銘將機械

　　一、水洗

　　水洗法的主要問題時生產線一次投資大，能耗高，水洗后無水排放造成二次污染。一般磷石膏利用要達到21～26萬t，在經濟上才能與天然石膏競爭。顯然，水洗工藝不符合我國磷肥廠規模小、分散，國家底子薄、缺乏投資能力這一國情，我國磷石膏建材資源化完全依賴水洗工藝是不現實、不合理的。只有當磷石膏可溶性雜質與有機物含量高、波動大，且生產線規模超過21萬t時，水洗工藝才是一種好的選擇。

　　二、石灰石中和

　　石灰中和使有害態的可溶性磷、氟轉化為惰性的難溶鹽，從而消除可溶磷、氟對磷石膏膠凝材料的不利影響，使磷石膏膠凝材料凝結硬化趨于正常。采用石灰中和和預處理工藝，在實驗室和試生產線均可制備出合格的建筑石膏。

　　磷石膏膠凝材料性能對預處理的石灰摻量較敏感，不適宜的摻量范圍使膠凝材料強度大幅降低，控制好石灰摻量是石灰中和預處理的關鍵。國內磷石膏品質一般波動較大，采用石灰中和預處理工藝時，必須對磷石膏進行預均化處理。石灰中和工藝簡單，投資少，效果顯著，是非水洗預處理磷石膏的首選工藝，特別適用于品質較穩定、有機物含量較低的磷石膏。

　　三、浮選

　　磷、氟、有機物等雜質并不是均勻分布在磷石膏中，不同粒度磷石膏的雜質含量存在顯著差異，可溶磷、總磷、氟和有機物含量隨磷石膏顆粒度增加而增加。如小于91磷石膏中可溶磷含量僅1/2，91～271中可溶磷含量為1/67，而大于411的可溶磷高達2/65，磷石膏中雜質的這種分布使篩分提純磷石膏成為可能。去掉311以上磷石膏的篩分處理，可溶磷、氟與有機物均顯著降低，磷石膏性能得以改善。篩分工藝取決于磷石膏的雜質分布與顆粒級配，只有當雜質分布嚴重不均，篩分可大幅度降低雜質含量時，該工藝才是好的選擇。

　　四、煅燒

　　911℃煅燒磷石膏中共晶磷轉化為惰性的焦磷酸鹽，有機物蒸發。經石灰中和、911℃煅燒制備的II型無水石膏，其性能與同品位天然石膏制備的無水石膏相當。II型無水石膏膠凝材料強度與耐水性均優于建筑石膏，是磷石膏有效利用方式之一。由于一般的預處理不能消除共晶磷影響，共晶磷含量較高的磷石膏特別適于該工藝制備II型無水石膏膠凝材料。

　　五、球磨

　　A、磷石膏顆粒級配

　　形貌與天然石膏存在明顯差異。磷石膏粒徑呈正態分布，顆粒分布高度集中，91～311顆粒達71。磷石膏中二水石膏晶體粗大、均勻、其生長較天然二水石膏晶體規整，多呈板狀，長寬比為3：2～4：2。磷石膏這一顆粒特征是磷酸生產過程中，為便于磷酸過濾、洗滌而刻意形成的。這種顆粒結構使其膠凝材料流動性很差，水膏比高，硬化體物理力學性能變壞。

　　B、改善磷石膏顆粒結構的有效手段

　　球磨使磷石膏中二水石膏晶體規則的板狀形貌和均勻的尺寸遭到破壞，其顆粒形貌呈現柱狀、板狀、糖粒狀等多樣化。一般膠凝材料比表面積增加，其需水量相應增加。但對于磷石膏，球磨增大比表面積后，其需水量大幅降低，顯然，這是球磨改善顆粒形貌與級配的結果，這種改善大大增加了磷石膏膠凝材料的流動性，使其標準稠度水膏比從1/96降至1/77硬化體孔隙率高、結構疏松的缺陷得以根本解決。球磨后磷石膏的比表面積為4611～5111，進一步增加比表面積的改性效果不明顯。

　　球磨不能消除雜質的有害影響。因此，球磨應與石灰中和、水洗等預處理結合。

　　總之：

　　(1)就消除有害雜質影響而言，水洗是最有效的方式。但水洗工藝存在一次性投資大、能耗高、污水排放的二次污染等問題。只有當磷石膏年利用量達21～26萬t時，該工藝才具備競爭力。

　　(2)石灰中和可消除可溶磷、氟的影響，經濟、實用而有效。有機物含量不高時，石灰中和工藝尤其適用。磷石膏膠凝材料性能對石灰摻量很敏感，故磷石膏品質應較穩定。在石灰中和預處理前應進行預均化處理。

　　(3)適度的球磨可有效改善磷石膏的顆粒形貌與級配，增加其膠凝材料流動性，大幅降低需水量，從根本上改善硬化體孔隙率高、結構疏松的缺陷。球磨與石灰中和工藝結合，可制備優等品建筑石膏，是非水洗預處理工藝的最好選擇。

　　(4)浮選預處理可除去有機物，從而消除有機物有害作用。當有機物含量較高，而又采用非水洗預處理工藝時，浮選為可供選擇的工藝。磷石膏中雜質分布不均使通過篩分降低磷石膏雜質含量成為可能。篩分工藝及其效果取決于雜質隨顆粒的分布。