侯伟胶凝材料论文.doc

武汉理工大学 胶凝材料课程论文 磷石膏制备α半水石膏方法探究 院系： 材料学院任课教师： 陈友治 专业班级： 材料工程112班学生姓名： 侯 伟 学 号： 磷石膏制备α半水石膏方法探究 侯 伟 （武汉理工大学 材料学院） 摘 要：针对我国湿法磷酸生产过程中排出的大量磷石膏工业副产品的现状，本文对磷石膏的利用进行了研究,磷石膏制备α半水石膏是实现磷石膏综合应用的有效途径，本文综述了近十年来对α型半水石膏的晶体结构、α型半水石膏的形成机理、α型半水石膏的生产工艺和方法的研究 ，以及α型半水石膏的晶形转化剂研究的一些新进展 ，α型半水石膏制备的新工艺、新方法，α型半水石膏的应用前景。 关键词：磷石膏、α半水石膏、晶体结构、形成机理、制备方法、研究进展 （ Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China ） Abstract：In view of the wet phosphoric acid production process in the discharge of a large number of industrial by-products of the status of phosphogypsum in our country , In this paper, the use of phosphogypsum have been studied.Phosphogypsum could transform to α hemihydrate gypsum,It is an effective way to realize Phosphogypsum resource utilization.This paper reviews the research on the α-hemihydrate gypsum crystal structure，α-hemihydrate gypsum formation mechanism, α-hemihydrate gypsum production process and methods in the past decade, And the new developments of α-hemihydrate gypsum crystal transforming agent . The application prospects to produce α-hemihydrate gypsum with the new technology and the new methods Key Words：Phosphogypsum、α hemihydrated gypsum、the crystal structure、the formation mechanism 、the preparation methods、the research progress 1研究现状 1.1研究背景和意义 磷石膏是湿法磷酸生产过程中排出的以二水硫酸钙为主要成分的沉淀物，是磷化工生产中最主要的工业副产品。通常情况下，生产1吨P2O５就要排放4.5～5.5吨磷石膏。磷石膏中二水硫酸钙含量高达90%以上，是一种重要的再生石膏资源，长期以来磷石膏因含有一定磷、氟、有机物等杂质而使其利用问题成为国际技术难题，所以主要采取堆存措施。但随着磷肥产量的增加，磷石膏的堆存量与日俱增，不仅占用大量土地、耗费可观资金，浪费资源，且可溶性P2O５、F-和重金属元素等随雨水浸出，产生酸性废水，引起土壤、水系、大气的严重污染和生态危害[1]。根据不完全统计，迄今在全世界58个国家中磷石膏的累计排放量已达56亿吨，每年新增1.1亿～1.5亿吨，其中只有400～500万吨磷石膏得到了利用（利用率仅为4.1%～4.5%）。且新增数量在2025到2040年期间还会翻倍。我国磷石膏年产生量约7000万吨,居世界第三，[3][11]累计堆存量已超过2亿吨，为此，磷石膏的资源化综合利用是当今全球关注的、涉及人类社会可持续发展的重大课题，磷石膏综合利用迫在捷眉。 由于磷石膏的产量巨大，且区域分布集中，运输半径和制造成本限制了其大批量利用，因此磷石膏的综合利用必须是多途径、低成本、高附加值的。在世界范围内，磷石膏有超过50种的利用途径[2]，在建材资源化利用方面，主要集中在：①磷石膏在不同的工艺条件下煅烧成β型、α型半水石膏粉或无水石膏粉后，加入适量的矿物外加剂或化学外加剂制成各种石膏板、粉刷石膏、石膏胶结料等石膏制品或复合胶凝材料；②生产石膏烧结砖、免烧砖或砌块；③生产水泥或水泥缓凝剂；④道路材料以及新型建筑材料等[2]。在煅烧石膏方面，α半