發(fā)布時間：2018-01-31 22:14

  本文關鍵詞： 磷石膏 分解特性 分解率 石灰石 硫鋁酸鹽水泥　出處：《重慶大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：磷化工業(yè)的迅速發(fā)展給磷石膏的處理利用帶來巨大難題,隨著磷石膏的排放量每年以千萬噸增加,但磷石膏資源化利用程度遠不足以消除其對環(huán)境產生的巨大影響。本文提出利用磷石膏單獨部分分解制硫鋁酸鹽水泥的思路,磷石膏未反應的磷石膏將全部替代天然石膏,分解的磷石膏生成Ca O將部分取代石灰石為硫鋁酸鹽水泥熟料提供Ca組分,以此達到大量消納磷石膏的目的,對磷石膏的資源化利用具有實用價值和理論意義。通過采用HSC熱力學軟件對磷石膏和磷石膏-焦炭體系可能發(fā)生的化學反應自由能進行計算,并結合兩種體系的綜合熱分析研究結果可知,提高體系初始升溫溫度及還原氣氛有利于磷石膏的分解,后期存在一定的氧濃度有利于副產物Ca S向Ca O的轉化。通過對磷石膏分解試驗研究發(fā)現(xiàn),恒溫時間、磷石膏質量、磷石膏與焦炭體系中碳與硫物質的量之比(以C/S表示)及還原氣氛持續(xù)時間對磷石膏分解率均存在一定的影響。恒溫時間延長有利于磷石膏分解率的提高,磷石膏分解率隨著磷石膏質量的增加而降低。在還原氣氛下,C/S=1的磷石膏-焦炭體系中磷石膏分解率高于C/S=0.7磷石膏-焦炭體系中磷石膏的分解率,通過坩堝封存的方法可延長還原氣氛存留時間有利于磷石膏分解率的提高。最終得出單獨煅燒磷石膏在1250℃恒溫2h分解率可達75%,磷石膏-焦炭坩堝封存體系在1300℃恒溫30min分解率達到80%,同時兩種狀態(tài)下超過以上溫度的磷石膏均會在高溫時熔融,冷卻后出現(xiàn)玻璃態(tài)。對兩種制度下磷石膏釋放的SO2進行理論濃度計算表明SO2理論濃度已達到收集制酸要求,因此選取這兩種制度處理后的磷石膏進行后續(xù)試驗。將分解率達到75%和80%的磷石膏(殘余物以Ca SO4和Ca O為主)與礬土、石灰石按一定比例混合燒制熟料并制成水泥,將制得的熟料和水泥與傳統(tǒng)的硫鋁酸鹽熟料及水泥性能進行對比研究。生料熱分析研究結果表明,以部分分解的磷石膏配制的原料燒成過程與傳統(tǒng)硫鋁酸鹽水泥熟料燒成過程礦物形成峰出現(xiàn)溫度一致。熟料XRD分析結果表明,熟料礦物組成為SAC34和C2S相與所設計礦物組成一致。經(jīng)計算熟料礦物組分含量與設計值相差不大,熟料燒成質量良好。部分分解的磷石膏制得的硫鋁酸鹽水泥與傳統(tǒng)硫鋁酸鹽水泥性能相比,水化初期放熱峰出現(xiàn)的時間及放熱量大致相同,硬度與傳統(tǒng)硫鋁酸鹽水泥相比略低,水化產物礦物組成相同且相當致密豐富。由此可見,磷石膏部分分解取代天然石膏和石灰石的思路經(jīng)初步驗證是可行的,分解率達到75%和80%的磷石膏燒制硫鋁酸鹽水泥熟料時,其磷石膏消納量分別為未分解的磷石膏直接替代天然石膏燒制熟料所消納磷石膏量的4倍和5倍,可以通過此方式達到大量消納磷石膏的目的。
[Abstract]:The decomposition rate of phosphogypsum in phosphogypsum - coke system is higher than that of C / S = 0.7 phosphogypsum - coke system . It is found that the decomposition rate of phosphogypsum is higher than that of C / S = 0.7 phosphogypsum - coke system .

【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ172.7

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 ;兩步法磷石膏制取硫酸鉀新工藝問世[J];化工礦物與加工;2000年04期

2 于海南;千噸銨法處理磷石膏制硫酸鉀中試開發(fā)研究通過鑒定[J];現(xiàn)代化工;2000年08期

3 彭家惠,萬體智,湯玲,張建新,陳明鳳;磷石膏中雜質組成、形態(tài)、分布及其對性能的影響[J];中國建材科技;2000年06期

4 馮元琦;利用磷石膏[J];中國石油和化工;2000年02期

5 ;千噸銨法處理磷石膏制硫酸鉀中試開發(fā)研究通過鑒定[J];云南化工;2000年04期

6 萬體智,彭家惠,張建新;磷石膏中磷的分析及對性能影響研究[J];房材與應用;2001年04期

7 劉曉紅;磷石膏制硫酸鉀的新工藝[J];中小企業(yè)科技;2001年09期

8 馮金煌 ,江水;精制磷石膏的技術特點[J];硫磷設計與粉體工程;2002年02期

9 王世娟;磷石膏綜合利用探討[J];南通職業(yè)大學學報;2002年04期

10 伍湘秋;磷石膏的資源化利用[J];非金屬礦;2003年02期

相關會議論文 前10條

1 劉芳;蒲心誠;吳建華;;磷石膏綜合利用方案探討[A];中國硅酸鹽學會2003年學術年會論文摘要集[C];2003年

2 盧廷浩;徐雪源;;磷石膏的工程特性[A];第八次全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2004年

