磷石膏充填技术研究进展

磷石膏充填是大宗固废处置和磷矿安全高效开采的重要途径,响应国家生态文明建设发展战略、符合绿色矿山可持续发展要求,应用前景广阔.本文系统分析了磷石膏材料性能与充填制备工艺、充填性能、充填污染风险与控制的研究成果,主要包括:(1)概述了磷石膏充填研究现状,介绍了相关研究成果产出及政策动态;(2)整理了国内外不同地区磷石膏化学成分、物理性能,分析了胶凝材料类型以及理论最佳化学计量组成范围,汇总了磷石膏充填料浆流变性能、力学性能影响因素及演化机理;(3)评价了磷石膏充填的潜在环境污染风险,总结了现有磷石膏预处理技术与有毒元素固定机理;(4)从预处理技术、靶向材料、原位监测三个方面对未来研究进行了展望.

钛石膏在酸溶液中的除铁与相变规律研究

目的为了解决钛石膏中的杂质问题,探讨常压下石膏的相变规律,方法以工业固废钛石膏为原料,以酸浸法处理,采用X射线衍射仪和X射线荧光光谱,分别测定反应产物的物相组成和化学成分,分析产物的物相,同时定量分析产物的除铁率和石膏含量进行除铁效果表征,通过对不同条件处理原料、反应过程中酸的种类和浓度、反应温度和时间等条件探索,钛石膏的除铁效果和石膏的相变规律。采用超景深显微镜探索原料和产物的微观形貌,同步验证酸溶液中钛石膏的除铁效果。结果相较于盐酸、草酸和硝酸,硫酸的除铁效果最好且无其它杂质生成;随着酸浓度的提高,硫酸溶液中发生了二水石膏-硬石膏物相转化,在硝酸溶液和盐酸溶液中,发生了二水石膏-半水石膏物相转化,草酸溶液中最终生成草酸钙;在硫酸溶液反应中,提高提高硫酸浓度、反应温度和反应时间,均可促进二水石膏-硬石膏物相转化;对工业固废钛石膏原料进行处理时,未干燥研磨处理的原料,不影响物相的转化,由此可减少原料的操作步骤和能源消耗,节约钛石膏材料的预处理成本。结论研究结果可有效解决钛石膏中杂质问题,减少了实验和使用过程中的能源消耗,降低成本,同时可得出二水石膏-半水石膏-硬石膏之间的物相转化规律,补充石膏性能变化规律,扩大石膏资源再利用方向。

公路压覆石膏矿采空区勘探与稳定性评价——以江苏省邳州X301县道某段为例

石膏采空区具有隐蔽性和复杂性,造成的塌陷严重威胁人民生命和财产安全。为查明江苏省邳州X301县道某段压覆石膏采空区分布及其稳定性,通过In SAR监测对面积1.64 km^(2)的研究区在2017~2021年间的地面沉降特征进行分析并圈定了沉降异常,投入高密度电阻率法测线6.24 km和验证钻探261.10 m实施地下采空区勘探,综合多源信息建立三维地质模型,推断解释了采空区7处;确定6项采空区稳定性影响因素,采用综合评价法进行了采空区稳定性评价。评价结果表明,研究区共有2处不稳定采空区和5处基本稳定采空区。实践证明,在InSAR监测和高密度电阻率法联合勘探隐伏采空区的基础上,采用多因素综合评价法进行采空区稳定性评价,具有可靠的效果和良好的推广意义。

脱硫石膏制备硬石膏粉体试验研究

以脱硫石膏为原料、硫酸为助剂,开展了在低温常压条件下制备硬石膏粉体的工艺试验。通过单因素试验确定硬石膏粉体制备的优化工艺条件,考察了硫酸浓度、液固比、反应温度和反应时间对所得产物物相的影响,并探讨了滤液的循环利用。结果表明:在不添加任何晶型控制剂的情况下,在硫酸浓度8.5 mol/L、液固比10∶1、反应温度30℃、反应时间60 min的条件下,可制得长柱状硬石膏粉体;通过添加碳酸钙,成功实现了滤液中硫酸根的回收利用。研究成果为脱硫石膏的高值化利用提供了新的技术路径。

