转晶剂与蒸压参数对磷石膏制备α半水石膏的影响

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0685

无机盐工业 ›› 2022, Vol. 54 ›› Issue (8): 132-137.doi: 10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0685

转晶剂与蒸压参数对磷石膏制备α半水石膏的影响

黎明川¹(),韦家崭^1,^2,³(),陈平^2,⁴,段鹏选^2,³

^1.桂林理工大学材料科学与工程学院，广西桂林 541004
^2.桂林理工大学广西建筑新能源与节能重点实验室
^3.桂林理工大学广西工业废渣建材资源利用工程技术研究中心
^4.桂林理工大学广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心

收稿日期:2021-11-12 出版日期:2022-08-10 发布日期:2022-08-11
作者简介:黎明川（1998— ），女，研究方向为绿色建材；E-mail：2449088020@qq.com。
基金资助:
广西中青年教师基础能力提升项目(2020KY06022);广西建筑新能源与节能重点实验室开放基金（桂科能19-J-21-16）;广西光电材料重点实验室开放基金(20AA-21);广西科技计划项目(桂科AA21077012)

Effect of crystal modifier and autoclave parameters on preparation of α-hemihydrate gypsum from phosphogypsum

LI Mingchuan¹(),WEI Jiazhan^1,^2,³(),CHEN Ping^2,⁴,DUAN Pengxuan^2,³

^1.College of Materials Science and Engineering，Guilin University of Technology，Guilin 541004，China
^2.Guangxi Key Laboratory of New Energy and Building Energy Saving，Guilin University of Technology
^3.Guangxi Engineering and Technology Center for Utilization of Industrial Waste Residue in Building Materials，Guilin University of Technology
^4.Collaborative Innovation Center for Exploration of Hidden Nonferrous Metal Deposits and Development of New Materials in Guangxi，Guilin University of Technology.

Received:2021-11-12 Published:2022-08-10 Online:2022-08-11

摘要/Abstract

摘要：

以经盐溶液预处理的磷石膏为原料，以乙二胺四乙酸（EDTA）和顺丁烯二酸酐为复合转晶剂，采用蒸压法制备α半水石膏。借助扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）分析研究了复合转晶剂掺量、pH、蒸压温度对生成α半水石膏的晶体形貌、物相组成的影响。研究结果表明，复合转晶剂中EDTA的最佳掺量（质量分数）为0.4%、顺丁烯二酸酐的最佳掺量（质量分数）为0.3%，溶液最佳pH为7.5，最佳蒸压温度为140 ℃。在此条件下制得的α半水石膏结晶形态最好，呈短柱状，长径比接近1∶1。

关键词: 磷石膏, α半水石膏, 转晶剂, 蒸压参数

Abstract:

The α-hemihydrate gypsum was obtained by autoclave method from phosphogypsum as raw materials that was treated with saline solution，using ethylenediamine tetraacetic acid（EDTA） and maleic anhydride as crystal modifier in experiment.The effect of the content of composite crystal modifier，pH value，and autoclave temperature on the crystal morphology and phase composition of α-hemihydrate gypsum were studied by scanning electron microscope（SEM） and X-ray diffraction analysis（XRD）.The test results showed that the optimum content of EDTA in the composite crystal modifier was 0.4%，the optimum content of maleic anhydride was 0.3%，the optimum pH value of the solution was 7.5，and the optimum autoclave temperature was 140 ℃.The obtained α-hemihydrate gypsum had the best crystalline form，with a short columnar shape and a length?to?diameter ratio close to 1∶1.

Key words: phosphogypsum, α-hemihydrate gypsum, crystal modifier, autoclave parameters

中图分类号:

TQ126.3

黎明川,韦家崭,陈平,段鹏选. 转晶剂与蒸压参数对磷石膏制备α半水石膏的影响[J]. 无机盐工业, 2022, 54(8): 132-137.

LI Mingchuan,WEI Jiazhan,CHEN Ping,DUAN Pengxuan. Effect of crystal modifier and autoclave parameters on preparation of α-hemihydrate gypsum from phosphogypsum[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2022, 54(8): 132-137.

