磷石膏中可溶磷、可溶氟、有機物等雜質(zhì)分布在二水石膏晶體表面其含量隨磷石膏粒度的增加而增加。共晶磷含量則隨磷石膏粒度減小而增加。由于雜質(zhì)的影響磷石膏煅燒溫度應比天然石膏低。
磷石膏性能受其顯微結(jié)構(gòu)與雜質(zhì)含量兩方面影響。中和與水洗預處理可消除主要有害雜質(zhì)影響，球磨預處理則可顯著改善磷石膏顆粒形貌與級配，大大降低水膏比和硬化體孔隙率使硬化體結(jié)構(gòu)致密。經(jīng)中和、球磨預處理的磷石膏可制得優(yōu)等品建筑石膏。
磷石膏因含有磷、氟、游離酸等雜質(zhì)，會減慢制得的熟石膏水化時的凝結(jié)時間，降低制品的強度。因此，用來生產(chǎn)石膏建材時必須進行嚴格凈化，利用磷石膏的各種技術(shù)中都包含磷石膏水洗分離雜質(zhì)和中和游離酸的處理過程。
磷石膏的凈化關(guān)鍵有兩個：一是經(jīng)水洗必須獲得穩(wěn)定且雜質(zhì)含量符合建材行業(yè)要求的二水石膏；二是解決水洗過程中造成的二次污染。
凈化方法主要有水洗、分級和石灰中和等幾種。水洗工藝可以除去磷石膏中細小的不溶性雜質(zhì)，如游離的磷酸、水溶性磷酸鹽和氟等；分級處理可除去磷石膏中細小不溶性雜質(zhì)，如硅砂、有機物以及很細小的磷石膏晶體，這些高分散性雜質(zhì)會影響建筑石膏的凝結(jié)時間，同時黑色的有機物還會影響建筑石膏產(chǎn)品的外觀顏色。分級處理對磷、氟的脫除也有效果,另外濕篩磷石膏還可以除去大顆粒石英和未反應的雜質(zhì)。石灰中和的方法對去除磷石膏中的殘留酸特別簡便有效。
當含可溶性雜質(zhì)、不溶物、有機物較高的磷礦制磷酸時，生成的磷石膏呈聚合晶，那就要采用較講究的凈化方法。一種方法是用三級水力旋離器分離磷石膏料漿。在此情況下，水溶性雜質(zhì)的去除率大于95%，有機物的去除率也足夠高，磷石膏的利用率在70%～90%。
當磷石膏的粒度特別細小，水源又不怎么豐富時，采用浮選法代替水力旋離法分離雜質(zhì)。浮旋分離時有機的分離程度很高，水溶性雜質(zhì)的去除率為85%～90%，石膏的回收率為90%～96%。
凈化后的石膏懸浮液用真空過濾操作盡量把游離水含量降低到最低的程度，以減少其后干燥工段的熱量消耗。選用那種型式的過濾需視磷石膏的結(jié)晶粒度而定。離心機可使磷石膏的含水量降低得更低些，但對有些磷石膏并不適用，真空過濾機的脫水程度差，但它能適用于各種磷石膏，投資費低，維修要求少。
磷石膏基礎研究
(1)可溶磷、氟、共晶磷和有機物是磷石膏中的主要有害雜質(zhì)?？扇芰住⒎c有機物分布于二水石膏晶體表面，其含量隨磷石膏顆粒度的增加而增加；共晶磷存在于二水石膏的晶格中，其含量隨磷石膏顆粒度的減少而增加。
(2)磷石膏中的有機物為乙二醇甲醚乙酸酯、異硫氰甲烷、3-甲氧基正戊烷、2-乙基-l,3-二氧戊烷。它們可使需水量增大，削弱二水石膏晶體間的結(jié)合，降低硬化體的強度。可溶磷和共晶磷則可降低膠結(jié)料水化時液相過飽和度，延緩凝結(jié)硬化，使水化產(chǎn)物晶體粗化，結(jié)構(gòu)疏松，強度降低。可溶磷、有機物的存在，還可顯著降低二水石膏的脫水溫度。
(3)水洗可除去共晶磷以外的所有雜質(zhì)；差選可除去磷石膏中的有機物；石灰中和使有害的可溶磷、氟轉(zhuǎn)化為惰性的難溶鹽；球磨可有效改善磷石膏的顆粒形貌與級配；分篩可除去有害雜質(zhì)含量特別高的部分，提高磷石膏品質(zhì)；800℃下煅燒可消除共晶磷和有機物的影響。
(4)磷石膏的pH值可作為判斷磷石膏品質(zhì)的一個重要指標。pH值越低，H3PO4含量越高，對磷石膏的有害影響越大。
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