硅烷改性钛石膏沥青胶浆性能研究

为降低钛石膏堆积带来的环境问题,同时缓解道路材料短缺现状,采用钛石膏和硅烷偶联剂处理后的钛石膏部分或全部代替石灰岩矿粉,研究钛石膏和改性钛石膏对沥青胶浆常规性能和流变性能的影响。首先通过激光粒度仪和扫描电子显微镜分析钛石膏、改性钛石膏和石灰岩矿粉的粒度分布情况及微观形貌。然后制备不同钛石膏和改性钛石膏掺量的沥青胶浆,采用常规试验方法、温度扫描试验、频率扫描试验、多重应力蠕变恢复(mutiple stress creep recovery,MSCR)试验、线性振幅扫描(linear amplitude sweep,LAS)试验和弯曲梁流变(bending beam rheometer,BBR)试验测试沥青胶浆的三大指标(针入度、延度和软化点)、高温流变性能、抗疲劳性能和低温流变性能。结果表明,钛石膏和改性钛石膏的粒度范围更广,表面更为粗糙;钛石膏和改性钛石膏的加入降低了沥青胶浆的延度、针入度、不可恢复蠕变柔量(Jnr)、疲劳寿命(N_(f))、蠕变速率(m)和相位角(δ),软化点、复数模量(G^(*))、弹性恢复率(R)和蠕变劲度模量(S)有所提高,即高温性能有所提高,低温性能和疲劳性能有所下降。相同温度下,改性钛石膏的高温性能和弹性恢复指标要优于钛石膏,低温性能有所降低。研究证实使用钛石膏进行沥青混合料生产的可行性,为钛石膏的资源化利用开拓方向。

磷石膏固废资源化利用技术及应用前景

介绍了磷石膏所含杂质及其对环境带来的危害,并阐述了磷石膏的几种预处理方法。依托VOS viewer可视化软件,对磷石膏资源化利用现状进行了分析,利用方向主要集中在农业、建筑材料、化工原料等方面。最后展望了未来磷石膏利用的技术创新方向,包括环境功能材料的制备和路基磷石膏基材料的开发等。

植被混凝土不同磷石膏掺量对狗牙根根系特性及抗拔力学性能的影响

为研究植被混凝土磷石膏含量对基材理化性质、植物根系性征及整株抗拔力的影响,进行了不同磷石膏掺量(0%、3%、4.5%、6%、9%)以及不同生长期(90、120、150d)条件下,基材相关理化指标的测定、狗牙根根系监测和原位整株拉拔试验.结果表明:磷石膏对基材容重、pH值和土壤磷含量具有显著影响;狗牙根根系网状结构显著增强了抗拔力,整株抗拔力随根系性状的改善而增大,3%掺量下抗拔力120d时高出0%掺量30.25%;适量磷石膏掺入显著促进了根系生长,3%掺量下根系总根长、根体积和根系生物量增加显著,此种情况下狗牙根根系固土效果最好.

磷石膏/木质素固化铅污染土的无侧限抗压强度

采用工业固体废弃物磷石膏、木质素对人工配制铅污染土进行固化处理,通过无侧限抗压强度(UCS)试验探究固化剂掺量、养护龄期对不同程度铅污染土固化后应力-应变曲线、破坏形态及无侧限抗压强度的影响规律,对比分析两种固化剂的固化效果,并采用扫描电镜(SEM)试验分析土样固化前后的微观特性。试验结果表明,磷石膏、木质素均能增大固化土的无侧限抗压强度,减小破坏应变;固化土的无侧限抗压强度随磷石膏掺量增加呈持续上升趋势,随木质素掺量增加呈先上升后下降趋势;延长养护时间能有效提高固化土无侧限抗压强度。随固化剂掺量和养护龄期的增加,土体内部胶结水平提高,土样破坏形态从局部张裂逐渐转变为剪切破坏,呈现脆性破坏特征。两种固化剂固化土效果各有优劣,木质素对高浓度铅污染土的固化效果优于磷石膏,抵抗变形能力更好,而磷石膏短期内提升强度能力及对铅的固定效果更好。扫描电镜试验表明,固化剂可起到填充孔隙、胶结土颗粒的作用,水化产物在土体内形成致密结构,宏观表现为强度增强。