3 楊鐵軍;曹巨輝;汪宏濤;薛明;梁偉;馮躍洲;;磷石膏綜合利用現(xiàn)狀及進展研究[A];2008中國環(huán)境科學學會學術年會優(yōu)秀論文集（下卷）[C];2008年

4 吳亮亮;王瓊;;我國磷石膏污染防治與綜合利用技術現(xiàn)狀[A];2013中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第五卷）[C];2013年

5 何玉鑫;萬建東;唐永波;劉小全;朱旭;劉麗娟;王彥梅;;磷石膏多元化應用研究進展[A];2013中國建筑材料聯(lián)合會石膏建材分會第四屆年會暨第八屆全國石膏技術交流大會及展覽會論文集[C];2013年

6 馬世臻;運向鵬;胡開元;;磷石膏處理及資源化利用[A];2012中國建筑材料聯(lián)合會石膏建材分會第三屆年會暨第七屆全國石膏技術交流大會及展覽會論文集[C];2012年

7 吳兆正;;我國資源化利用磷石膏的若干建議[A];2008第三屆全國石膏生產與應用技術交流大會論文集[C];2008年

8 馬菊英;徐迅;;用磷石膏制備自流平材料的技術可行性分析[A];2009預拌砂漿發(fā)展論壇論文集[C];2009年

9 鄧竹林;劉芳;;磷石膏制磚工藝研究[A];房建材料與綠色建筑[C];2009年

10 王立明;周軍璞;;利用工業(yè)廢渣-磷石膏生產建材產品產業(yè)化技術的研究[A];中國硅酸鹽學會2003年學術年會論文摘要集[C];2003年

相關重要報紙文章 前10條

1 本報記者 郭薇;磷石膏將轉變成為新型墻體材料[N];中國環(huán)境報;2005年

2 汪哲;讓磷石膏成為綠色生態(tài)墻體[N];光明日報;2005年

3 記者 王笑歡;“十一五”磷石膏利用率目標翻番[N];中國化工報;2006年

4 本報記者 劉方斌;磷肥行業(yè)添新愁：磷石膏渣成了危險廢物[N];中國化工報;2006年

5 劉有雄;磷石膏制硫酸聯(lián)產水泥形成產業(yè)鏈[N];中國化工報;2006年

6 ;磷石膏利用走循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展道路[N];中國化工報;2006年

7 林協(xié);磷石膏身份由“廢渣”變“產品”[N];中國化工報;2007年

8 宋繼文;警惕以磷石膏為原料生產的“化肥”坑農[N];湖北科技報;2007年

9 本報記者 王笑歡;“十一五”期間磷石膏綜合利用率達20%[N];農資導報;2006年

10 本報記者 李阿珊;自主創(chuàng)新 磷石膏變廢為寶[N];中華建筑報;2007年

相關博士學位論文 前10條

1 沈燕;利用磷石膏制備高硫型貝利特硫鋁酸鹽水泥的研究[D];重慶大學;2015年

2 徐悅;磷石膏低溫分解煅燒制復合膠凝材的開發(fā)研究[D];昆明理工大學;2015年

3 楊敏;雜質對不同相磷石膏性能的影響[D];重慶大學;2008年

4 應國量;磷石膏分解特性及其流態(tài)化分解制硫酸聯(lián)產石灰的工藝研究[D];武漢理工大學;2011年

5 李美;磷石膏品質的影響因素及其建材資源化研究[D];重慶大學;2012年

6 馬林轉;循環(huán)流化床分解磷石膏及分解氣體資源化研究[D];昆明理工大學;2007年

7 黃峗;磷石膏基水泥的開發(fā)研究[D];武漢理工大學;2010年

8 丁沙;過硫磷石膏礦渣水泥混凝土抗海鹽侵蝕性能與機理研究[D];武漢理工大學;2014年

9 肖厚軍;磷石膏矯治酸性黃壤的效應及機制研究[D];西南大學;2009年

10 茹曉紅;磷石膏基膠凝材料的制備理論及應用技術研究[D];武漢理工大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 謝永中;蒸汽預處理磷石膏制備承重墻材及其機理探討[D];華中科技大學;2007年

2 杜勇;建筑磷石膏改性研究與應用[D];重慶大學;2010年

3 廖霞;貴州磷石膏的理化性質分析及表征[D];貴州大學;2006年

4 王成波;磷石膏制硫酸新工藝探討[D];四川大學;2007年

5 王軒，

本文編號：1480125