利用磷石膏制水泥緩凝劑
水泥生產(chǎn)中需要大量的石膏作為延長凝固時(shí)間的緩凝劑。目前我國水泥行業(yè)中所用的緩凝劑大部分為天然石膏，年耗量約20Mt/a。磷石膏一般呈酸性，還含有水溶性五氧化二磷和氟，不能直接作水泥緩凝劑使用，需要經(jīng)過預(yù)處理，去除雜質(zhì)或改性。磷石膏制水泥緩凝劑的工藝主要是洗滌去除雜質(zhì)或經(jīng)過改性處理。預(yù)處理可采用水洗法，先將磷石膏加水調(diào)成含5%的固體漿料，再經(jīng)真空過濾即可除去可溶性磷酸鹽；也可采用中和法，用石灰（或消石灰）將可溶性磷酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄缘牧姿徕}，再進(jìn)行干燥，焙燒碾磨后加水造粒，使之成為10-30mm粒度的產(chǎn)品。
杭州水泥廠、南京江南水泥廠、馬鞍山水泥廠、上海水泥廠等企業(yè)都做過用磷石膏代替天然石膏作水泥緩凝劑的試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，用經(jīng)過預(yù)處理的磷石膏代替天然石膏作水泥緩凝劑，不但不會(huì)降低水泥強(qiáng)度，而且使水泥的后期強(qiáng)度比用天然石膏還高，且能降低生產(chǎn)水泥的成本。據(jù)報(bào)道，1999年8月安徽省銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)100t/a 利用磷石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑的工藝生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，產(chǎn)品的初凝、終凝、抗折、抗壓強(qiáng)度均達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，陜西華縣化工建材廠也建成了30t/a的水泥緩凝劑生產(chǎn)裝置。
磷石膏作水泥緩凝劑的研究表明：磷石膏全部代替二水石膏，3d強(qiáng)度稍低，28d強(qiáng)度則有提高。兩者雙摻時(shí)，凝結(jié)時(shí)間延長，早、后期強(qiáng)度增加，制得的水泥性能和添加天然石膏相當(dāng)，XRD物相分析其水化物完全相同。摻入量比天然石膏略低(平均為1%)，能減低水泥的生產(chǎn)成本。
由于磷石膏含微量的磷、氟等有害雜質(zhì)，且為粉狀，含水率高(20%—25%)，粘性強(qiáng)，在裝載、提升、喻送過程中極易粘附在各種設(shè)備上，造成積料堵塞。若能對磷石膏改性加工、造粒處理，適應(yīng)水泥生產(chǎn)工藝的要求，則在水泥行業(yè)中有廣闊的應(yīng)用前景。
1)摻粒化高爐礦渣及陳化改性
黑龍江省慶安縣慶沈聯(lián)合建材廠水泥廠先對礦查進(jìn)行烘干或晾曬，水分在2%以內(nèi)；磷石膏晾曬形戈粉狀料(水分在6%以內(nèi))。磷石膏與礦渣按1：31的比例充分混合，在礦渣表面形成了一層磷石膏“膜”，礦渣流動(dòng)性較好，顆粒較均勻，混合后的物料給實(shí)際配料帶來了很大方便。
牡丹江水泥股份有限公司使用2～4%陳化、存儲(chǔ)一段時(shí)間后的磷石膏，其調(diào)凝效果與天然石膏相當(dāng)。杭州水泥廠在磨制礦渣水泥時(shí)，將露天堆放半年左右的磷石膏按小于3%的比例摻入水泥中作緩凝劑。
2)石灰中和、煅燒、再結(jié)晶改性
日本日產(chǎn)化學(xué)公司采用磷石膏干燥、石灰中和、煅燒、加水造粒制成水泥緩凝劑。我國銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司磷石膏采用石灰改質(zhì)、煅燒成半水石膏、摻人二水石膏混合均勻、成球制成水泥緩凝劑。如上海水泥廠用這種改性磷石膏作水泥緩凝劑，水泥的后期強(qiáng)度比用天然石膏的要高，每年可節(jié)省費(fèi)用一百萬元。
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