超疏水磷石膏制品的制备及机理研究

为了改善磷石膏制品的耐水性,同时提高磷石膏的利用率,讨论了3种激发剂(醇胺激发剂、钙质激发剂和硅铝质激发剂)对含硅油磷石膏制品的强度、吸水速率、24h吸水率、软化系数等性能的影响,并进一步研究了含钙质激发剂的磷石膏制品在不同硅油含量下的耐水性,结合接触角、扫描电镜(SEM)测试方法,揭示了钙质激发剂-硅油磷石膏制品的耐水机理。结果表明:随着3种激发剂掺量的增加,含硅油磷石膏制品强度逐渐降低;而其24h吸水率、软化系数随3种激发剂含量的变化表现出了各自不同的变化规律;其中,掺1%(质量分数,下同)钙质激发剂的含硅油磷石膏制品具有更好的强度、抗吸水能力和软化系数,且当钙质激发剂掺量为1%、硅油掺量为0.10%时,磷石膏24h吸水率为3.38%、14d吸水率为13.97%、软化系数为0.86,表现出超疏水性。这归因于钙质激发剂和硅油发生化学-缩聚反应,在石膏基体镶嵌/附着小突触,形成“荷叶效应”。

非静水压作用下石膏电学性质的理论研究

地球内部广泛存在着差应力,这些外在因素的存在影响着矿物的性质,而矿物的电学性质与结构相变息息相关.为了更加了解地球内部结构与动力学过程,采用第一性原理方法,在等效平衡压0~10 GPa范围内计算地球内部浅层矿物石膏在静水压和非静水压条件下的电学性质.计算结果表明:静水压和非静水压条件下无水石膏的密度和带隙变化基本一致,但二水石膏的密度和带隙在非静水压为6 GPa附近发生突变,这可能是由于非静水压环境使晶体结构更容易发生畸变,更有利于水分子氢键网络的重新排列和CaSO_(4)层间结构的塌缩,因此非静水压下可能更加有利于二水石膏在高温高压下的脱水反应.这对理解地幔中矿物的脱水和储水产生重大的影响,为理解地幔中矿物的脱氢和储水提供理论依据.

磷石膏制备α半水石膏的工艺及其应用研究进展

随着我国磷化工产业的不断发展,我国的磷石膏(PG)排放量正在逐年增加,堆存量巨大,严重危害生态环境。如何高效处理并利用磷石膏一直是一个亟待解决的问题。将磷石膏通过技术手段转变为性能优异的α半水石膏(α-HH),其在制备高强石膏及石膏晶须等方面具有独特的优势。简要论述了通过磷石膏制备磷α半水石膏(α-PHH)的相关研究,并分析了α-PHH绿色应用领域及发展趋势,为提升磷石膏利用的技术水平、增加其附加价值并开拓应用空间提供一定参考。

石膏刨花板刨花的制备和石膏的煅烧、焙烧

石膏刨花板刨花的制备和石膏的煅烧、焙烧南京木器厂张沛南京林业大学邓玉和在石膏刨花板生产中，原材料的制备是非常重要的工序之一，因为原材料质量的好坏直接影响到成品石膏刨花板的质量。因此在石膏刨花板生产中刨花的制备以及石膏的锻烧、焙烧尤为重要。一、刨花的制...

我国钛白粉行业现状及钛石膏处置利用政策建议

为提高钛石膏处置利用水平,推进我国“无废城市”工作,在全国范围内调研了钛白粉行业技术发展现状,全生命周期分析了钛石膏产生、处置和利用技术应用现状。采集了全国30个钛石膏样品并进行成分分析,总结了钛石膏产、排和处置利用面临的问题并提出以下政策建议:引导产业结构调整,源头上实现“无废”,加大废酸回收利用量,过程上尽量“减废”,提升废水清洁化生产水平,以资源回收替代末端治理,探寻钛石膏高质量规模化利用途径,以增效赋值替代传统堆存等。

