磷石膏部分分解制類硫鋁酸鹽水泥初步研究.pdf

1、磷石膏是濕法生產(chǎn)磷酸過程中排放的一種以二水石膏為主的工業(yè)固體廢渣，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，但對(duì)其資源化利用一直未有大的突破。針對(duì)磷石膏相對(duì)于天然石膏更易分解的特點(diǎn)，本文提出磷石膏部分分解的思路，將其用于類硫鋁酸鹽水泥的研制。
　　采用X射線熒光光譜（XRF）、X射線衍射光譜（XRD）、差示掃描量熱分析(DSC)等微觀測(cè)試手段結(jié)合高溫電爐分析研究了磷石膏的高溫及其分解過程。在此基礎(chǔ)上，將磷石膏配料用于類硫鋁酸鹽水泥的制備，與天然石膏

2、對(duì)比，對(duì)所制備的水泥熟料、新拌漿體和硬化后性能進(jìn)行初步研究，并對(duì)水泥燒成過程中熟料中含硫礦物的變化、石膏的分解給予了重點(diǎn)關(guān)注。
　　研究結(jié)果表明：磷石膏中的硫以單一的CaSO4·2H2O形態(tài)存在，晶體形狀以板狀和塊狀為主，且較為粗大；還原氣氛和還原介質(zhì)明顯提高分解效率；C/S越高，分解溫度明顯降低，反應(yīng)速率也隨之增大；在類硫鋁酸鹽水泥的燒成溫度段（1250-1300℃），純磷石膏在高溫電爐中的分解率可達(dá)68.2％，滿足部分分解制類

3、硫鋁酸鹽水泥對(duì)磷石膏分解率的要求。
　　熟料燒成試驗(yàn)表明，利用磷石膏部分分解方式進(jìn)行配料可生產(chǎn)出以無(wú)水硫鋁酸鈣（43C A S），硅酸二鈣（C2S）、硬石膏為主要礦相的類硫鋁酸鹽水泥熟料。石膏的配入量對(duì)含硫礦相的含量和存在形式均有影響，傳統(tǒng)硫鋁酸鹽水泥配比A1熟料中未檢測(cè)到明顯的硬石膏與鈣黃長(zhǎng)石的衍射峰，含硫礦相主要以硫鋁酸鈣的形式存在；在A1配比基礎(chǔ)上多摻磷石膏燒成的熟料中，硬石膏與鈣黃長(zhǎng)石的衍射峰隨石膏摻量的增加越來(lái)越明顯。生

4、料配比，燒成溫度和保溫時(shí)間對(duì)熟料易燒性有較大的影響。各個(gè)配比在1250℃及以后保溫30min，熟料中游離氧化鈣含量滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，可獲得較高強(qiáng)度的水泥；溫度的升高增大了磷石膏的分解率，使得硬石膏的衍射峰明顯減弱；多摻磷石膏有利于其在熟料煅燒過程中分解；焦炭的摻加對(duì)石膏分解率、熟料礦相的影響不大，在一定范圍內(nèi)可提高水泥強(qiáng)度，但過多的摻入焦炭對(duì)強(qiáng)度的發(fā)展不利；磷石膏在各個(gè)配比的分解率均大于天然石膏分解率，在1300磷石膏分解率最高可達(dá)3