文档介绍：磷石膏制备a半水石膏方法探究
摘 要：针对我国湿法磷酸生产过程中排出的大量磷石膏工业副产品的现状，本文对磷石膏的利用进行了研究，磷石 膏制备a半水石膏是实现磷石膏综合应用的有效途径，本文综述了近十年来对a型半水石膏的晶体结构、a型半水石 是一种多功能的气硬性胶凝材料，也是使用历史最悠久的胶凝材料之一。根据二水石膏脱 水条件的不同，可得到
2种不同的变体，即p半水石膏和a半水石膏，这2种变体的半水石膏化学 分子式均为CaS04・％H20，其晶体都属三方晶系，但其硬化体的各项性能却有明显的差异。所得高强 石膏作为石膏本身而言，它是由二水硫酸钙通过饱和蒸汽压介质或在某些盐类及其他物质的水溶液 中进行热处理所获得的一种半水石膏的变体。磷石膏是湿法磷酸生产过程中排出的以二水硫酸钙为 主要成分的沉淀物，是磷化工生产中最主要的工业副产品，主要化学成分与天然石膏相同，为二水 硫酸钙晶体CaS04・％H20，为减少固体废弃物对环境的污染危害，使资源得到充分利用，本课题对磷 石膏常压盐溶液法制备a半水石膏各个影响因素进行系统研究。mm
针对我国湿法磷酸生产过程中排出的大量磷石膏工业副产品的问题，开发新工艺，即利用磷石 膏生产a半水石膏，变废为宝，从而提高固体废弃物处理企业的综合效益。这不但有助于解决磷石 膏的二次污染问题，而且增加了磷石膏资源化应用的可行性，这对于加快我国循环经济发展，建设 资源节约型社会具有重要意义。
2 a型半水石膏
a型半水石膏的晶体结构
a型半水石膏的化学组成虽然简单，但其所属晶系尚未定论。研究者按所采用的研究方法（如 XRD、IR、DTA等）不同，提出了六方、三方、斜方和单斜晶系等不同看法。一般认为，a型半水 石膏属于三方晶系、层状结构。三好（1 9 5 3年）认为a型半水石膏属于三方晶系；V u s h e r （ 1 9 7 8年）认为a型半水石膏属于六方晶系；O. l o r k e根据自己合成的、很大的半水石膏单晶的x 射线衍射结果，认为当T< 3 1 8 K时，a型半水石膏为斜方晶系，只有当T> 3 1 8 K时才属于三方 晶系。
虽然a型半水石膏的精细结构还不十分清楚，但当二水石膏转变为半水石膏时要发生两类变 化：一是在两个离子层之间的水分子失去3/4 ；二是Ca2+与SO42-彼此错开。因此，在水分子层中 形成了直径为3 A的沟道，水分子可以通过沟道，这是半水石膏比较容易水化的重要原因。值得指 出的是，石膏是多相体，其组成仍不清楚。a型半水石膏与p型半水石膏只是石膏脱水相一个系统 中的2个极端相，二者在微观结构即原子排列的精细结构上没有本质的差别，但是作为石膏胶凝 材料，其宏观性能相差很大。原因是由亚微观即晶粒形态、大小及分散度方面的差异决定的。a型 半水石膏水化速度慢、水化热低、需水量小、硬化体结构密实、强度高，P型半水石膏则恰好 相反。
a半水石膏的形成机理
，其形成机理 尚无定论，目前主要有三种观点：多数学者认为在加热水蒸气压力下按溶解析晶机制形成° 认为二水石膏转变为a半水石膏的初期，按局部化学反应机理进行，而后期则按溶解析晶机理进行。