【摘要】：磷石膏是濕法制磷酸的副產(chǎn)物,每生產(chǎn)1噸P_2O_5,會形成4.5~5.5噸磷石膏。據(jù)統(tǒng)計,2016年我國排放磷石膏約7600萬噸,綜合利用率為36.51%,總堆存量超過4億噸。磷石膏中殘留的強酸和磷、氟、有機物等雜質(zhì)隨著雨水進入地下,污染土地、地下水;磷石膏粉塵污染空氣,如何處理并有效利用磷石膏一直是個國際性難題。本著提高磷石膏的利用率出發(fā),制備一種具有高附加值的綠色建筑材料意義重大。本文利用磷建筑石膏制備功能型泡沫石膏,旨在獲得容重與強度可精確調(diào)控,擁有良好保溫、吸聲性能的泡沫石膏產(chǎn)品。主要進行了以下幾個方面的工作:研究了氫氧化鈣不同摻量對磷建筑石膏pH和強度的影響,并對其機理進行解釋;研究了緩凝劑、保水劑對磷建筑石膏凝結(jié)時間的影響,并研究了酸性、弱堿性、強堿性條件下的SC與SA單摻與復摻的緩凝效果,通過綜合考慮強度和凝結(jié)時間,確定了酸性和弱堿性條件下的最優(yōu)緩凝劑;研究了碳酸氫鈉制備泡沫石膏,并指出了其中的問題;重點研究了酸性和弱堿性條件下的雙氧水發(fā)泡,考慮了凝結(jié)時間、水溫、水膏比、pH、HPMC、MnO_2、H_2O_2對發(fā)泡效果的影響;最后探索了HPMC、K12、F10和高強石膏對泡沫石膏的功能化改性。研究結(jié)果表明:1、考慮凝結(jié)時間和絕干強度,在酸性條件下,磷建筑石膏的緩凝劑選擇SC;弱堿性條件下選擇SC與SA按質(zhì)量比4:1復摻。HPMC摻量增大,會延長磷建筑石膏的初凝時間,但不影響終凝時間。2、隨高強石膏在磷建筑石膏中的摻量增大,凝結(jié)時間延長,容重和絕干強度增加,2h線性膨脹率先減小后增大;形成的二水石膏的晶體結(jié)構(gòu)并未變化。由于兩種半水石膏水化速率的差異,造成析晶的不同步,形成內(nèi)應力,使得二水石膏結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡部分斷裂。宏觀表現(xiàn)為:隨混合相石膏硬化體齡期增加,抗壓強度出現(xiàn)下降過程;隨高強石膏摻量增多,2h線性膨脹率先減小后增大。3、雙氧水發(fā)泡磷建筑石膏,其發(fā)泡效果不是單一因素的主導,而是由多個影響因素共同決定。要獲得較好的發(fā)泡效果,需要調(diào)控發(fā)氣速率和凝結(jié)速率,使兩者相匹配。弱堿性條件下,使用少量的催化劑即可獲得較好的發(fā)泡效果,比酸性條件發(fā)泡更經(jīng)濟。導熱系數(shù)和吸聲系數(shù)的變化規(guī)律不能單獨用孔隙率解釋,是由孔隙率、孔尺寸、孔大小綜合影響。容重相同時,泡沫石膏絕干抗壓強度大致相同,F10、高強石膏使強度增加。
【圖文】：

隨后，pH 增大，分解速率有所下降。由此可知，影響發(fā)氣因素很多，，調(diào)控發(fā)氣速率與凝結(jié)速率相匹配仍是難點。4.4 技術(shù)路線圖本次研究的技術(shù)路線圖如 1-1 所示：

圖 2-1 磷建筑石膏的 SEM知，磷建筑石膏主要成分是 CaSO4·0.5H2O，含 的峰更強，含量更多，為主要物相；SiO2含磷建筑石膏中雜質(zhì)種類較多，主要是雜質(zhì) P、別計算得 CaSO4·0.5H2O 含量為 88.5%、86.3%半水石膏的含量為 88.5%。表 2-1 磷建筑石膏的化學組成/ wt%3SiO2P2O5SO3CaO Fe2O6 6.10 0.86 47.95 34.41 0.28筑石膏的粒度分布圖，從圖中可以看出d(0.1)(0.9)為 72.103 μm，顆粒級配較好。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ177.37

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