图/表 10

表1

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图9

参考文献 18

1	罗东燕，邱树恒，陈霏，等.用蒸压法将磷石膏制备α半水石膏的研究［J］.新型建筑材料，2015，42（9）：23-26，46.
	LUO Dongyan， QIU Shuheng， CHEN Fei，et al.The research of using phosphogypsum manufacture of α-semi⁃hydrated gypsum by autoclaved method［J］.New Building Materials，2015，42（9）：23-26，46.
2	蒋建亚，张苏花，付旭东，等.磷化工废渣磷石膏的特性及其资源化利用［J］.山西建筑，2021，47（9）：1-4.
	JIANG Jianya， ZHANG Suhua， FU Xudong，et al.Characteristics and resource utilization of phosphogypsum from phosphorus chemi⁃
	mical waste［J］.Shanxi Architecture，2021，47（9）：1-4.
3	李纯，薛鹏丽，张文静，等.我国磷石膏处置现状及绿色发展对策［J］.化工环保，2021，41（1）：102-106.
	LI Chun， XUE Pengli， ZHANG Wenjing，et al.Disposal status of phosphogypsum in China and countermeasures for green development［J］.Environmental Protection of Chemical Industry，2021，41（1）：102-106.
4	耿庆钰，李建锡，韩伟明，等.磷石膏蒸压制备半水硫酸钙晶须［J］.人工晶体学报，2016，45（7）：1892-1897，1905.
	GENG Qingyu， LI Jianxi， HAN Weiming，et al.Preparation of calcium sulfate hemihydrate whisker by phosphogypsum autoclave method［J］.Journal of Synthetic Crystals，2016，45（7）：1892-1897，1905.
5	党春阁，郭亚静.磷石膏综合利用现状、问题及政策建议［C］∥中国环境科学学会.2020中国环境科学学会科学技术年会论文集（第二卷）.2020：1067-1071.
	DANG Chunge， GUO Yajing.Current Situation，problems and policy
	suggestions of comprehensive utilization of phosphogypsum［C］∥Chinese Society For Environmental Sciences.Proceedings of the 2020 Chinese Society for Environmental Sciences Science and Technology Annual Conference（Volume Ⅱ），2020：1067-1071.
6	段正洋，李建锡，郑书瑞，等.转晶剂对磷石膏制备α半水石膏影响的研究［J］.硅酸盐通报，2015，34（5）：1397-1401，1406.
	DUAN Zhengyang， LI Jianxi， ZHENG Shurui，et al.Study on medium crystal agent in preparation of α-hemihydrate gypsum with phosphogypsum［J］.Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2015，
	34（5）：1397-1401，1406.
7	丁萌，李建锡，李兵兵.磷石膏制备α半水石膏的试验研究［J］.硅酸盐通报，2013，32（11）：2379-2384.
	DING Meng， LI Jianxi， LI Bingbing.Preparation of α-hemihydrate gypsum with posphogypsum［J］.Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2013，32（11）：2379-2384.
8	何玉龙，陈德玉，蔡攀，等.晶形控制剂对α半水石膏结晶形态的调控研究［J］.人工晶体学报，2016，45（1）：192-199.
	HE Yulong， CHEN Deyu， CAI Pan，et al.Regulation of crystal morphology of α-hemihydrate gypsum in the presence of medium crystal agent［J］.Journal of Synthetic Crystals，2016，45（1）：192-199.
9	陈金文，易芸，张慧，等.蒸压参数与杂质对磷石膏制备α-半水石膏的影响［J］.无机盐工业，2022，54（3）：91-96.
	CHEN Jinwen， YI Yun， ZHANG Hui，et al.Effect of autoclave parameters and impurities on preparation of α-hemihydrate gypsum from phosphogypsum［J］.Inorganic Chemicals Industry，2022，54（3）：91-96.
10	沈金水，卢都友，许仲梓.EDTA对加压水热法制备α-半水磷石膏的影响［J］.硅酸盐通报，2015，34（10）：2816-2821.
	SHEN Jinshui， LU Duyou， XU Zhongzi.Effect of ethylenediaminetetraacetic acid on the preparation of α-hemihydrate gypsum from phosphogypsum with hydrothermal autoclave method［J］.Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2015，34（10）：2816-2821.
11	刘金凤.工业磷石膏基α-半水石膏的制备及其浆体性能调控研究［D］.绵阳：西南科技大学，2019.
	LIU Jinfeng.Preparation of industrial phosphogypsum⁃based α-hemihydrate gypsum and regulation of its paste properties［D］.Mianyang：Southwest University of Science and Technology，2019.
12	马保国，茹晓红，邹开波，等.常压水热Ca-Na-Cl溶液中用磷石膏制备α-半水石膏［J］.化工学报，2013，64（7）：2701-2707.
	MA Baoguo， RU Xiaohong， ZOU Kaibo，et al.Preparation of α-calcium sulfate hemihydrate from phosphogypsum in Ca-Na-Cl solutions under atmospheric pressure［J］.CIESC Journal，2013，64（7）：2701-2707.
13	张稼祥，徐玲玲.EDTA对脱硫石膏制备α-半水石膏晶体生长的影响［J］.南京工业大学学报：自然科学版，2018，40（2）：90-94，131.
	ZHANG Jiaxiang， XU Lingling.Effects of EDTA on crystal growth of α-hemihydrate gypsum prepared by flue gas desulphurization gypsum［J］.Journal of Nanjing Tech University：Natural Science Edition，2018，40（2）：90-94，131.
	上接第 118 页）
	ence of P 2O5 and F on the clinker formation and cement performances［J］.Construction and Building Materials，2019，203：432- 442.
15	乔秀臣，马大伟，薛玉兵.煅烧硬石膏溶解特性对钙矾石形成的影响［J］.硅酸盐通报，2021，40（1）：201-206.
	QIAO Xiuchen， MA Dawei， XUE Yubing.Influence of calcined anhydrite solubility on the formation of ettringite［J］.Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2021，40（1）：201-206.
16	龚晓强，刘杰胜，徐晶云，等.石灰改性磷石膏对水泥砂浆性能影响的研究［J］.武汉轻工大学学报，2019，38（1）：51-55，72.
	GONG Xiaoqiang， LIU Jiesheng， XU Jingyun，et al.Effect of lime⁃modified phosphogypsum on properties of cement mortar［J］.Journal of Wuhan Polytechnic University，2019，38（1）：51-55，72.
17	蔡开朗，廖其龙.钙矾石类膨胀剂膨胀效能的作用及机理研究［J］.非金属矿，2019，42（3）：48-51.
	CAI Kailang， LIAO Qilong.The expansion efficiency of ettringite type expansion agent and its mechanism［J］.Non-Metallic Mines， 2019，42（3）：48-51.
18	刘新，冯攀，沈叙言，等.水泥水化产物：水化硅酸钙（C-S-H）的研究进展［J］.材料导报，2021，35（9）：9157-9167.
	LIU Xin， FENG Pan， SHEN Xuyan，et al.Advances in the underst⁃
	anding of cement hydrate—Calcium silicate hydrate（C-S-H）［J］.Materials Reports，2021，35（9）：9157-9167.

