磷石膏建材资源化利用研究进展

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0346

摘要/Abstract

摘要：

磷石膏的建材资源化利用既可以消纳大量磷石膏,又具有较高的附加值,是处理磷石膏的重要措施之一。总结了近年来磷石膏在石膏板、石膏砌块、抹灰石膏、自流平石膏、石膏模盒等建材生产领域的研究进展,分析了目前磷石膏建材资源化面临的分布不均匀、供需不协调,产品质量差、市场认可度低,规范不健全、政策激励不充分等问题,并提出了通过开展磷石膏预处理清洁技术研发、提高磷建筑石膏质量稳定性等技术措施,以及通过政策引导和财税激励,进一步扩大磷石膏在建材领域的资源化利用。

关键词: 磷石膏, 建材资源化利用, 固废利用

Abstract:

The resource utilization of phosphogypsum in building materials can not only consume a large amount of phospho-gypsum,but also has high added value,which is one of the important measures to deal with phosphogypsum.The research progress of phosphogypsum in the field of gypsum board,gypsum block,plastering gypsum,self-leveling gypsum,gypsum mold box and other building materials production in recent years was summarized.The current problems faced by the resource utilization of phosphogypsum building materials were analyzed,such as uneven distribution,uncoordinated supply and de-mand,poor product quality,low market recognition,imperfect specification and inadequate policy incentives.The measures were proposed such as the development of phosphogypsum pretreatment clean technology research,improving the quality and stability of phosphorus building gypsum,and through policy guidance and financial incentives,to further expand the resource utilization of phosphogypsum in the field of building materials.

Key words: phosphogypsum, utilization in building materials, utilization of solid waste

中图分类号:

TQ126.3

董泽,翟延波,任志威,严邦奇. 磷石膏建材资源化利用研究进展[J]. 无机盐工业, 2022, 54(4): 5-9.

DONG Ze,ZHAI Yanbo,REN Zhiwei,YAN Bangqi. Research progress on phosphogypsum utilization in building materials[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2022, 54(4): 5-9.

