【冠亞技術(shù)CS-001磷石膏水分測定儀】磷石膏是磷復(fù)肥工業(yè)的副產(chǎn)物，它的綜合利用對于環(huán)保、節(jié)能以及磷復(fù)肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重大的現(xiàn)實意義。本文介紹了磷石膏自身的特點及其應(yīng)用的影響因素，綜述了國內(nèi)外磷石膏在建筑材料領(lǐng)域的應(yīng)用情況, 并指出了磷石膏在建材領(lǐng)域應(yīng)用中存在的一些問題。

1、磷石膏的特點及其應(yīng)用的影響因素

      磷石膏的主要成分為CaSO4·2H2O，pH值約為1.5~4.5，呈酸性，含水率很高 ，由于含有未分解的磷礦、未洗滌干凈的磷酸、氟化鈣、鐵鋁氧化物、酸不溶物、有機物等少量雜質(zhì)呈淺灰白色，能溶于酸、銨鹽、甘油，微溶于水，不溶于乙醇，128℃時失水呈半水石膏(CaSO4·1/2H2O)，160℃時失水成無水石膏。此外，用于建材行業(yè)的磷石膏的放射性應(yīng)符合GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》中的規(guī)定。

      磷石膏中由于含有磷、氟、有機物等多種雜質(zhì)，使其性能不如天然石膏，不能直接作為石膏建材使用。探明雜質(zhì)對磷石膏性能的影響規(guī)律，對其進行經(jīng)濟有效的預(yù)處理以消除有害雜質(zhì)影響，是磷石膏資源化的關(guān)鍵問題之一。國內(nèi)外對磷石膏中雜質(zhì)及其對性能的影響進行了廣泛的研究。磷石膏多種雜質(zhì)中，磷對磷石膏性能影響最大，具體表現(xiàn)為延長磷石膏凝結(jié)時間，降低硬化體強度 。磷石膏中磷組分主要有可溶磷、共晶磷、沉淀磷三種形態(tài)，以可溶磷對性能影響最大。有機物、共晶磷是僅次于可溶磷的有害雜質(zhì)。H.?lmez等用紅外吸收光譜證實了共晶磷的存在；彭家惠等研究了有機物的種類、結(jié)構(gòu)以及有機物和共晶磷在磷石膏中的分布規(guī)律，并證實了它們對磷石膏性能的影響?？扇苄苑菇ㄖ嗄Y(jié)時間縮短。

磷石膏因其雜質(zhì)的影響，要直接用于生產(chǎn)石膏建材，應(yīng)進行一定的預(yù)處理。常用的預(yù)處理工藝有水洗、石灰中和、球磨、浮選、篩分、煅燒以及陳化等[27]。在實際利用時不僅要考慮磷石膏中存在的雜質(zhì)種類及數(shù)量，還應(yīng)考慮其利用途徑和經(jīng)濟性，綜合各種因素來選擇經(jīng)濟而又合理的預(yù)處理方式。

2、磷石膏在建材制品方面的應(yīng)用

      磷石膏經(jīng)預(yù)處理后煅燒生產(chǎn)的建筑石膏，可以用于制造紙面石膏板、纖維石膏板、空心條板、空心砌塊、建筑標(biāo)準(zhǔn)磚以及其他石膏膠結(jié)材，如粉刷石膏、嵌縫石膏和充填石膏等建材制品。這些產(chǎn)品具有良好的絕熱性和溫度調(diào)節(jié)性，易于施工、裝飾效果好，具有很好的市場前景，是磷石膏利用的有效途徑。

A、石膏板材

      處理后的磷石膏可代替天然石膏生產(chǎn)石膏板，這在國外早有成功的經(jīng)驗，如日本、韓國和德國的磷石膏利用率都很高。其中板材的主要形式有紙面石膏板、纖維石膏板、麥草石膏板和石膏隔墻板等。日本每年有2Mt磷石膏制成紙面石膏板，德國和英國每年約有1Mt磷石膏制成紙面石膏板。我國紙面石膏板的開發(fā)始于70年代，通過引進、消化和吸收，中國建材集團杭州設(shè)計研究院先后開發(fā)了400 萬m2/a、2000 萬m2/a和3000 萬m2/a 國產(chǎn)化紙面石膏板生產(chǎn)線；合肥四方磷復(fù)肥有限責(zé)任公司與合肥鴻鵬商貿(mào)有限公司合作開發(fā)了磷石膏生產(chǎn)石膏板等裝飾材料，可處理磷石膏400 t/d；據(jù)不完全統(tǒng)計，2005年國內(nèi)紙面石膏板產(chǎn)量約為2×108m2，其中以天然石膏為原料的有(1.4~1.5)×108m2，以磷石膏為原料的為(5~6)×107m2，每年可消耗磷石膏400~500kt；纖維石膏板、麥草石膏板及石膏隔墻板等裝飾石膏板總產(chǎn)量約為2×107m2，主要是以天然石膏為原料，約占到90%；磷石膏為原料的只占到10%，僅消耗磷石膏20kt。

