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2.2预处理方法

为了消除杂质产生的不利影响，磷石膏在使用前需要进行一定的预处理。法国、日本、德国、澳大利亚和美国等发达国家已掌握了较为成熟的预处理工艺，我国直到1995年才由铜陵化工集团公司与澳大利亚博罗公司合资兴建了国内第一套磷石膏净化装置，开始了国内针对磷石膏的净化处理尝试。

根据不同的杂质类型，磷石膏的预处理方法主要有水洗、浮选、石灰中和(化合)、煅烧、筛分、成粒、球磨和自然陈化等[1,5]。磷石膏净化技术应用情况如表2所示[6]。

水洗是除去可溶性杂质和悬浮于水面的有机物的最常用也最有效的方式。

浮选是将水和磷石膏以合适的比例输入到浮选设备，在水洗时除去附在水面的有机物的方法。

石灰中和改性法通过加入石灰等碱性物质中和磷石膏中残留的酸，调整pH值，同时将可溶性磷和氟转化成惰性难溶盐，消除其不利影响。

煅烧法主要用于脱除磷石膏中的游离水和结晶水，降低粘度，易于输送。该工艺是消除共晶磷的唯一有效途径。

筛分法可以去除粒径在(200-300)μm以上含杂质较多的大颗粒，主要适用于杂质分布严重不均的情况。

球磨是改善磷石膏颗粒结构的有效途径。通过球磨，磷石膏中的二水石膏晶体规则的板状形貌和均匀尺度被破坏，呈柱状、板状和粒状等多样化，同时颗粒粒度变小，颗粒级配由正态分布变为散漫分布，增加了胶结材的流动性。一般控制球磨后磷石膏比表面积为(3500-4000)cm2/g。球磨工艺本身不能除杂，必须与其它预处理工艺配合使用。

磷石膏在自然晾干半年后，水、有机质以及磷和氟的含量均会大幅度降低，再陈化(3-5)天，将物料中的可溶性无水硫酸钙转化为半水石膏，即可进一步提高熟石膏的性能。

3 磷石膏在国内外建筑材料领域的资源化应用

从国内外的应用现状来看，磷石膏的资源化利用主要集中在以下三个方面[7]：

(1) 建材类：利用磷石膏为原料，经过净化、煅烧、活化和加压等工艺制成相应的石膏建材(如：石膏粉、石膏板、石膏砌块、石膏砖等)和水泥缓凝剂等。

(2) 化工类：利用磷石膏为原料，经过一系列的制浆过滤、盐盐反应、蒸发结晶和高温烘干等过程制成硫酸铵、硫酸钾、碳酸钙和氯化钙等。

(3) 农业类：利用磷石膏的酸性及含有大量农作物生长需要的养分的特点，可将其用做土壤改良剂，提高土壤的渗水性，还可作为硫肥和钙肥。

磷石膏循环利用技术路线如图1所示[6]。

图1 磷石膏循环利用技术路线图

西方发达国家和日本等国在磷石膏资源化利用的研究中起步较早。20世纪初，德国研制开发出用磷石膏为原料制备硫酸联产水泥的工艺，50年代又在水泥工业上应用磷石膏作缓凝剂，利用率达95%。法国在70年代初期研究出了以磷石膏生产β-半水石膏的工艺。

目前，全世界磷石膏的有效利用率仅为4.5%左右，也就是说全世界每年得到综合利用的磷石膏只有1260万吨，日本、韩国和德国等发达国家磷石膏的利用率相对较高。世界各国国情差异明显，美国有丰富的天然石膏和硫资源，其磷石膏中放射性物质含量较高，只能采用将磷石膏堆放而不利用的方法[8];日本由于国内天然石膏资源缺乏，磷石膏有效利用率达到90%以上，其中75%左右用于生产熟石膏粉和石膏板。而一些不发达国家磷石膏的利用率相对较低，一般以直接排放为主。

天然石膏是一种传统的建筑材料，磷石膏与天然石膏中二水石膏含量相差不多，这为磷石膏在建筑材料上的应用提供了便利，国内外对磷石膏在建材方面应用进行了大量的探索和研究。

原标题：磷石膏在建筑材料领域的综合利用现状

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