1.磷石膏概念
磷石膏是一种由湿法磷酸生产过程中所形成的一种工业体废物,其主要组成是二水硫酸钙。除了其主体成份之外,还存在着微量的磷,氟,有机物,氧化物,以及一些微量的重金属和放射物质。
磷石膏外观为白色粉末,常见晶体形式为柱状、板状、多边形。pH通常在1.5-4.5之间,是一种酸性物质。磷石膏非常难溶于水,流动性能较差四。由于磷石膏中的物质组成比较复杂,各种类型的磷石膏中所包含的各种物质和物质的含量都不尽一致。磷石膏具有高强度高韧性,不溶解于普通的酸、碱,并且能够承受较高的温度,通过800℃的锻烧,能够变成一种惰性材料,通过对其进行修饰后,与高分子具有较强的亲合力,可以被用来进行加工,制造复合材料。磷石膏废弃物对水体和土壤环境造成了严重的污染。从水环境而言,由于磷石膏在长时间的户外堆存,会生成大量的磷化物,同时还会分解出大量的有毒物质,这些有毒物质会对水体造成一定的污染。从土环境来看,由于磷石膏中的有毒成分会渗透到土层中,从而造成地面水中的重金属的超标,对人畜造成威胁。此外,从岩土工程的观点来分析,由于降雨增多,长时间受降雨冲刷,可能造成磷石膏堆场崩塌。另外,由于磷石膏废料的长期堆积,还将占用较多的耕地,造成日益紧缺的耕地资源的浪费。
2.影响磷石膏综合利用的主要因素分析
我国的磷石膏主要来源于磷化工行业,且由于该行业对资源需求大,所产生的磷石膏量也大,因此导致磷石膏产量相对较大。而磷石膏的大量产生,使得我国的环境污染问题变得更加严重,所以加大对磷石膏的综合利用力度已刻不容缓。由于磷石膏在实际应用中存在一定的缺陷,因此其在建筑材料中的应用研究也一直受到关注。为了提高磷石膏在新型建筑材料行业中的利用率,国内外已有很多关于磷石膏综合利用的研究。这些研究主要包括了对各种水泥缓凝剂的分析以及水泥缓凝剂与其他功能材料在不同条件下复配时对其强度、性能等指标影响等方面的研究。同时对用于混凝土掺合料中的磷石膏进行了相关测试,结果表明:掺入5%~15%的磷石膏作为混凝土掺合料,强度等级达到C60以上,基本能够满足建筑材料使用要求。但是这些研究也存在一定不足。由于在实际应用中受到产品质量、环境条件、施工工艺和企业自身规模等多方面影响,这些研究成果并未完全发挥作用。因此有必要对未来进行更深入地探索和研究。在此基础上,还应加强磷石膏综合利用的工艺和装备研发力度,通过相关试验确定不同工艺条件下对应产品性能指标变化情况,从而为产品质量和环境友好提供数据支持。
3.磷石膏在新型建筑材料行业中的推广应用现状
我国,磷石膏是一种重要的固体废弃物,对生态环境产生了巨大的危害。近几年来,国家大力推进节能减排、生态文明建设、绿色发展,磷石膏综合利用作为一项重要工作得到了重视。《“十四五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中明确要求,到2025年,力争实现磷石膏综合利用率达到40%以上。
目前国内对磷石膏利用的相关研究也越来越多,主要集中在磷石膏作为建材产品的研究方面,但将磷石膏综合利用作为一种新型建材产品来研发的很少。主要原因在于磷石膏资源的特性,比如化学成分、物理性质等较难确定;二是对其性能指标要求高且控制难度大;三是需要进一步加大对磷石膏利用产品的研究力度,并提出切实可行的解决方案。虽然我国磷石膏综合利用产业取得了很大发展,但是与发达国家相比仍存在一定差距。其中最主要的原因是磷石膏综合利用还处在初级阶段,仍处于起步阶段;其次是企业缺乏自主研发能力和创新能力。
4.磷石膏在新型建筑材料行业的推广与应用
4.1完善相关政策体系