B、粉刷石膏

      粉刷石膏是一種新型的抹灰材料。由于其凝結(jié)硬化快、黏結(jié)力強、防水性能好、體積穩(wěn)定性好、質(zhì)地細(xì)膩光滑，具有一定的保溫、隔熱、吸聲性能，施工方便，因此在發(fā)達(dá)國家應(yīng)用廣泛。據(jù)不完全統(tǒng)計，2005年國內(nèi)粉刷石膏對石膏的需求量約為2Mt，幾乎全部是以天然石膏為原料的，所以利用磷石膏生產(chǎn)粉刷石膏的市場前景相當(dāng)可觀，不僅能夠節(jié)能利廢，保護環(huán)境，而且還具有一定的經(jīng)濟效益。國內(nèi)有研究表明，采用石灰中和球磨預(yù)處理工藝，制成優(yōu)等品建筑石膏，在此基礎(chǔ)上，利用復(fù)合緩凝劑、保水劑的超疊效應(yīng)，配制出性能良好的磷石膏基粉刷材料，中試和工程試用表明，它的技術(shù)經(jīng)濟性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)粉刷材料，是市場前景廣闊的新型粉刷材料。

C、墻體材料

      歐洲等發(fā)達(dá)國家石膏墻體材料占全部墻體材料的50%以上，美國更高達(dá)70% 。據(jù)不完全統(tǒng)計，2005年國內(nèi)石膏墻體材料產(chǎn)量為60Mt，其中以天然石膏為原料的約55Mt，約占到91.7%；磷石膏為原料的僅占到8.3%，約消耗磷石膏250kt。由于現(xiàn)有的黏土磚耗用大量耕地而被國家明令限制，而燒結(jié)類墻材也因為耗能大逐漸被非燒結(jié)類墻材所代替，所以利用磷石膏生產(chǎn)非燒結(jié)磚和砌塊前景相當(dāng)可觀。俞波和陳吉春研究了非煅燒磷石膏磚，通過試驗確定了生產(chǎn)高強磷石膏磚原料的配合比及成型壓力。利用磷石膏研制了耐水性石膏砌塊，在實驗室進行了工藝配方的研究，并投入實踐。目前該裝置生產(chǎn)的石膏空心砌塊已在建筑行業(yè)投入使用。目前，國內(nèi)石膏砌塊的發(fā)展較快，山東省建成或擬建40~60 萬噸的生產(chǎn)線有4~6 條，預(yù)計2010年國內(nèi)石膏砌塊的年產(chǎn)量將達(dá)到2000萬m2。

3、磷石膏生產(chǎn)筑路材料

      用磷石膏對二灰土(用石灰、粉煤灰作固化劑穩(wěn)定土料)進行增強改性，生產(chǎn)出一種“高性能的磷石膏二灰穩(wěn)定土半干性基層材料”，可有效避免二灰土作路面基層其早期強度低的缺點，還能進一步改善二灰土的抗裂性，該筑路材料的推廣應(yīng)用可大量消耗磷石膏。法國、比利時、印度、前蘇聯(lián)、美國等都在用磷石膏作筑路材料。美國佛羅里達(dá)磷酸鹽研究所將磷石膏用于停車場路面，以及將磷石膏用作公路路基，均取得良好效果。

4、其他方面

      磷石膏還可以用于生產(chǎn)新型建筑材料，如新型石膏陶瓷裝飾材料、石膏基導(dǎo)電材料、石膏基磁性材料、新型隔熱材料、新型磷石膏基聚氯乙烯型材、高水速凝固材料——礦山填充劑、自流平材料等。