摘要
随着我国工业化进程的进一步加快，随之产生的一些工业废弃物也对我国的环境产生了巨大的影响。磷石膏作为工业制磷酸产生的固体废弃物，其生产量大，对环境的危害严重且持久，成为急需回收利用的一种工业废渣。磷石膏可以作为工业原料生产建筑石膏以及石膏板等石膏基材料，但是使用磷石膏需要进行处理改性以满足生产需要。目前常用的一些方法有水洗法、中和法和快烧法。这三种方法的核心都是去除磷石膏中的水溶性磷和氟等杂质或者是使杂质反应生成惰性物质从而消除杂质对石膏基材料性能的不利影响。本次研究选用了另外一种外掺物质加入到磷石膏中对其进行除杂。这种物质同样也是一种工业废弃物-电石渣。电石渣能够改善磷石膏性能的同时还不会增加额外的二氧化碳排放。经过研究测试发现，加入电石渣后，石膏的凝结时间和流动度降低，但依然符合实际生产应用。适量电石渣加入到磷石膏中可以显著提高磷石膏的力学性能，抗压抗折强度最高达到11.6MPa和4.6MPa，相比于空白组样品强度提高了几乎100%。通过对电石渣增强磷石膏的机理探究，应用XRD、水化量热仪、SEM等测试手段，设计了杂质沉淀模拟实验，发现磷石膏强度的提高主要有两个方面原因。首先，电石渣呈碱性的理化性质中和并且固化了磷石膏中的水溶性磷杂质，水溶性磷杂质的去除可以有效优化石膏的微观形貌，提升强度。其次，电石渣还会和水溶性磷反应生成磷钙石。电石渣的加入改变了磷石膏的pH值，从原来的6提升到了12左右。在不同的酸碱度环境下沉淀生成无定型的或者晶体磷酸钙，当生成无定型磷酸钙时，由于其本身具有一定的胶凝特性，在水化过程中可以帮助晶体之间的结合，提高晶体间的结合力，也对强度有一定的提升作用。
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