發(fā)布時(shí)間：2020-03-17 23:57

【摘要】：磷石膏是濕法制磷酸的副產(chǎn)物,每生產(chǎn)1噸P_2O_5,會(huì)形成4.5~5.5噸磷石膏。據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年我國(guó)排放磷石膏約7600萬(wàn)噸,綜合利用率為36.51%,總堆存量超過4億噸。磷石膏中殘留的強(qiáng)酸和磷、氟、有機(jī)物等雜質(zhì)隨著雨水進(jìn)入地下,污染土地、地下水;磷石膏粉塵污染空氣,如何處理并有效利用磷石膏一直是個(gè)國(guó)際性難題。本著提高磷石膏的利用率出發(fā),制備一種具有高附加值的綠色建筑材料意義重大。本文利用磷建筑石膏制備功能型泡沫石膏,旨在獲得容重與強(qiáng)度可精確調(diào)控,擁有良好保溫、吸聲性能的泡沫石膏產(chǎn)品。主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:研究了氫氧化鈣不同摻量對(duì)磷建筑石膏pH和強(qiáng)度的影響,并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行解釋;研究了緩凝劑、保水劑對(duì)磷建筑石膏凝結(jié)時(shí)間的影響,并研究了酸性、弱堿性、強(qiáng)堿性條件下的SC與SA單摻與復(fù)摻的緩凝效果,通過綜合考慮強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間,確定了酸性和弱堿性條件下的最優(yōu)緩凝劑;研究了碳酸氫鈉制備泡沫石膏,并指出了其中的問題;重點(diǎn)研究了酸性和弱堿性條件下的雙氧水發(fā)泡,考慮了凝結(jié)時(shí)間、水溫、水膏比、pH、HPMC、MnO_2、H_2O_2對(duì)發(fā)泡效果的影響;最后探索了HPMC、K12、F10和高強(qiáng)石膏對(duì)泡沫石膏的功能化改性。研究結(jié)果表明:1、考慮凝結(jié)時(shí)間和絕干強(qiáng)度,在酸性條件下,磷建筑石膏的緩凝劑選擇SC;弱堿性條件下選擇SC與SA按質(zhì)量比4:1復(fù)摻。HPMC摻量增大,會(huì)延長(zhǎng)磷建筑石膏的初凝時(shí)間,但不影響終凝時(shí)間。2、隨高強(qiáng)石膏在磷建筑石膏中的摻量增大,凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng),容重和絕干強(qiáng)度增加,2h線性膨脹率先減小后增大;形成的二水石膏的晶體結(jié)構(gòu)并未變化。由于兩種半水石膏水化速率的差異,造成析晶的不同步,形成內(nèi)應(yīng)力,使得二水石膏結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部分?jǐn)嗔�。宏觀表現(xiàn)為:隨混合相石膏硬化體齡期增加,抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)下降過程;隨高強(qiáng)石膏摻量增多,2h線性膨脹率先減小后增大。3、雙氧水發(fā)泡磷建筑石膏,其發(fā)泡效果不是單一因素的主導(dǎo),而是由多個(gè)影響因素共同決定。要獲得較好的發(fā)泡效果,需要調(diào)控發(fā)氣速率和凝結(jié)速率,使兩者相匹配。弱堿性條件下,使用少量的催化劑即可獲得較好的發(fā)泡效果,比酸性條件發(fā)泡更經(jīng)濟(jì)。導(dǎo)熱系數(shù)和吸聲系數(shù)的變化規(guī)律不能單獨(dú)用孔隙率解釋,是由孔隙率、孔尺寸、孔大小綜合影響。容重相同時(shí),泡沫石膏絕干抗壓強(qiáng)度大致相同,F10、高強(qiáng)石膏使強(qiáng)度增加。
【圖文】：

隨后，pH 增大，分解速率有所下降。由此可知，影響發(fā)氣因素很多，，調(diào)控發(fā)氣速率與凝結(jié)速率相匹配仍是難點(diǎn)。4.4 技術(shù)路線圖本次研究的技術(shù)路線圖如 1-1 所示：

