大掺量磷石膏纤维板材的制备与性能研究外文翻译资料

 2022-01-26 06:01

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Building Materials Research and Quality Control Institute, Housing amp; Building National Research Center, HBRC, Cairo, Egypt

摘要

关键词:

磷石膏

纯化

新特性

硬化性能

磷石膏(PG)是磷肥工业的副产品，生产每吨磷酸大约产生4-6吨PG。世界人口的持续增长使粮食生产需求增高，磷肥生产量增加，从而导致PG产量的增加。而大约85%的磷石膏被丢弃到海洋或河流中，或储存在池子中等待净化。这种处理方法造成了严重的污染。减少这种副产品的处理可提高经济和环境效益，在不同的领域如土壤稳定化剂、农业肥料、水泥生产和建筑材料的集控剂等进行了广泛的研究。本文综述了国内外将PG作为建筑材料再利用的研究进展，总结了磷石膏对基体工作性、单位重量、机械强度和耐久性等性能的影响。该项研究的结论可为今后采用可持续方法进行的PG研究和使用奠定一定的基础。

.

目录

1. 前言 733

2. 毒性和净化 734

3.和易性 734

4. 凝结时间 735

5. 单位重量 736

6. 机械强度 736

6.1.水泥和粘合剂 736

6.2. 砂浆 737

6.3.混凝土 737

6.4. 砖 737

7. 吸水渗透性 738

8. 抗化学腐蚀 739

9. 收缩和膨胀 739

10. 其他耐久性和导热性能 740

11. 改进方案 740

11.1. 养护条件 740

11.2. 纤维 740

11.3. 强塑剂和NaOH 740

12.优点、不足及应用 741

13. 总结 741

参考文献 742

1. 前言

磷石膏(PG)是磷肥工业(磷酸生产)的副产品。PG与天然石膏相似，但也有一些区别，其石膏晶格中含有水溶性磷酸盐(P2O5)、水溶性氟化物(F)和P2O5取代物等杂质。PG和石膏都是二水合硫酸钙。PG是湿法磷酸生产的副产品，石膏是天然矿物。PG主要由脱水硫酸钙(CaSO4.2H2O)组成，其含量超过90%，并与不同含量的Si、F、P2O5和有机物(Rashad, 2015)相结合。PG中含有一定数量的镭226、铀和其他铀衰变产物(IAEA, 2013)。PG的主要化学元素组成随所用磷酸工艺类型的不同而变化，其中CaO的含量从32.2%到36.9%之间波动，SO3的含量从44%到50.3%之间波动(Rutherford 等.1994)。表1显示了不同研究中PG的氧化物组成。PG主要由细小颗粒组成。脱水PG(湿法生产)的最大粒径从0.5 mm到1.0 mm不等，通常75%颗粒可通过0.075 mm的筛分。在大多数情况下，半水合物PG(由干燥过程产生)的粒径大于脱水形式的粒径，含水率通常在8%到30%之间波动。当含水率在15% - 20%之间波动时，可以得到PG的最大密度(IAEA, 2013)。PG为湿灰色(图1)粉状，容重0.9 ~ 1.7 g/cm3。PG最初储存时为高酸性(pH值约为1)，与残余酸有关，但这种酸性随着脱水和风化而逐渐降低(Hentati等.2015)，达到2.5-6 (IAEA, 2013)。PG颗粒密度从2.27 g/cm3至2.4 g/cm3之间波动，体密度从0.9 g/cm3至1.7 g/cm3 之间波动(Rutherford 等.1994)。

磷酸盐在许多国家都有生产，图2显示了15个磷酸盐生产大国生产情况(Mineral, 2016)。一个磷肥工业工厂每生产一吨磷酸大约产生4-6吨PG。截至2006年的PG总产量估计约为60亿吨(IAEA, 2013)。1980年，全球PG产量为1.2亿至1.5亿吨(Rutherford等.1994)。据估计，全球每年的石油气产量约为1.6亿吨。世界范围内的PG产量正在增加，并可能在未来10年或20年内达到2亿~2.5亿吨(国际原子能机构，2013年)。大部分的PG仍被大量储存并排入水体，造成土壤、水和大气的严重污染(Tayibi等.2009)。

表 1

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资料编号：[585]

Constituent

(%)

Degirmenci and Okucu (2007)

Min et al.

(2008)

Ajam et al.

(2009)

Huang and

Lin

(2010a,b)

Gaiducis Shen Bouchhima Kadirova Rashad et al. (2011) et al. et al. (2013) et al. (2014) (2015) (2012)

Zhao et al.

(2015)

Hua et al.

(2016)

Huang et al.

(2016)

Li et al.

(2017)

SiO2

0.44

1.25

1.37

3.21

4.35

3.62

1.37

1.89

8.82

5.94

4.86

2.3

1.37

Al2O3

0.88

0.43

0.11

1.09

0.24

0.08

0.11

0.08

0.29

0.5

4.38

0.35

0.35

Fe2O3

0.32

0.21

0.03

0.31

0.06

0.05

0.03

e

0.35

1.54

e

0.27

0.45

CaO

32.04

29.05

32.8

34.52

34.35

31.57

32.8

36.48

32.14

32.12

31.05

31.64

38.39

MgO

e

e

0.007

0.06

0.72

0.17

0.007

e

0.09

0.3

0.26

0.29

0.12

SO3

44.67

42.19

44.4

47.3

51.11

42.48

44.4

49.89

34.51

46.02

30.95

42.1

56.68

P2O5

0.50

3.50

1.69

1.10

2.33

1.05

1.69

0.44

1.72

1.39

3.57

1.05

2.26

F

0.79

e

0.55

0.20

0.5

e

0.55

e

0.8

0.06

e

0.2

e

Na2O

0.13

0.51

e

e

e

e

e

e

e

e

e

0.12

0.07

K2O

e

e

e

e

e

e

e

e

e

e

0.41

0.17
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