和无机磷而难于直接利用。目前全国每年产生磷石膏2000万t，且以每年15％的速度增长，各地磷肥厂磷石膏堆积如山，既占用土地，又严重污染环境。北京力博特尔科技有限公司于2001年开始研制并生产出年产150万m^2的系列石膏空心砌块智能化控制流水生产线，具有自主知识产权，     

脱硫灰-石灰石湿法脱硫石膏中杂质悬浮分离实验

根据脱硫灰及石膏的特性,在无挡板平底圆筒搅拌槽内,对脱硫石膏中的杂质进行完全离底悬浮分离实验,研究结果表明,完全离底悬浮搅拌时,悬浮高度比越低,越有利于杂质分离。对于直径D≥24cm的搅拌槽,当桨叶离底高度cb=4cm,桨径槽比d／D=0．65,杂质分离效率叼最高,约82％;当直径D=20cm时,杂质分离效率η随d／D的增大而增大,桨叶离底间距减小,杂质分离效率受d／D影响程度减小;当桨叶离底高度cb=4cm时,随着搅拌槽直径D的增大,杂质分离效率总体呈现增大趋势,降低桨叶离底高度cb杂质分离效率变化较大;进行完全离底悬浮分离后,石膏纯度提高。     

磷石膏基胶结材固结磷尾矿性能及浸出特征

以磷石膏基材料代替水泥作为磷尾矿充填胶结材,研究了磷尾矿固结浆体和硬化体性能、浸出液污染特性和固结机理。结果表明,在同样条件下,磷石膏基材料固结磷尾矿浆体比水泥泌水量要小、浆体流动性能更优;磷石膏基材料胶结磷尾矿硬化体除3 d抗压强度略低外,其他龄期的强度是水泥的1.21~1.95倍。3 d之后,磷石膏基材料和水泥胶结尾矿硬化体浸出液总磷含量基本相近,但pH明显远低于水泥,总磷也低于污水综合排放标准限值,对环境危害低。硬化体SEM和XRD分析发现,磷石膏基材料水化生成的水化硅酸钙凝胶、针状钙矾石晶体和磷尾矿中白云石、含磷矿物生成的透钙磷石等,是整个磷尾矿固结硬化体具有较高强度、较低总磷含量和pH值主要原因。该研究表明,磷石膏基材料固化磷尾矿比水泥更有应用前景。     

初始含水率及固结特性对湿法磷石膏堆场渗滤液产量的影响

目前我国的大部分磷石膏采用堆存处置,但对磷石膏等工业固废堆场渗滤液产量的研究较少。从磷石膏的水分存在形式及变化分析出发,通过固结实验确定孔隙水的沉降挤出性能,建立磷石膏堆场水量平衡分析模型,对影响渗滤液的各因素进行分析,按照水量平衡分析法提出渗滤液计算公式,演算了某含水率条件下各阶段的渗滤液产量、不同含水率条件下和不同计算方法的总渗滤液产量,并进行了分析。分析表明,磷石膏堆场运行初期需要补充新鲜水量才能保证堆场正常运行,随时间的增加渗滤液产量逐渐增加,但各阶段的渗漏液产量与整个运行周期内的平均产量计算结果相差较大,整个周期内总渗滤液产量随磷石膏的饱和初始含水率增大而减少。经过对各计算公式的比较,仅考虑降雨蒸发量的堆场盈亏水量计算结果偏大,未考虑沉降挤出水量的计算结果偏小,采用本文推荐的计算公式可得出较为科学合理的渗滤液产量。     

钛石膏改性胶结材干化湖泊污泥效果及机理

通过不同养护龄期下钛石膏改性胶结材和生石灰掺量对城市湖泊污泥干化效果影响的对比研究,揭示了钛石膏改性胶结材干化污泥的效果和机理。实验结果表明,随着养护龄期增长,干化污泥含水率减少量逐渐增大;同一养护龄期,掺20%钛石膏改性胶结材的干化污泥含水率减少量明显高于掺20%生石灰的干化污泥含水率减少量;干化污泥p H趋于8时,掺20%生石灰干化污泥所用时间是掺20%钛石膏改性胶结材所用时间的7.5倍。XRD和SEM分析表明,钛石膏改性胶结材水化生成难溶的水化硅酸钙凝胶和钙矾石晶体,将大量自由水转化为结晶水;同时,水化硅酸钙凝胶、钙矾石晶体和污泥中固体颗粒之间的互相搭接和紧密结合,彻底改变了原污泥松散团聚的结构体系,将干化污泥中各相牢固地粘结成一个整体,这是钛石膏改性胶结材干化效果好的关键。     

