【冠亚技术CS-001磷石膏水分测定仪】磷石膏是磷复肥工业的副产物，它的综合利用对于环保、节能以及磷复肥工业的可持续发展有重大的现实意义。本文介绍了磷石膏自身的特点及其应用的影响因素，综述了国内外磷石膏在建筑材料领域的应用情况, 并指出了磷石膏在建材领域应用中存在的一些问题。

1、磷石膏的特点及其应用的影响因素

      磷石膏的主要成分为CaSO4·2H2O，pH值约为1.5~4.5，呈酸性，含水率很高 ，由于含有未分解的磷矿、未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁铝氧化物、酸不溶物、有机物等少量杂质呈浅灰白色，能溶于酸、铵盐、甘油，微溶于水，不溶于乙醇，128℃时失水呈半水石膏(CaSO4·1/2H2O)，160℃时失水成无水石膏。此外，用于建材行业的磷石膏的放射性应符合GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》中的规定。

      磷石膏中由于含有磷、氟、有机物等多种杂质，使其性能不如天然石膏，不能直接作为石膏建材使用。探明杂质对磷石膏性能的影响规律，对其进行经济有效的预处理以消除有害杂质影响，是磷石膏资源化的关键问题之一。国内外对磷石膏中杂质及其对性能的影响进行了广泛的研究。磷石膏多种杂质中，磷对磷石膏性能影响最大，具体表现为延长磷石膏凝结时间，降低硬化体强度 。磷石膏中磷组分主要有可溶磷、共晶磷、沉淀磷三种形态，以可溶磷对性能影响最大。有机物、共晶磷是仅次于可溶磷的有害杂质。H.Ölmez等用红外吸收光谱证实了共晶磷的存在；彭家惠等研究了有机物的种类、结构以及有机物和共晶磷在磷石膏中的分布规律，并证实了它们对磷石膏性能的影响。可溶性氟使建筑石膏凝结时间缩短。

磷石膏因其杂质的影响，要直接用于生产石膏建材，应进行一定的预处理。常用的预处理工艺有水洗、石灰中和、球磨、浮选、筛分、煅烧以及陈化等[27]。在实际利用时不仅要考虑磷石膏中存在的杂质种类及数量，还应考虑其利用途径和经济性，综合各种因素来选择经济而又合理的预处理方式。

2、磷石膏在建材制品方面的应用

      磷石膏经预处理后煅烧生产的建筑石膏，可以用于制造纸面石膏板、纤维石膏板、空心条板、空心砌块、建筑标准砖以及其他石膏胶结材，如粉刷石膏、嵌缝石膏和充填石膏等建材制品。这些产品具有良好的绝热性和温度调节性，易于施工、装饰效果好，具有很好的市场前景，是磷石膏利用的有效途径。

A、石膏板材

      处理后的磷石膏可代替天然石膏生产石膏板，这在国外早有成功的经验，如日本、韩国和德国的磷石膏利用率都很高。其中板材的主要形式有纸面石膏板、纤维石膏板、麦草石膏板和石膏隔墙板等。日本每年有2Mt磷石膏制成纸面石膏板，德国和英国每年约有1Mt磷石膏制成纸面石膏板。我国纸面石膏板的开发始于70年代，通过引进、消化和吸收，中国建材集团杭州设计研究院先后开发了400 万m2/a、2000 万m2/a和3000 万m2/a 国产化纸面石膏板生产线；合肥四方磷复肥有限责任公司与合肥鸿鹏商贸有限公司合作开发了磷石膏生产石膏板等装饰材料，可处理磷石膏400 t/d；据不完全统计，2005年国内纸面石膏板产量约为2×108m2，其中以天然石膏为原料的有(1.4~1.5)×108m2，以磷石膏为原料的为(5~6)×107m2，每年可消耗磷石膏400~500kt；纤维石膏板、麦草石膏板及石膏隔墙板等装饰石膏板总产量约为2×107m2，主要是以天然石膏为原料，约占到90%；磷石膏为原料的只占到10%，仅消耗磷石膏20kt。

B、粉刷石膏

      粉刷石膏是一种新型的抹灰材料。由于其凝结硬化快、黏结力强、防水性能好、体积稳定性好、质地细腻光滑，具有一定的保温、隔热、吸声性能，施工方便，因此在发达国家应用广泛。据不完全统计，2005年国内粉刷石膏对石膏的需求量约为2Mt，几乎全部是以天然石膏为原料的，所以利用磷石膏生产粉刷石膏的市场前景相当可观，不仅能够节能利废，保护环境，而且还具有一定的经济效益。国内有研究表明，采用石灰中和球磨预处理工艺，制成优等品建筑石膏，在此基础上，利用复合缓凝剂、保水剂的超叠效应，配制出性能良好的磷石膏基粉刷材料，中试和工程试用表明，它的技术经济性明显优于传统粉刷材料，是市场前景广阔的新型粉刷材料。

C、墙体材料

      欧洲等发达国家石膏墙体材料占全部墙体材料的50%以上，美国更高达70% 。据不完全统计，2005年国内石膏墙体材料产量为60Mt，其中以天然石膏为原料的约55Mt，约占到91.7%；磷石膏为原料的仅占到8.3%，约消耗磷石膏250kt。由于现有的黏土砖耗用大量耕地而被国家明令限制，而烧结类墙材也因为耗能大逐渐被非烧结类墙材所代替，所以利用磷石膏生产非烧结砖和砌块前景相当可观。俞波和陈吉春研究了非煅烧磷石膏砖，通过试验确定了生产高强磷石膏砖原料的配合比及成型压力。利用磷石膏研制了耐水性石膏砌块，在实验室进行了工艺配方的研究，并投入实践。目前该装置生产的石膏空心砌块已在建筑行业投入使用。目前，国内石膏砌块的发展较快，山东省建成或拟建40~60 万吨的生产线有4~6 条，预计2010年国内石膏砌块的年产量将达到2000万m2。

3、磷石膏生产筑路材料

      用磷石膏对二灰土(用石灰、粉煤灰作固化剂稳定土料)进行增强改性，生产出一种“高性能的磷石膏二灰稳定土半干性基层材料”，可有效避免二灰土作路面基层其早期强度低的缺点，还能进一步改善二灰土的抗裂性，该筑路材料的推广应用可大量消耗磷石膏。法国、比利时、印度、前苏联、美国等都在用磷石膏作筑路材料。美国佛罗里达磷酸盐研究所将磷石膏用于停车场路面，以及将磷石膏用作公路路基，均取得良好效果。

4、其他方面

      磷石膏还可以用于生产新型建筑材料，如新型石膏陶瓷装饰材料、石膏基导电材料、石膏基磁性材料、新型隔热材料、新型磷石膏基聚氯乙烯型材、高水速凝固材料——矿山填充剂、自流平材料等。