圖 2-1 磷建筑石膏的 SEM知，磷建筑石膏主要成分是 CaSO4·0.5H2O，含 的峰更強(qiáng)，含量更多，為主要物相；SiO2含磷建筑石膏中雜質(zhì)種類較多，主要是雜質(zhì) P、別計(jì)算得 CaSO4·0.5H2O 含量為 88.5%、86.3%半水石膏的含量為 88.5%。表 2-1 磷建筑石膏的化學(xué)組成/ wt%3SiO2P2O5SO3CaO Fe2O6 6.10 0.86 47.95 34.41 0.28筑石膏的粒度分布圖，從圖中可以看出d(0.1)(0.9)為 72.103 μm，顆粒級(jí)配較好。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ177.37

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;宜昌磷石膏利用標(biāo)準(zhǔn)5月實(shí)施[J];硫酸工業(yè);2019年04期

2 ;根治磷石膏污染須突破“三關(guān)”[J];中國(guó)粉體工業(yè);2010年01期

3 ;磷石膏綜合利用再獲重大突破 制粒狀硫銨裝置試產(chǎn)[J];中國(guó)粉體工業(yè);2011年03期

4 ;開磷磷石膏標(biāo)磚生產(chǎn)已規(guī)�；痆J];中國(guó)粉體工業(yè);2011年03期

5 ;我國(guó)磷石膏綜合利用世界領(lǐng)先[J];中國(guó)粉體工業(yè);2010年01期

6 ;宏福磷石膏渣綜合利用取得進(jìn)展[J];中國(guó)粉體工業(yè);2008年02期

7 ;磷石膏綜合利用仍須努力[J];中國(guó)粉體工業(yè);2010年03期

8 ;甘肅研發(fā)磷石膏綜合利用新途徑 可改良土壤[J];中國(guó)粉體工業(yè);2011年02期

9 劉佳欣;;磷石膏綜合利用之路亟待破冰[J];中國(guó)粉體工業(yè);2013年03期

10 ;貴化每年“吃掉”47萬(wàn)噸磷石膏廢渣[J];中國(guó)粉體工業(yè);2012年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 冉晉;劉超;張新波;韋金城;余四新;孫強(qiáng);;磷石膏在我國(guó)的綜合利用研究現(xiàn)狀綜述[A];中國(guó)公路學(xué)會(huì)養(yǎng)護(hù)與管理分會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2019年

2 林艷;彭同江;孫紅娟;;磷石膏在醋酸銨溶液中的溶解行為[A];中國(guó)礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì)第九次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨第16屆學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2017年

3 吳琴;張華剛;賈曉飛;黃宗輝;;現(xiàn)澆磷石膏力學(xué)性能試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)及剛度試驗(yàn)分析[A];2015中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)第六屆年會(huì)暨第十屆全國(guó)石膏技術(shù)交流大會(huì)及展覽會(huì)論文集[C];2015年

4 董蕓;;阻滯半水磷石膏向二水磷石膏轉(zhuǎn)化的研究[A];2013中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)第四屆年會(huì)暨第八屆全國(guó)石膏技術(shù)交流大會(huì)及展覽會(huì)論文集[C];2013年

5 劉慶安;劉寶珠;聶家忠;;磷石膏復(fù)合蒸壓磚生產(chǎn)實(shí)踐探索[A];2012中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)第三屆年會(huì)暨第七屆全國(guó)石膏技術(shù)交流大會(huì)及展覽會(huì)論文集[C];2012年

6 黃華大;;蒸壓磷石膏廢渣磚的研制與開發(fā)[A];2012中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)第三屆年會(huì)暨第七屆全國(guó)石膏技術(shù)交流大會(huì)及展覽會(huì)論文集[C];2012年

7 葉學(xué)東;;磷石膏綜合利用現(xiàn)狀及“十二五”發(fā)展思路[A];2011中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)第二屆年會(huì)暨第六屆全國(guó)石膏技術(shù)交流大會(huì)及展覽會(huì)論文集[C];2011年

8 王強(qiáng);;磷石膏處理的節(jié)能降耗探索——遠(yuǎn)紅外內(nèi)加熱連續(xù)式加工工藝[A];2009中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)（籌）年會(huì)暨第四屆全國(guó)石膏技術(shù)交流大會(huì)及展覽會(huì)論文集[C];2009年

9 葉學(xué)東;;“十二五”磷石膏綜合利用任重道遠(yuǎn)齊心協(xié)力確保目標(biāo)實(shí)現(xiàn)[A];2012中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)第三屆年會(huì)暨第七屆全國(guó)石膏技術(shù)交流大會(huì)及展覽會(huì)論文集[C];2012年