粉煤灰黑液胶凝材料的研究

研究了改性黑液作粉煤灰的激发剂,并与石灰、磷石膏一起制成一种新型的胶凝材料,讨论了粉煤灰、石灰、磷石膏及黑液的用量对胶凝材料性能的影响,并通过正交试验与模糊数学分析求出了最佳工艺参数。试验结果表明,该种新材料的抗压强度能达≥20MPa,耐水性良好,且工艺简单、成本低。     

磷石膏还原分解反应热力学分析

磷石膏是高浓度磷肥工业排放的固体废弃物,采用HSC Chemistry 5热力学计算软件对焦炭、硫磺、氢气、一氧化碳与磷石膏还原反应进行了对比分析,探索如分解温度、平衡常数、耗能与还原介质的关系。结果表明,不论采用上述何种还原介质,CaSO4还原分解成CaS均比CaO容易进行。     

常压水热法下钛白石膏的脱水速率与产物形貌

采用常压水热法将工业副产钛白石膏转化为晶体形貌规整的α-半水钛石膏,利用XRD确定了反应产物的相态组成,利用TGA分析了不同条件下不同时刻产物的结晶水含量,利用SEM观测了不同条件下得到的产物晶体形貌,掌握了不同的工艺参数对钛白石膏的脱水速率及其产物形貌的影响。研究结果表明:随着氯化钙含量增加,钛白石膏脱水速率逐渐加快,当氯化钙含量为15%时,40 min内其脱水程度可以达到90%以上,并获得规整的六棱短柱状晶体;而反应物浓度对钛白石膏脱水速率和产物晶体形貌影响不大,但浓度过大时,会造成晶体轻微团聚;随着反应温度的升高,钛白石膏脱水速率加快,当温度为100℃时,40 min内其脱水程度可以达到90%以上,产物呈现规整的六棱短柱状晶体;溶液pH值对钛白石膏脱水速率影响不大,但可以影响晶体的形貌,当pH值为5时,产物呈现规整的六棱短柱状晶体。     

石灰-石膏法旋流板塔脱硫技术及其应用

石灰-石膏法旋流板塔烟气脱硫技术将石灰-石膏法脱硫工艺与高效传质的旋流板塔设备相结合,具有运行可靠性高、脱硫效率高、一次性投资低、运行费用低的优点.该技术已成功应用于江苏某企业3台170 t/h煤粉炉烟气脱硫除尘,其运行效果均达到或超过设计值,并通过环保验收,为企业带来了可观的经济效益和环境效益.     

以废弃磷石膏为原料水热合成碳酸钙晶须的研究

以废弃磷石膏为钙源水热合成碳酸钙晶须,研究了不同反应前驱物和添加剂对碳酸钙样品晶形的影响,利用奥林巴斯显微镜和扫描电镜(SEM)观察晶体形貌,并用X衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)对样品进行了表征。实验结果表明,采用柠檬酸钠为添加剂,在反应时间12 h,反应温度120℃,柠檬酸钠浓度2％的工艺条件下,可制得晶须长度约为50～120 μm、长径比为40～100∶1、大小相对均匀的文石型碳酸钙晶须。同时,实验还制得了形貌独特的稻草捆状和竹叶状碳酸钙晶体。     

以废弃磷石膏为原料水热合成碳酸钙品须的研究

以废弃磷石膏为钙源水热合成碳酸钙晶须,研究了不同反应前驱物和添加剂对碳酸钙样品晶形的影响,利用奥林巴斯显微镜和扫描电镜（SEM）观察晶体形貌,并用X衍射（XRD）和红外光谱（FTIR）对样品进行了表征。实验结果表明,采用柠檬酸钠为添加剂,在反应时间12h,反应温度120℃,柠檬酸钠浓度2％的工艺条件下,可制得晶须长度约为50～120μm、长径比为40～100：1、大小相对均匀的文石型碳酸钙晶须。同时,实验还制得了形貌独特的稻草捆状和竹叶状碳酸钙晶体。     

脱硫石膏农业利用研究进展与展望

概述火电厂脱硫石膏定义、生产过程和性质。简述了脱离石膏的工业利用，详述了脱离石膏对酸性和碱性土壤改良的现状和机理，并展望了脱硫石膏促进滩涂土植被演替的前景。