石膏墙体材料的发展现状

介绍石膏墙体材料在我国的发展历程和应用现状,分别以纸面石膏板、石膏砌块、石膏条板、磷石膏砖和粉刷石膏作为切入点,阐述各典型制品的应用情况,并分析行业发展中存在的问题。

影响石膏“寒”性相关因素的探讨

石膏是最常用的清热类中药之一。历代本草记载中对石膏药性为大寒还是微寒颇有争议,石膏的临床辨证使用乃至安全性皆受到影响。通过对历代主要本草的考证分析,石膏药性和自然环境、煎煮环境、人体环境有着密切联系,会随着这三种环境的变化而变化。而关于石膏的使用应遵循这种可发现的变化规律灵活应用,不能单单依照“石膏大寒”就畏之如虎,也不能盲目依从大家之言认为“石膏微寒”就随意施用。其应用当结合实际情况,从配伍、病情、患者体质考量其药性、力量及针对症状的不同变化,以期可以达到更好的临床效果。

高盐石膏提纯工艺研究

制盐、制碱企业生产过程中产生的石膏含有大量可溶性杂质,需要提纯方可作为产品出售。本文探究了不同提纯工艺下,石膏中可溶性氯离子含量、白度、品位等物性变化,为石膏生产企业生产高纯度二水石膏提供思路。

磷建筑石膏矿渣水泥的水化过程与耐水性能

通过凝结时间、流动度、孔溶液pH值、抗折强度、抗压强度、吸水率、软化系数、水化热和水化产物分析测试,探究了磷建筑石膏(CPG)掺量对石膏矿渣水泥水化过程与耐水性能的影响.结果表明:随着CPG掺量的增加,石膏矿渣水泥的凝结时间缩短,流动度减小,吸水率与3 d水化累计放热量均增大;水泥净浆孔溶液的pH值在水化早期快速下降,56 d时保持不变;当CPG掺量从40%增加到70%时,56 d水泥净浆孔溶液的pH值从11.02减小到10.62,水泥胶砂的软化系数从0.98减小到0.91,主要水化产物均为二水石膏和钙矾石,并且钙矾石的含量随着CPG掺量的增加而减少.

石膏对水泥基自流平砂浆性能的影响

研究了不同掺量下硬石膏、β-半水石膏、二水石膏对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥-石膏(OPC-SAC-GS)三元胶凝体系的垫层自流平水泥砂浆流动度、强度、尺寸变化率的影响。结果表明:掺加β-半水石膏会明显降低自流平砂浆的初始流动度、流动度保持和早期收缩;掺量过高会导致其1 d强度降低、尺寸膨胀增大而出现裂纹,合适的掺量有助于提高自流平砂浆的28 d强度并降低早期收缩;硬石膏对自流平砂浆的流动度与流动度保持、尺寸变化率影响最小,有利于降低其28 d收缩;二水石膏对自流平砂浆的流动度无明显影响,对其流动度保持与28 d尺寸变化率有较小影响。

竹叶石膏汤方证与医案四则

竹叶石膏汤组方从白虎汤化裁而成,以清热而兼和胃,补虚而不恋邪,为清补之剂,组方严谨,后世医家多将本方拓展应用于临床。文章从方证病机要点、组方特点、配伍加减应用、病案举隅等方面,对竹叶石膏汤用于治疗喘证、口糜、感冒、肺积等疾病的思路作一探析。

钛石膏制备碳酸钙粉体和硫酸铵的工艺条件研究

钛石膏是硫酸法钛白粉生产过程中产生的工业副产石膏。为实现钛石膏的资源化利用,以攀西地区某公司提供的钛石膏和碳酸氢铵为主要原料,加入氨水制得钛石膏浆液,采用复分解反应法制备碳酸钙粉体和硫酸铵。研究了固液比、反应时间、反应温度对反应产物碳酸钙和硫酸铵的产率的影响,结果表明:钛石膏和碳酸氢铵的原料比为1∶2.3(w/w),反应温度为60.0℃,反应时间为40 min,钛石膏制碳酸钙的产率最高为90.4%,硫酸铵的产率最高为90.6%,钛石膏中的钙离子和硫酸根离子在反应器中转化为碳酸钙和硫酸铵,为钛石膏的综合利用提供了一条新途径。