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磷石膏漂白—煅烧增白工艺研究

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田家新, 彭伟军, 苗毅恒, 曹亦俊. 磷石膏漂白—煅烧增白工艺研究[J]. 矿产保护与利用, 2021, 41(3): 76-80. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2021.03.012
引用本文: 田家新, 彭伟军, 苗毅恒, 曹亦俊. 磷石膏漂白—煅烧增白工艺研究[J]. 矿产保护与利用, 2021, 41(3): 76-80. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2021.03.012
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TIAN Jiaxin, PENG Weijun, MIAO Yiheng, CAO Yijun. Study on Whitening of Phosphogypsum via Bleaching and Calcination[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2021, 41(3): 76-80. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2021.03.012
Citation: TIAN Jiaxin, PENG Weijun, MIAO Yiheng, CAO Yijun. Study on Whitening of Phosphogypsum via Bleaching and Calcination[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2021, 41(3): 76-80. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2021.03.012
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磷石膏漂白—煅烧增白工艺研究

  • 郑州大学化工学院, 河南 郑州 45001

  • 基金项目:
    国家重点研发计划（2020YFC1908804）
详细信息
    通讯作者: 彭伟军(1986-), 男, 博士, 副教授, 主要从事化工、冶金固废资源化方面的研究。E-mail: pwj@zzu.edu.cn

  • 中图分类号: X754

Study on Whitening of Phosphogypsum via Bleaching and Calcination

  • School of Chemical Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China

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    摘要

  • 磷石膏已成为制约磷化工行业可持续发展的重要因素。磷石膏除杂增白是实现其规模化应用于建材和填料的必经途径。本文采用漂白—煅烧法对某地浮选后的磷石膏进行处理，在漂白浸出温度90℃、液固比4：1、Ca（ClO）2用量为3.0%和浸出时间3.0 h条件下，漂白磷石膏的白度由51.5%增加到了74.5%，将漂白后的磷石膏在600℃下恒温煅烧120 min，得到煅烧磷石膏的白度为86.1%，增白效果显著，满足粉刷石膏和PVC/PE填料等要求。煅烧磷石膏主要成分是CaSO4，并呈表面光滑、大小不一的不规则片状结构。本研究对磷石膏规模化综合利用具有重要的指导意义。

    Phosphogypsum have has become the important factor that restricts the sustainable development of phosphorous chemical industry. Removal impurity and whitening of phosphogypsum is the only way to realize its large-scale utilization in building materials and fillers. In this paper, the phosphogypsum after flotation was treated by bleaching and calcination. Under the conditions of leaching temperature of 90 ℃, liquid-solid ratio of 4:1, Ca(ClO)2 dosage of 3.0% and leaching time of 3.0 h, the whiteness of bleached phosphogypsum increased from 51.5% to 74.5%. Furthermore, the whiteness of the whitened phosphogypsum significantly reached 86.1% after calcining at 600 ℃ for 120 min, which met the requirements of gypsum plaster and PVC filler. The main component of phosphogypsum after calcination was CaSO4, which was an irregular sheet structure with smooth surface and different sizes. This study has an important guiding significance for the large-scale comprehensive utilization of phosphogypsum.

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  • 图 1  磷石膏的X射线衍射图谱

    Figure 1. 

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    图 2  磷石膏的光学显微镜图

    Figure 2. 

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    图 3  浸出温度对磷石膏白度的影响

    Figure 3. 

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    图 4  液固比对磷石膏白度的影响

    Figure 4. 

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    图 5  次氯酸钙质量分数对磷石膏白度的影响

    Figure 5. 

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    图 6  浸出时间对磷石膏白度的影响

    Figure 6. 

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    图 7  漂白—煅烧后磷石膏的XRD图谱

    Figure 7. 

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    图 8  漂白—煅烧后磷石膏的数码照片(a)和SEM图(b)

    Figure 8. 

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    表 1  磷石膏的X射线荧光分析结果

    Table 1.  XRF results of phosphogypsum

    Composition CaO SO3 SiO2 Fe2O3 SrO Na2O MgO Al2O3 P2O5 其他 烧失量
    Content/% 33.36 41.99 0.63 0.05 0.08 0.06 0.02 0.16 0.63 0.96 22.06
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    表 2  白度重复性验证试验结果

    Table 2.  Results of the repeatability verification experiments   /%

    Number 1 2 3 Average
    漂白后磷石膏 74.3 74.6 74.5 74.5
    漂白-煅烧后磷石膏 85.7 86.3 86.2 86.1
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    • 参考文献(10)
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图(8)

表(2)

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出版历程
收稿日期:  2021-04-07
刊出日期:  2021-06-25

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