[1]	王培雄, 龚小梅, 丁家琪, 曹宏. 转晶剂对不同工业石膏制备α-半水石膏的影响[J]. 无机盐工业, 2024, 56(4): 112-117.
[2]	陈凤, 冯康, 李铭, 沈豪杰, 田承涛, 唐远, 李智力, 何东升. 有机改性硫酸钙晶须在沥青改性中的应用[J]. 无机盐工业, 2024, 56(3): 125-130.
[3]	王茹霆, 赵小蓉, 黄绪泉, 王豪杰, 薛菲, 蔡家伟. 混合相磷石膏基胶结材制备与早期性能研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(3): 98-104.
[4]	张桂东, 杨雪娇, 郭旭东, 杨林. 煅烧法与常压酸化法制备磷Ⅱ型无水石膏的水化性能研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(2): 104-110.
[5]	王艳语, 谷守玉, 侯翠红, 井红权, 关红玲, 张晖. 磷石膏配料碳热熔融还原硫逸出及熔渣物相分析[J]. 无机盐工业, 2024, 56(2): 86-94.
[6]	邓华, 侯硕旻, 李中军, 徐港, 池汝安, 习本军. 磷石膏综合利用现状及展望[J]. 无机盐工业, 2024, 56(1): 1-8.
[7]	夏桂英, 杨柳春, 袁治冶. 硫酸直接浸出磷石膏中稀土元素的研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(1): 107-113.
[8]	崔庚寅, 谢浪, 陆跃贤, 孔德文, 王玲玲. 基于RSM优化玄武岩纤维增强磷石膏基复合材料力学性能[J]. 无机盐工业, 2023, 55(8): 116-123.
[9]	李恒, 张晖, 资学民. 磷石膏煅烧工艺进展分析[J]. 无机盐工业, 2023, 55(6): 27-35.
[10]	张磊, 李蒙, 向文国, 胡骏, 陈时熠, 段伦博. 磷石膏循环流化床煅烧分解工艺可行性分析[J]. 无机盐工业, 2023, 55(6): 85-91.
[11]	徐丽, 房可能, 毕永香, 杨敏, 陈前林. 改性粒状硫酸钙制备及其在聚氯乙烯中的应用[J]. 无机盐工业, 2023, 55(3): 104-112.
[12]	郭爽, 邢冬娴, 郭校, 季晓杰, 汤建伟, 化全县, 王保明, 刘咏. 磷石膏基建筑石膏的制备及改性研究[J]. 无机盐工业, 2023, 55(12): 102-110.
[13]	李云飞, 刘蜀庆, 唐盛伟, 张涛. 常压Mg-Na复合盐溶液体系制备α-半水石膏[J]. 无机盐工业, 2023, 55(11): 100-106.
[14]	刘超, 范垂钢, 刘润国, 于冬雪, 李松庚. 磷石膏浮选-常压盐溶液转晶制备α-半水石膏[J]. 无机盐工业, 2023, 55(11): 107-114.
[15]	郭泽, 张鹏飞, 杨帆, 张汉泉, 路漫漫. 磷石膏焙烧法制备β-半水石膏[J]. 无机盐工业, 2023, 55(10): 106-113.

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