工业废渣磷石膏生产纸面石膏板纸芯粘结性研究--刘月强石秀芹.doc

刊于《砖瓦》 工业废渣磷石膏生产纸面石膏板纸芯粘结性研究 Study on cardboard-gypsumcore cohesiveness to produce plasterboard with industry waste residue--phosphogypsum 刘月强 石秀芹 摘 要：在纸面石膏板生产中用未经净化的磷石膏，半水磷石膏的制备工艺并非影响板材纸芯粘结的主要因素；工程实践和试验表明，通过优化反面吸水率不同的护面纸板与不同模式改性淀粉的组合、调节石膏粉凝结时间，完全可解决纸芯粘结不良问题。 关键词：磷石膏；杂质；净化；建筑石膏；粘结性；护面纸板；吸水率；改性淀粉；迁移性；凝结时间；硬石膏 Abstact : With the phosphogypsum production plsterboard, Stucco plaster production methodes are not main influence factor for plsterboard cohesiveness; The project practice and the experiment indicated that, through selects appropriate cardboard and starch, adjusts plaster setting-time, may solve the cardboard - gypsumcore caking not good problem. Keywords: phosphogypsum；impurites; Purification; stucco plaster; cohesiveness;cardboard;water-absorptivity;modified-starch;migratory;setting-time ;anhydrite AⅢ 引言 磷石膏是磷矿石（主要成份氟磷酸钙3Ca3(PO4)2·CaF2）用硫酸提取磷酸溶液后进一步制取磷素肥料的工业废渣。反应方程式 ： Ca10F2(PO4)6+10H2SO4 + 20H2O 6H3PO4+10CaSO4·2H2O+2HF 多数商品磷矿石（P2O5 30-34%, CaO 48-52%）制取磷酸时，得每吨P2O5的磷酸，生成4.8-5吨的磷石膏，这个数量是惊人的。目前，全世界每年的磷石膏排放量在2亿吨左右，而仅我国就超过1500万吨。不仅占用了大量土地，同时由于磷石膏中含有大量的残留酸、可溶磷、有机物、氟化物等，又造成了严重的环境污染。 然而，磷石膏是一种非常好的再生资源，综合利用磷石膏，即节约土地、又能保护环境，符合国家的可持续发展战略。国家已出台了一系列优惠政策鼓励利 用磷石膏。在纸面石膏板生产中，磷石膏掺量达到30%的享受免征产品增值税的政策。 纸面石膏板在我国已有三十多年的发展历史，起初都使用天然石膏作板芯胶凝材料，最近几年来，在国家政策的引导下，许多石膏板厂家开始尝试利用磷石膏部分或全部代替天然石膏生产建筑石膏作纸面石膏板板芯胶凝材料。未经净化的磷石膏用在纸面石膏板生产中纸芯粘结是非常关键的环节，时常存在粘结不良的现象。纸芯湿不粘结易堵干燥机，也是造成干不粘结的主要因素;干不粘结是废品。必须保证板材干湿粘结，板材生产流水线才正常运行。 但磷石膏游离水多、酸性强，杂质成份又非常复杂，特别是P2O5、 F、有机物和碱的存在减弱了用磷石膏制备的半水石膏的凝结和硬化能力，严重影响了它在纸面石膏板生产中的应用。水洗、中和、分级是净化处理磷石膏的有效方法，但高昂的净化成本（水洗净化1吨磷石膏需水3-5吨）让磷石膏在石膏板行业失去了利用价值，又会造成严重二次污染。有些石膏板厂家为解决纸芯粘接问题在半水磷石膏制备工艺上作了大量探索，往往效果不佳。怎样直接利用未经净化处理的磷石膏，经简单的烘干、煅烧作纸面石膏板的板芯胶凝材料呢？ 笔者2005年在南昌从事了一条全用未经净化的磷石膏的2000万平米/年的纸面石膏板生产线项目。做了大量的试验研究和生产实践，磷石膏利用的效果很好，特别是解决了纸芯粘结不良问题，有关情况与大家交流。 一、纸面石膏板护面纸板与石膏芯材粘结原理 纸面石膏板的护面纸板与石膏芯材必须牢固结合才能形成较高的板材整体 强度，这种粘结与半水石膏水化结晶、纸的吸水性、粘结剂性能、成型工艺等有密切关系。 板材纸芯的湿粘结是通过纸的吸水、吸浆性来实现的，石膏浆在纸芯结合界面凝固后，二水石膏结晶体嵌入到纸中与纸纤维结合达到湿粘结效果。 在干燥后的纸面石膏板横断面中，两层护面纸和石