10 葉學(xué)東;;我國(guó)磷石膏利用現(xiàn)狀及加大利用的建議[A];2010中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)成立大會(huì)暨第五屆全國(guó)石膏技術(shù)交流大會(huì)及展覽會(huì)論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 張艷燕 徐巖 吳俊生;磷石膏綜合利用問計(jì)代表委員[N];中國(guó)化工報(bào);2013年

2 安徽省化肥工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng) 夏英彪;磷石膏綜合用須提速[N];中國(guó)化工報(bào);2013年

3 王俞德;硫黃分解磷石膏制酸獲突破[N];中國(guó)化工報(bào);2014年

4 本報(bào)記者 米然;磷石膏:堆存成本增加，利用步伐加快[N];中國(guó)化工報(bào);2014年

5 特約記者 杜勝斌 王文全;合肥四方:節(jié)能低碳在行動(dòng)[N];中國(guó)化工報(bào);2013年

6 許秀成 侯翠紅 趙秉強(qiáng) 張衛(wèi)峰;化解過剩產(chǎn)能 高效利用磷石膏[N];中國(guó)化工報(bào);2014年

7 本報(bào)記者 孫書博 高重密;磷石膏高效利用之門敞開[N];中國(guó)化工報(bào);2013年

8 本報(bào)記者 蘇東華;持續(xù)發(fā)力 用實(shí)際行動(dòng)回應(yīng)群眾關(guān)切[N];綿陽(yáng)日?qǐng)?bào);2018年

9 本報(bào)記者 梁曉琳 張濤;燙手山芋變身“香餑餑”[N];貴州日?qǐng)?bào);2018年

10 本報(bào)記者 樊成瓊;推動(dòng)磷石膏規(guī)�；瘶�(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)化應(yīng)用 實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)保與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的雙促雙贏[N];貴陽(yáng)日?qǐng)?bào);2018年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張逸超;新型現(xiàn)澆磷石膏填充墻力學(xué)性能與保溫技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2017年

2 鄭大龍;Fe基添加劑輔助下磷石膏氣氛循環(huán)控制分解過程研究[D];昆明理工大學(xué);2018年

3 盧亞琴;磷石膏輔材與鋼筋混凝土空間網(wǎng)格框架結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2015年

4 馬林轉(zhuǎn);循環(huán)流化床分解磷石膏及分解氣體資源化研究[D];昆明理工大學(xué);2007年

5 楊嘯;磷石膏基早強(qiáng)膠凝材料開發(fā)與廢棄物資源化利用[D];北京科技大學(xué);2017年

6 楊林;半水磷石膏礦物學(xué)特征及膠凝性能變化行為[D];貴州大學(xué);2016年

7 徐悅;磷石膏低溫分解煅燒制復(fù)合膠凝材的開發(fā)研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

8 王逸;磷石膏農(nóng)業(yè)資源化的利用技術(shù)與應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2016年

9 應(yīng)國(guó)量;磷石膏分解特性及其流態(tài)化分解制硫酸聯(lián)產(chǎn)石灰的工藝研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

10 茹曉紅;磷石膏基膠凝材料的制備理論及應(yīng)用技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊杰;磷石膏礦渣泡沫混凝土的制備及抗碳化性能優(yōu)化研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

2 翁婉琳;現(xiàn)澆磷石膏單軸受壓本構(gòu)關(guān)系研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

3 朱楊;磷石膏基硫酸鈣短晶的制備及其在PVC中應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

4 陳彭;以磷石膏為原料制備硫酸鈣晶須工藝研究[D];重慶大學(xué);2018年

5 祝路;磷石膏基功能型泡沫石膏的制備與性能研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

6 時(shí)爽;副產(chǎn)磷石膏制備輕質(zhì)碳酸鈣及其形貌調(diào)控研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2018年

7 趙思琪;磷石膏分解渣捕集二氧化碳礦化及過程機(jī)理研究[D];昆明理工大學(xué);2018年

8 楊耿;岷江及沱江水系磷形態(tài)分布特征研究[D];中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院;2018年

9 崔曉婧;磷石膏及其復(fù)合載氧體褐煤化學(xué)鏈氣化過程影響研究[D];昆明理工大學(xué);2018年

10 郭維;鐵路既有線路基濕陷性黃土改良加固材料研究[D];成都理工大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2587887