专题四工业废石膏的利用PPT讲稿
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关键词:工业固体废弃物;磷石膏;预处理;综合利用引言由于磷石膏本身的特性,使得它在交通、化工、农业等各个领域都能够得到有效的利用,譬如在建材领域,技术人员就开始尝试使用磷石膏来进行石膏板的制作等[1]。
工业废弃物磷石膏对环境具有一定的危害性,严重情况下还会威胁到人类的健康,因此将其通过物理、化学、生物等方式处理后进行再次利用既是对环境的一种保护,也是对人类生存发展的负责。
加强对工业固体废弃物磷石膏预处理技术的研究符合国家对于“清洁生产”的要求,同时也能有效实现“节能、降耗、减污、增效”的目的,需要多方面人员的关注。
1工业固体废弃物磷石膏产生的原因及特征我国之所以会产生大量的废弃临时钢,是因为我国的磷矿石开采过程中,通常都是使用湿法来进行工业磷酸的生产,通过该类方法所生产出的磷酸要进行净化,而进化的过程中会产生磷酸盐,最后磷酸盐会转换为固体废弃物,这类固体废弃物的主要含量就是磷石膏。
除了这一主要原因之外,工业复合肥的大量使用也是现阶段磷石膏大量产生的主要原因。
而相比较其他的工业固体废弃物而言,磷石膏有较为独特的化学性质[2]。
首先磷石膏,多呈白色粉末状,属于单斜晶系结晶度较好的晶体。
但没有经过提纯的工业,固体废弃磷石膏,内部含有较多的杂质,因此不会呈白色粉末状,而大多数情况下会呈浅灰或灰黑色的粉末状。
废弃磷石膏多半含水量在25%左右,没有较好的流动性,重量较轻,并且还有一些其他的微量重金属。
通常情况下,废弃磷石膏一旦加热到100℃左右,就会完全脱离自由水的状态,一旦加入到175℃左右,就会完全变成半水石膏,倘若加热到200℃左右,那么就会成为无水石膏。
没有经过处理的磷石膏,虽然有能够为多个领域与行业使用的潜质,但这种潜质却无法实现。
因此想要使得磷石膏的堆积问题得到解决,就需要对磷石膏进行预处理。
2工业固体废弃物磷石膏的预处理方式想要使得工业固体废弃物磷石膏能够获得质量更佳的预处理,就需要对现阶段经常使用到的预处理方式进行一个深入的了解与分析。
废石膏的利用以硫酸钙为主要成分的一种工业固体废物。
废石膏因来源不同而有不同的品种,如用磷酸盐矿石和硫酸制造磷酸产生的废渣为磷石膏,用氟化钙和硫酸制取氢氟酸时生成的石膏为氟石膏,用海水制取食盐过程中产生的石膏为盐石膏,用钛铁矿石制取二氧化钛过程中和用废硫酸进行中和反应所生成的石膏为钛石膏,苏打工业和人造丝工业中用氯化钙和硫酸钠反应生成的石膏为苏打石膏等。
成分废石膏呈粉末状,一般以料浆形式排出,颗粒直径在5~150微米之间,硫酸钙含量一般在80%以上。
硫酸钙通常有三种结晶形态:二水石膏(CaSO4·2H2O),半水石膏,硬石膏(CaSO4)。
在废石膏总量中,磷石膏占大多数,由于它是工业废渣,化学成分的含量波动范围很大,表是典型的磷石膏所含的化学成分。
危害每生产1吨磷酸约排出5吨磷石膏。
许多国家磷石膏的排放量超过天然石膏的开采量,例如,苏联1975年磷石膏排放量为1400万吨,日本1978年排放量为248.8万吨,均大于天然石膏开采量。
废石膏如不加以利用,将会占用大片土地,污染土壤和水系。
例如氟石膏含氟量达3.07%,其中2.05%是水溶性的,处理不当,会危害人畜(见氟污染对健康的影响)。
利用日本是废石膏利用率最高的国家,如在1956年开始试验用磷石膏做水泥缓凝剂,现已大量推广应用。
中国利用废石膏做水泥缓凝剂也有较丰富的经验。
磷石膏中含有水溶性五氧化二磷和氟,会对水泥水化反应产生不良影响,导致水泥凝结过于缓慢,早期强度降低。
因此,用作缓凝剂的磷石膏,可用水洗或石灰乳中和这些杂质。
氟石膏、苏打石膏、钛石膏作水泥缓凝剂的性能优于磷石膏,应用比较简便。
用废石膏生产建材制品,主要有两种加工方法。
一种是以日本为代表的烘烤法制取β-半水石膏,另一方法是以德意志联邦共和国为代表的高压釜法制取α-半水高强石膏,主要的建材制品是石膏板。
中国近年来也以废石膏为原料研制石膏板,主要有磷石膏空心条板、氟石膏空心条板、氟石膏纸面石膏板、盐石膏纤维石膏板,各种板材技术性能都较好。