銘將機(jī)械

　　一、水洗

　　水洗法的主要問題時(shí)生產(chǎn)線一次投資大，能耗高，水洗后無水排放造成二次污染。一般磷石膏利用要達(dá)到21～26萬t，在經(jīng)濟(jì)上才能與天然石膏競(jìng)爭(zhēng)。顯然，水洗工藝不符合我國(guó)磷肥廠規(guī)模小、分散，國(guó)家底子薄、缺乏投資能力這一國(guó)情，我國(guó)磷石膏建材資源化完全依賴水洗工藝是不現(xiàn)實(shí)、不合理的。只有當(dāng)磷石膏可溶性雜質(zhì)與有機(jī)物含量高、波動(dòng)大，且生產(chǎn)線規(guī)模超過21萬t時(shí)，水洗工藝才是一種好的選擇。

　　二、石灰石中和

　　石灰中和使有害態(tài)的可溶性磷、氟轉(zhuǎn)化為惰性的難溶鹽，從而消除可溶磷、氟對(duì)磷石膏膠凝材料的不利影響，使磷石膏膠凝材料凝結(jié)硬化趨于正常。采用石灰中和和預(yù)處理工藝，在實(shí)驗(yàn)室和試生產(chǎn)線均可制備出合格的建筑石膏。

　　磷石膏膠凝材料性能對(duì)預(yù)處理的石灰摻量較敏感，不適宜的摻量范圍使膠凝材料強(qiáng)度大幅降低，控制好石灰摻量是石灰中和預(yù)處理的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)磷石膏品質(zhì)一般波動(dòng)較大，采用石灰中和預(yù)處理工藝時(shí)，必須對(duì)磷石膏進(jìn)行預(yù)均化處理。石灰中和工藝簡(jiǎn)單，投資少，效果顯著，是非水洗預(yù)處理磷石膏的首選工藝，特別適用于品質(zhì)較穩(wěn)定、有機(jī)物含量較低的磷石膏。

　　三、浮選

　　磷、氟、有機(jī)物等雜質(zhì)并不是均勻分布在磷石膏中，不同粒度磷石膏的雜質(zhì)含量存在顯著差異，可溶磷、總磷、氟和有機(jī)物含量隨磷石膏顆粒度增加而增加。如小于91磷石膏中可溶磷含量?jī)H1/2，91～271中可溶磷含量為1/67，而大于411的可溶磷高達(dá)2/65，磷石膏中雜質(zhì)的這種分布使篩分提純磷石膏成為可能。去掉311以上磷石膏的篩分處理，可溶磷、氟與有機(jī)物均顯著降低，磷石膏性能得以改善。篩分工藝取決于磷石膏的雜質(zhì)分布與顆粒級(jí)配，只有當(dāng)雜質(zhì)分布嚴(yán)重不均，篩分可大幅度降低雜質(zhì)含量時(shí)，該工藝才是好的選擇。

　　四、煅燒

　　911℃煅燒磷石膏中共晶磷轉(zhuǎn)化為惰性的焦磷酸鹽，有機(jī)物蒸發(fā)。經(jīng)石灰中和、911℃煅燒制備的II型無水石膏，其性能與同品位天然石膏制備的無水石膏相當(dāng)。II型無水石膏膠凝材料強(qiáng)度與耐水性均優(yōu)于建筑石膏，是磷石膏有效利用方式之一。由于一般的預(yù)處理不能消除共晶磷影響，共晶磷含量較高的磷石膏特別適于該工藝制備II型無水石膏膠凝材料。

　　五、球磨

　　A、磷石膏顆粒級(jí)配

　　形貌與天然石膏存在明顯差異。磷石膏粒徑呈正態(tài)分布，顆粒分布高度集中，91～311顆粒達(dá)71。磷石膏中二水石膏晶體粗大、均勻、其生長(zhǎng)較天然二水石膏晶體規(guī)整，多呈板狀，長(zhǎng)寬比為3：2～4：2。磷石膏這一顆粒特征是磷酸生產(chǎn)過程中，為便于磷酸過濾、洗滌而刻意形成的。這種顆粒結(jié)構(gòu)使其膠凝材料流動(dòng)性很差，水膏比高，硬化體物理力學(xué)性能變壞。

　　B、改善磷石膏顆粒結(jié)構(gòu)的有效手段

　　球磨使磷石膏中二水石膏晶體規(guī)則的板狀形貌和均勻的尺寸遭到破壞，其顆粒形貌呈現(xiàn)柱狀、板狀、糖粒狀等多樣化。一般膠凝材料比表面積增加，其需水量相應(yīng)增加。但對(duì)于磷石膏，球磨增大比表面積后，其需水量大幅降低，顯然，這是球磨改善顆粒形貌與級(jí)配的結(jié)果，這種改善大大增加了磷石膏膠凝材料的流動(dòng)性，使其標(biāo)準(zhǔn)稠度水膏比從1/96降至1/77硬化體孔隙率高、結(jié)構(gòu)疏松的缺陷得以根本解決。球磨后磷石膏的比表面積為4611～5111，進(jìn)一步增加比表面積的改性效果不明顯。

　　球磨不能消除雜質(zhì)的有害影響。因此，球磨應(yīng)與石灰中和、水洗等預(yù)處理結(jié)合。

　　總之：

　　(1)就消除有害雜質(zhì)影響而言，水洗是最有效的方式。但水洗工藝存在一次性投資大、能耗高、污水排放的二次污染等問題。只有當(dāng)磷石膏年利用量達(dá)21～26萬t時(shí)，該工藝才具備競(jìng)爭(zhēng)力。

　　(2)石灰中和可消除可溶磷、氟的影響，經(jīng)濟(jì)、實(shí)用而有效。有機(jī)物含量不高時(shí)，石灰中和工藝尤其適用。磷石膏膠凝材料性能對(duì)石灰摻量很敏感，故磷石膏品質(zhì)應(yīng)較穩(wěn)定。在石灰中和預(yù)處理前應(yīng)進(jìn)行預(yù)均化處理。

　　(3)適度的球磨可有效改善磷石膏的顆粒形貌與級(jí)配，增加其膠凝材料流動(dòng)性，大幅降低需水量，從根本上改善硬化體孔隙率高、結(jié)構(gòu)疏松的缺陷。球磨與石灰中和工藝結(jié)合，可制備優(yōu)等品建筑石膏，是非水洗預(yù)處理工藝的最好選擇。

　　(4)浮選預(yù)處理可除去有機(jī)物，從而消除有機(jī)物有害作用。當(dāng)有機(jī)物含量較高，而又采用非水洗預(yù)處理工藝時(shí)，浮選為可供選擇的工藝。磷石膏中雜質(zhì)分布不均使通過篩分降低磷石膏雜質(zhì)含量成為可能。篩分工藝及其效果取決于雜質(zhì)隨顆粒的分布。