以磷石膏制备石膏砌块,我们先来看生产原料自身,磷石膏是工业生产磷肥过程中的副产,重要成分是二水石膏,含量一般多在90%以上,因此将其做一定的预处理后可以用于石膏类建材的生产原料。通过化肥厂磷石膏的形式来看,需要通过磷矿石和硫酸采用湿发制磷酸,反应过程为:Ca5(PO4)3F+5H2SO4+10H2O→5CaSO4·2H2O+3H3PO4 +HF。将反应后得到的浆料进行过滤、洗涤就得到了磷酸,以及该工艺的副产,磷石膏。
作为一种工业副产,如磷石膏大量堆存将会占用大量土地,又浪费了资源,同时其内含有的酸性及其他有害物质也会对周边环境造成不良影响,因此研究磷石膏的再利用一直以来都是社会关注的问题。建筑行业,可以以磷石膏制成各种建筑用材,除了石膏砌块,其它如石膏腻子、石膏板、抹灰石膏、自流平石膏等也是可以应用的,既有利于节约资源,又保护了自然环境。磷石膏的主要化学成分为CaO和SO3,同时还可能含有一定的F、P2O5、Al2O3、SiO2、Fe2O3以及少量酸不溶物以及有机物等,因此实际用于石膏砌块等建材生产前需要对磷石膏做预处理。
磷石膏预处理,多采用煅烧脱水以及湿法等工艺,可以得到半水磷石膏,其中a-半水石膏和β-半水石膏是其中的主要存下形式,想要将其用于石膏砌块轻质隔墙建材生产,还需对半水石膏进行改性。通过专业的粒度分析及扫描等可知,磷建筑石膏颗粒分布集中,粒度平均30μm左右水化需水量大,整体呈酸性,凝结时间短,可以通过粉磨、添加缓凝剂、氢氧化钙可以对其表面积、凝结时间和浆体pH值做改性。此外,想要以磷石膏生产石膏砌块等建筑材料,还可以在磷石膏制备a-半水石膏工艺方面入手,可以通过干闷法改变磷石膏预处理外加剂的掺量以及转晶剂掺量,进而得到质量更好的磷a-半水石膏。
磷石膏改性后能够用于石膏砌块生产,这是一项节能环保措施,但是相比自然石膏或脱硫石膏,磷石膏的二水硫酸钙含量高,同时如我们前面说的其水化硬化的过程中所需水膏比较大,硬化后抗压强度低,因此生产改性还需考虑到强度提高。这过程中大家可以发现,石膏砌块生产中以水洗、粉磨、石灰中和等常见方式对磷石膏做改性其实效果并不是很理想,即使经过了预处理磷建筑石膏的性能也无法与自然石膏相比。以其它方式改性磷石膏,如通过高压高温蒸汽法虽然也是一项提高磷建筑石膏性能的良好方式,但是该工艺复杂,成本高,不利于推广使用……这些问题都是行业亟待解决的。