半干法制备千克量级α-半水石膏粉及工艺能耗计算

以磷石膏、脱硫石膏为原料,采用半干法工艺实现α-半水石膏粉千克量级制备试验,采用SEM场发射扫描电镜和马尔文激光粒度仪分析α-半水石膏粉形貌和粒径分布,对两种α-半水石膏粉物相组成分析和力学性能强度进行对比。结果表明:两种α-半水石膏粉中半水石膏相转化率在90%左右,晶体长径比接近于1,磷石膏基α-半水石膏粉力学性能最佳,其2 h抗折强度2.6 MPa,绝干抗压强度13.6 MPa。计算半干法工艺能耗,与传统煅烧法对比能耗降低约29.5%,工艺简单、绿色化,证明半干法工艺量产制备α-半水石膏粉在工业上可行性,为大规模消耗利用化学石膏提供科学基础。

利用花岗岩锯泥制备瓷砖的实验研究

以花岗岩锯泥为主要原料,掺入少量高岭土,研究了以不同烧成温度制备瓷砖的工艺。探究了配方与温度对破坏强度、断裂模数、吸水率、密度等性能的影响。结果表明,烧成温度为1150℃时不掺高岭土,即可制备出性能指标符合GB/T 4100—2006的陶瓷砖,其破坏强度12.6 MPa、断裂模数12.3 MPa、吸水率0.24%、视密度2.27 g/cm^(3)。结果为解决花岗岩锯泥堆存带来的各种问题提供了一条高值利用的技术路径。

基于煅烧磷尾矿的磷石膏无害化处理工艺研究

磷石膏是磷酸生产过程中的工业副产物,磷尾矿是磷矿选别过程中产生的固体废弃物,二者大量堆存不仅占用土地资源,还严重污染环境,制约了磷化工行业的高质量发展。为实现磷尾矿资源化利用和磷石膏的无害化处理,本文提出了以煅烧磷尾矿无害化处理磷石膏的新路径,探究了水洗次数、磷尾矿煅烧温度、静置时间、硅酸盐水泥掺量对磷石膏中水溶性磷和水溶性氟的固化效果,结果表明:将1次水洗磷石膏配制成质量分数30%的料浆,与850℃下煅烧的磷尾矿和0.5%的普通硅酸盐水泥混合,搅拌、抽滤后静置3 d,所得磷石膏浸出液中水溶性磷质量浓度低于仪器检出限、水溶性氟质量浓度降至7.94 mg/L,pH为8.5,达到第Ⅰ类一般工业固体废物排放标准。研究成果可为磷尾矿和磷石膏的有效处理处置提供参考。

不同白云石掺量的高镁磷尾矿热处理动力学研究

为了给高镁磷尾矿煅烧提供动力学理论指导,以白云石矿粉和低品位高镁磷矿粉为原料,通过调整二者的掺量,模拟不同矿产区的高镁磷尾矿,对其进行热重-差示扫描量热法(TG-DSC)测试,利用Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger法、Satava-Sestak法分别对白云石非等温热分解进行计算分析,结果表明:相同白云石掺量的高镁磷尾矿煅烧时,升温速率越快,白云石热分解的起始温度和结束温度越高,白云石热分解的驱动力越大,分解速率越快;磷尾矿中白云石热分解遵循三维扩散机理,活化能为106.48 kJ/mol,指前因子为9.46×10^(5);基于研究成果,建立了磷尾矿热分解动力学模型,为悬浮煅烧高镁磷尾矿提供了理论基础。