焙烧与生石灰改性对磷石膏中可溶磷含量的影响

耿乾, 孙红娟, 彭同江, 丁文金, 罗东山, 陈秋菊. 焙烧与生石灰改性对磷石膏中可溶磷含量的影响[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(4): 9-13, 82. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.04.002
引用本文: 耿乾, 孙红娟, 彭同江, 丁文金, 罗东山, 陈秋菊. 焙烧与生石灰改性对磷石膏中可溶磷含量的影响[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(4): 9-13, 82. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.04.002
GENG Qian, SUN Hongjuan, PENG Tongjiang, DING Wenjin, LUO Dongshan, CHEN Qiuju. Effect of Roasting and Quicklime Modification on Soluble Phosphorus Content in Phosphogypsum[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(4): 9-13, 82. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.04.002
Citation: GENG Qian, SUN Hongjuan, PENG Tongjiang, DING Wenjin, LUO Dongshan, CHEN Qiuju. Effect of Roasting and Quicklime Modification on Soluble Phosphorus Content in Phosphogypsum[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(4): 9-13, 82. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.04.002

焙烧与生石灰改性对磷石膏中可溶磷含量的影响

  • 基金项目:
    西南科技大学2017年龙山学术人才科研支持团队项目(17LZXT11)
详细信息
    作者简介: 耿乾(1995-), 男, 河北邢台人, 硕士研究生, E-mail:gengqian166@163.com
    通讯作者: 孙红娟(1976-), 女, 安徽马鞍山人, 教授, 博士生导师, E-mail:sunhongjuan@swust.edu.cn
  • 中图分类号: X754

Effect of Roasting and Quicklime Modification on Soluble Phosphorus Content in Phosphogypsum

More Information
  • 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。

  • 加载中
  • 图 1  不同焙烧温度磷石膏中可溶磷含量变化

    Figure 1. 

    图 2  不同焙烧温度磷石膏样品的XRD图

    Figure 2. 

    图 3  不同磷石膏样品的微观形貌

    Figure 3. 

    图 4  不同温度与生石灰添加量下磷石膏中可溶磷变化图

    Figure 4. 

    图 5  磷石膏pH值随生石灰添加量变化图

    Figure 5. 

    图 6  150 ℃下不同生石灰添加量磷石膏样品的XRD图

    Figure 6. 

    表 1  不同条件下磷石膏样品的的粒径分布表

    Table 1.  Particle size distribution of phosphogypsum samples under different conditions

    粒度分布/μm d10 d25 d50 d75 d90 S.D. Mean C.V.
    PG-0 1.256 4.239 28.14 78.63 169.8 69.40 56.01 124%
    PG-T150 1.035 2.700 27.82 205.0 288.0 117.5 101.2 116%
    PG-S1.0 2.092 8.023 28.46 52.10 80.08 31.83 35.27 90.3%
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  • [1]

    Tayibi H, Choura M, López F A, et al. Environmental impact and management of phosphogypsum[J]. Journal of environmental management, 2009, 90(8):2377-2386. doi: 10.1016/j.jenvman.2009.03.007

    [2]

    王圳, 张均, 陈芳, 等.贵州省磷矿固体废弃物治理现状与建议[J].矿产综合利用, 2019(1):11-15. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2019.01.003

    [3]

    Deǧirmenci N. Utilization of phosphogypsum as raw and calcined material in manufacturing of building products[J]. Construction and building materials, 2008, 22(8):1857-1862. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2007.04.024

    [4]

    杨冬蕾.我国磷石膏和钛石膏资源化利用进展及展望[J].硫酸工业, 2018(10): 5-10. doi: 10.3969/j.issn.1002-1507.2018.10.002

    [5]

    张欢, 彭家惠, 郑云.不同形态可溶磷对石膏性能的影响[J].硅酸盐通报, 2013, 32(12):2455-2459. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gsytb201312010

    [6]

    Huang Y, Qian J, Liu C, et al. Influence of phosphorus impurities on the performances of calcium sulfoaluminate cement[J]. Construction & building materials, 2017, 149: 37-44. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=42d9645068b77e2fbed01171536c9830

    [7]

    杨敏, 钱觉时, 王智, 等.杂质对磷石膏应用性能的影响[J].材料导报, 2007(6):104-106. doi: 10.3321/j.issn:1005-023X.2007.06.026

    [8]

    Singh M. Role of phosphogypsum impurities on strength and microstructure of selenite plaster[J].Construction and building materials, 2005, 19(6): 480-486. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2004.07.010