图/表 3

参考文献 43

[1]	彭家惠, 彭志辉, 张建新, 等. 磷石膏中可溶磷形态、分布及其对性能影响机制的研究[J]. 硅酸盐学报, 2000(4):309-313.
[2]	叶学东. 2019年我国磷石膏利用现状及形势分析[J]. 磷肥与复肥, 2020, 35(7):1-3.
[3]	RASHAD A M. Phosphogypsum as a construction material[J]. Journal of Cleaner Production, 2017, 166(11):732-743. doi: 10.1016/j.jclepro.2017.08.049
[4]	白海丹. 2019年我国磷石膏利用现状、问题及建议[J]. 硫酸工业, 2020(12):7-10.
[5]	罗建军, 刘华, 马成辉, 等. 第一次全国污染源普查磷酸盐行业天然放射性核素调查分析[J]. 辐射防护, 2011, 31(6):348-352,363.
[6]	李信婷, 曾桂萍, 王仕木, 等. 贵州省主要磷矿区磷石膏放射性水平调查与评价[J]. 环保科技, 2020, 26(6):44-47.
[7]	杨瑞, 邓跃全, 张强, 等. 川西磷石膏成分以及氡和放射性分析研究[J]. 非金属矿, 2008(2):17-20.
[8]	张毅, 王小鹏, 李东旭. 利用原状磷石膏制备石膏基复合胶凝材料的力学性能[J]. 南京工业大学学报:自然科学版, 2011, 33(1):68-73.
[9]	周灿灿, 郭小雨, 邓先功, 等. 原状磷石膏基水硬性胶凝材料的制备与性能表征[J]. 安徽工业大学学报:自然科学版, 2019, 36(1):29-34.
[10]	魏靖, 刘杰胜, 冯博文, 等. 石灰改性磷石膏水泥砂浆耐久性能研究[J]. 武汉轻工大学学报, 2020, 39(6):51-55,107.
[11]	钱耀丽. 煅烧工艺对磷建筑石膏性能的影响[J]. 建筑科技, 2019, 3(4):76-79.
[12]	李永靖, 岳玮琦, 潘铖, 等. 预处理工艺影响磷石膏水泥砂浆性能研究[J]. 非金属矿, 2018, 41(1):15-17.
[13]	孟凡涛, 徐静, 李家亮, 等. 用工矿废渣磷石膏生产纸面石膏板研究[J]. 非金属矿, 2006(6):26-28.
[14]	田甜, 严云, 胡志华, 等. 高韧性磷石膏板材的研究[J]. 武汉理工大学学报, 2014, 36(7):22-29.
[15]	胡成军. 高钾钠磷石膏生产纸面石膏板工艺控制[J]. 磷肥与复肥, 2010, 25(1):56-57.
[16]	潘建. 高钾钠磷石膏制备纸面石膏板的新技术研究[J]. 上海化工, 2017, 42(9):33-35.
[17]	郭小雨, 樊传刚, 裴立宅, 等. 磷石膏免烧砖的性能及其重金属离子固定研究[J]. 新型建筑材料, 2020, 47(10):127-131,152.
[18]	HAMDI A, BEN J N, KALLEL K I. Potential use of phosphogypsum in paving blocks[J]. Green Materials, 2020, 9(2):1-11. doi: 10.1680/jgrma.19.00069
[19]	朱大勇, 王君, 金旭, 等. 耐水型磷石膏砌块的制备及其防水机理的研究[J]. 新型建筑材料, 2017, 44(1):68-70,99.
[20]	易芸, 董永刚, 杨林, 等. 轻质磷建筑石膏实心砌块的制备研究[J]. 硅酸盐通报, 2020, 39(6):1848-1853.
[21]	ZHOU J, YU D X, SHU Z, et al. A novel two-step hydration process of preparing cement-free non-fired bricks from waste phosphogypsum[J]. Construction and Building Materials, 2014, 73(12):222-228. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2014.09.075
[22]	袁书成, 刘香玲, 梁危, 等. 磷石膏填充墙研究现状与应用进展[J]. 无机盐工业, 2021, 53(4):8-13.
[23]	李伯刚, 朱运新, 余小龙, 等. 用磷石膏制轻集料混凝土砌块[J]. 磷肥与复肥, 2017, 32(11):34-35.
[24]	张华刚, 吴琴, 贾晓飞, 等. 现浇磷石膏抗压强度的试验研究[J]. 湖南大学学报:自然科学版, 2016, 43(3):127-134.
[25]	吴琴, 张华刚, 杨想红, 等. 现浇磷石膏-混凝土网格式框架组合墙在竖向荷载作用下协同工作性能分析[J]. 空间结构, 2021, 27(1):44-51.
[26]	钱中秋, 吴开胜, 徐建军. 磷石膏粉制备轻质抹灰石膏的可行性研究[J]. 砖瓦, 2020(11):86-87.
[27]	王存, 赵志曼, 全思臣, 等. 有机聚合物改性磷建筑石膏基砂浆性能研究[J]. 非金属矿, 2020, 43(5):48-51.
[28]	吴超, 杨林, 李玮, 等. 轻质抹灰磷建筑石膏性能影响机制研究[J]. 硅酸盐通报, 2021, 40(2):565-572.
[29]	屠浩驰, 李辉. 低温高湿环境对磷石膏砂浆性能的影响[J]. 浙江建筑, 2019, 36(6):37-39,44.
[30]	JIN Z H, MA B G, SU Y, et al. Preparation of eco-friendly lightweight gypsum:Use of beta-hemihydrate phosphogypsum and expan-ded polystyrene particles[J]. Construction and Building Materials, 2021, 297(6).Doi: 10.1016/j.conbuildmat.2021.123837. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2021.123837
[31]	权刘权, 李东旭. 用磷石膏配制石膏基自流平材料研究[J]. 非金属矿, 2007(3):19-22.
[32]	权刘权, 李东旭, 张量. 用化学石膏配制自流平材料的研究[J]. 化工矿物与加工, 2007(9):12-16.
[33]	潘玲, 杨成军. 预处理磷石膏在自流平材料中的应用[J]. 非金属矿, 2017, 40(3):18-21.
[34]	冯洋, 杨林, 曹建新, 等. 磷石膏煅烧改性制备自流平砂浆的研究[J]. 硅酸盐通报, 2020, 39(9):2891-2897.
[35]	杜勇, 彭家惠, 江丽珍, 等. 建筑磷石膏腻子的配制及性能[J]. 新型建筑材料, 2011, 38(7):48-51.
[36]	彭家惠, 吴莉, 张建新. 磷石膏基建筑腻子的配制与性能研究[J]. 新型建筑材料, 2002(1):25-27.
[37]	唐刚, 李美, 王腾飞. 磷石膏基建筑腻子的配制[J]. 重庆建筑, 2011, 10(5):31-36.
[38]	吴超, 杨林, 曹建新, 等. 磷石膏基粘结石膏的制备及影响因素研究[J]. 新型建筑材料, 2021, 48(3):77-80.
[39]	谢钦, 黄勇, 王佳炜, 等. 磷石膏空腔模无梁楼盖的连续化分析[J]. 贵州科学, 2012, 30(5):54-60.
[40]	黄振霖, 陈波, 李少杰, 等. 基于离散坐标法对磷石膏空腔内辐射传热的模拟[J]. 贵州科学, 2018, 36(6):88-93.
[41]	杨德波, 李伟钦, 罗洪波, 等. 用磷石膏制陶瓷墙地砖的研究[J]. 磷肥与复肥, 2014, 29(4):11-12.
[42]	陈芳, 芦雷鸣, 海彬, 等. 发泡法制相变储能磷石膏基体材料研究[J]. 化工新型材料, 2018, 46(7):97-100.
[43]	张占彦, 王保明, 芦雷鸣, 等. 磷石膏制备相变储能材料基体工艺研究[J]. 功能材料, 2019, 50(2):2173-2178.

w（SO₃）	w（CaO）	w（SiO₂）	w（Al₂O₃）	w（MnO）	w（Fe₂O₃）	w（MgO）
32.20	28.63	17.06	0.236	≤0.1	0.212	≤0.03
w（K₂O）	w（Na₂O）	w（P₂O₅）	w（F）	w（H₂O）	w（其他）
≤0.1	≤0.1	0.70	≤0.5	18.84	1.441

应用行业	常见用途
化工行业	制备硫酸钙晶须、羟基磷灰石和碳酸钙晶须等
水泥行业	用作水泥缓凝剂、矿化剂、激发剂等
建材行业	制备磷石膏砖（砌块）、石膏板、建筑石膏粉等
交通行业	用作道路填充材料
农业行业	利用磷石膏中的钙、磷等元素改良土壤

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