要构建一套具有科学性的、系统性的政策制度,要将宏观监管与微观监管有机地联系起来,同时,还要让国家和各地的政府之间进行更多的交流,让有关的政策成为一个系统的体系,让磷石膏这种新型建筑材料的普及与使用能够切实得到实施。
4.2完善相关标准体系
现在,国家相关机构已经着手对这种新型建材进行规范。磷石膏产品没有得到推广,很大程度上是因为缺少与磷石膏建材产品有关的标准,这导致了建筑产业企业存在质疑,甚至不敢直接选择采用磷石膏。对磷石膏新型建材产品进行科学、规范的制定,能够消除企业疑虑,既能提升其利用效益,又能推动新建材产品的普及。在制定标准的过程中,应加强国家标准、行业标准、地方标准和技术标准的交流和融合,并对其制定和实施起到积极的引导作用。编制适用于我国的新型磷石膏建材的相关技术规范及品质标准。
4.3大力研发产品,提升产品质量
因为目前存在的磷石膏综合利用技术比较单一,效率较低,所以应该加强对其的研究,强化建筑企业、科研院和高校的协作,让三方力量强大,组成一个科研团队,从而加快对磷石膏的研究与开发,同时要将研究结果快速地转换为工业,并进行广泛的推广与应用,从而提高对磷石膏的综合使用效率。此外,要从提高磷石膏的生产品质着手。通过对磷石膏制备技术的改进,使磷石膏中的杂质减少,提高磷石膏的品质。这种高品质的磷石膏还可以用来制造出更好的、更高性能的、新的、高品质的、具有更好效果的、对促进这个产业的发展起到了积极作用,从而提高磷石膏建材的经济效益。
4.4加大宣传力度,提升公众认知度
磷石膏新型建筑材料产品通常在公众认可和市场营销方面遇到困难。为此,磷石膏企业与相关政府部门共同创建示范项目,利用磷石膏新型建筑材料的优点,根据国家相关产业的优惠政策做好磷石膏新型建筑材料的产品定位,提高大众对该产品的认知度。此外,还需要打消大众认为磷石膏有害的认识误区,向大众宣传磷石膏新型建筑材料是绿色环保、安全可靠。
结语
综上,通过对我国磷石膏在新型建筑材料中的推广应用分析,国内对磷石膏的综合利用还处于较低水平,需要加强磷石膏在新型建筑材料中的应用工艺和装备研发力度,通过相关试验确定不同工艺条件下对应产品性能指标变化情况,从而为产品质量和环境友好提供数据支持,在利用磷石膏进行新型建筑材料生产时,应优先考虑其所需原料来源及价格。此外,政策扶持力度也将影响到企业生产积极性。
参考文献
[1] 李东旭,焦嘉伟,廖大龙. 我国磷石膏在新型建筑材料行业的发展及思考[J]. 新型建筑材料,2021,48(11):1-4,11.
[2] 郑黔粤. 磷石膏的特性及其在新型建筑材料中的应用现状[J]. 砖瓦世界,2019(20):127.
[3] 尹静. 磷石膏的特性及其在新型建筑材料中的应用[J]. 新材料新装饰,2020,2(17):10-11.
[4] 张震. 磷石膏的特性及其在新型建筑材料中的应用研究[J]. 低碳世界,2020,10(7):103,105.
[5] 罗红林. 磷石膏在新型建筑材料中的应用[J]. 建筑工程技术与设计,2021(7):1833.
[6] 胡修权,张立,张晋,等. 磷石膏原位改性制备高性能胶凝材料[J]. 资源环境与工程,2022,36(3):383-390.
[7] 曾智源. 磷石膏的特性及在新型建筑材料中的应用[J]. 建材发展导向(下),2018,16(7):85.
[8] 俞清钦,程柳豪. 磷石膏的特性及其在新型建筑材料中的应用[J]. 新材料·新装饰,2021,3(7):10-11.
[9] 王晓龙. 废渣磷石膏在建材生产中的应用解析[J]. 建材发展导向(下),2020,18(12):92-93.
[10] 吴双,蔡雅娟,梁嘉琪,等. 切割法工艺生产轻质磷石膏板材的研究[J]. 砖瓦,2022(1):31-33.