磷石膏如何制造建筑石膏

磷石膏是磷酸、磷肥产业的副产物。近年来，随着我国磷肥产业的迅猛发展，磷石膏的年堆存量不断增加，到2013年己经达到约7000万t，因此对磷石膏的资源化利用迫在眉睫。磷石膏多呈细粉状固体，颜色一般为浅灰或者黑灰色，其pH值偏低，一般介于1.5~4.5之间。磷石膏的主要杂质为磷和氟，除此之外还有少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO及微量的重金属离子，少数地方的磷石膏还含有一些放射性元素。这些因素导致磷石膏的资源化利用率偏低，到2013年我国对磷石膏的利用率仅为27%。

磷石膏可在石膏行业、水泥行业、化工行业、农业等方面应用，其中，制备建筑石膏是合理资源化利用的途径之一，但在使用之前均需对其进行处理。本文主要针对湖北宜昌一化工厂的磷石膏进行了研究，分别探讨了锻烧温度、锻烧时间、粉磨时间及生石灰添加量对磷石膏制备建筑石膏性能的影响，并利用SEM、XRD、激光粒度分析等手 段对石膏的微观结构、形貌和物相等进行了分析，为规模化利用磷石膏生产建筑石膏提供了理论依据。

原料分析

磷石膏外观呈灰黑色，因含有较多的游离水，部分磷石膏呈现团聚状态；pH值为2.89，主要化学成分如表1所示。

磷石膏化学成分

由图1可知，原状磷石膏主要以板状晶体存在，形状较为规则、均匀，但分布比较分散；晶体形状以菱形为主，也存在少量的三边形、五边形等。由图2可知，原状磷石膏的主要结晶相为二水硫酸钙。

实验方法

建筑石膏的制备：取磷石膏于瓷质托盘中，放入干燥箱45℃烘干。将干燥后的磷石膏和适量的生石灰于球磨机粉磨合适时间后放入瓷质托盘中，控制料厚约1 cm，选择在一定温度下锻烧，并保温适当时间。将锻烧好的石膏取出，自然冷却至室温，即为建筑石膏。

结果与分析

（1）锻烧温度对建筑石膏性能的影响首先对原状磷石膏进行TG-DSC分析，结果如图3所示。由图3中TG（热重分析）曲线可知，该磷石膏样品在210℃左右失去18.66%的水分。从DSC（差动热分析）曲线可知，从大概70℃开始有不明显的吸热峰，说明在这个温度下磷石膏开始少量脱去水分。磷石膏第一次大量脱水从120℃左右开始，到150.09℃结束，说明二水石膏脱水放出的水蒸气分压达到一个大气压时的温度为150.09℃。从157.82℃开始。。。。。。。