    [9]

    Moalla R, Gargouri M, Khmiri F, et al. Phosphogypsum purification for plaster production: A process optimization using full factorial design[J]. Environmental engineering research, 2017, 23(1): 36-45. doi: 10.4491/eer.2017.055

    [10]

    刘路珍, 陈德玉, 刘宇浩, 等.磷石膏预处理及制备建筑石膏的研究[J].非金属矿, 2014, 37(3):30-32. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/fjsk201403011

    [11]

    Ma B, Lu W, Ying S, et al. Synthesis of α-hemihydrate gypsum from cleaner phosphogypsum[J]. Journal of cleaner production, 2018, 195: 396-405. doi: 10.1016/j.jclepro.2018.05.228

    [12]

    张茹, 李艳军, 刘杰, 等.磷石膏的综合利用及有害元素处理方法[J].矿产保护与利用, 2015(2):50-54. http://kcbh.cbpt.cnki.net/WKD/WebPublication/paperDigest.aspx?paperID=710a92a5-7310-4a01-87a0-0f51ebd144ba

    [13]

    杨耿, 秦延文, 马迎群, 等.沱江流域磷石膏的磷形态组成及潜在释放特征[J].环境工程技术学报, 2018, 8(6):610-616. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2018.06.081

    [14]

    任婷艳, 杨家宽, 奚蓉.煅烧和蒸养预处理对磷石膏中水溶性杂质去除效果的对比研究[J].广东化工, 2018, 45(10):97-99. doi: 10.3969/j.issn.1007-1865.2018.10.043

    [15]

    Yang J, Liu W, Zhang L, et al. Preparation of load-bearing building materials from autoclaved phosphogypsum[J]. Construction and building materials, 2009, 23(2): 687-693. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2008.02.011

    [16]

    李凤玲, 钱觉时, 倪小琴, 等.快烧对磷石膏脱水相组成及胶凝性能的影响[J].硅酸盐学报, 2015, 43(5):579-584. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gsyxb201505005

    [17]

    Rashad A M. Phosphogypsum as a construction material[J].Journal of cleaner production, 2017, 166: 732-743. doi: 10.1016/j.jclepro.2017.08.049

    [18]

    姜伟, 范立瑛, 王志.煅烧温度对脱硫石膏性能影响[J].济南大学学报(自然科学版), 2008(3):244-247. doi: 10.3969/j.issn.1671-3559.2008.03.006

    [19]

    丁萌, 李建锡, 李兵兵.磷石膏中杂质及预处理对α半水石膏性能的影响[J].环境工程学报, 2014, 8(9):4017-4021. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hjwrzljsysb201409080

    [20]

    李永靖, 岳玮琦, 潘铖, 等.预处理工艺影响磷石膏水泥砂浆性能研究[J].非金属矿, 2018, 41(1):15-17. doi: 10.3969/j.issn.1000-8098.2018.01.005

    [21]

    Chen X, Gao J, Liu C, et al. Effect of neutralization on the setting and hardening characters of hemihydrate phosphogypsum plaster[J]. Construction and building materials, 2018, 190: 53-64. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.09.095

    [22]

    巴太斌, 徐亚中, 卢文运, 等.石灰中和预处理磷石膏试验研究[J].新型建筑材料, 2018, 45(2):96-99. doi: 10.3969/j.issn.1001-702X.2018.02.025

    [23]

    Jiang G, Wu A, Wang Y, et al. Low cost and high efficiency utilization of hemihydrate phosphogypsum: Used as binder to prepare filling material[J]. Construction and building materials, 2018, 167: 263-270. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.02.022

    [24]

    Yu R C, Teh H W, Jaques P A, et al. Quality control of semi-continuous mobility size-fractionated particle number concentration data[J]. Atmospheric environment, 2004, 38(20): 3341-3348. doi: 10.1016/j.atmosenv.2004.03.009

    [25]

    庞英, 杨林, 杨敏, 等.磷石膏中杂质的存在形态及其分布情况研究[J].贵州大学学报(自然科学版), 2009, 26(3):95-99. doi: 10.3969/j.issn.1000-5269.2009.03.026

    [26]

    孙正.磷石膏中的磷和氟对硅酸盐水泥水化影响的机理研究[D].武汉: 武汉理工大学, 2010.

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出版历程
收稿日期:  2019-04-09
刊出日期:  2019-08-25

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