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[1]董万强,邓祥意*,张秋桐,等.氧化钙对磷石膏中可溶磷和可溶氟固化性能的影响[J].武汉工程大学学报,2023,45(06):620-627.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202302002]
　DONG Wanqiang,DENG Xiangyi*,ZHANG Qiutong,et al.Effect of Calcium Oxide on Solidification Properties ofSoluble Phosphorus and Soluble Fluorine in Phosphogypsum[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2023,45(06):620-627.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202302002]
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氧化钙对磷石膏中可溶磷和可溶氟固化性能的影响(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
45
期数:
2023年06期
页码:
620-627
栏目:
化学与化学工程
出版日期:
2023-12-28

文章信息/Info

Title:
Effect of Calcium Oxide on Solidification Properties of
Soluble Phosphorus and Soluble Fluorine in Phosphogypsum
文章编号:
1674 - 2869（2023）06 - 0620 - 08
作者:
董万强1;  邓祥意*1;  张秋桐1;  史抒扬1;  吴 康1;  池汝安1;  2
1. 武汉工程大学资源与安全工程学院，湖北 武汉 430074；
2. 湖北三峡实验室，湖北 宜昌 443007
Author(s):
DONG Wanqiang1;  DENG Xiangyi*1;  ZHANG Qiutong1;  SHI Shuyang1; WU Kang1; CHI Ru’an1; 2
1. School of Resources and Safety Engineering， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430074， China；
2. Hubei Three Gorges Laboratory， Yichang 443007， China
关键词:
磷石膏; 氧化钙; 可溶磷; 可溶氟; 固化性能
Keywords:
phosphogypsum;  calcium oxide;  soluble phosphorus;  soluble fluorine;  solidification properties
分类号:
X781.3
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202302002
文献标志码:
A
摘要:
磷石膏是湿法磷酸过程产生的大宗固废（主要成分为CaSO4·2H2O），针对磷石膏堆场中可溶磷和可溶氟的迁移对周边环境造成一定程度污染的问题，采用氧化钙固化磷石膏中的可溶磷和氟，利用响应曲面优化可溶磷、氟固化工艺参数，通过溶液化学计算、SEM和XRD分析可溶磷和可溶氟固化机理及沉淀产物微观结构和物相组成。响应曲面分析表明，各因素对可溶磷和可溶氟的固化率存在一定交互作用，其中CaO用量影响最为显著，各因素对固化率的影响次序为：CaO用量>液固比>反应时间，经优化后的工艺条件为：CaO用量3.30%（质量分数），液固比1.90，反应时间110 min，可溶磷和可溶氟的固化率分别为98.6%和99.7%。溶液化学计算结果表明固化过程中可溶氟优先可溶磷生成沉淀。SEM及XRD分析结果表明可溶磷主要以CaHPO4?2H2O的形式析出，可溶氟则主要以CaF2形式析出。

Abstract:
Phosphogypsum is a large-scale solid waste produced in wet-process production of phosphoric acid，which is mainly composed of CaSO4·2H2O. The migration of soluble phosphorus and fluorine in the phosphogypsum stack will cause environmental pollution. In this paper， calcium oxide was used to solidify soluble phosphorus and fluorine in phosphogypsum. Response surface analysis shows that the solidification efficiency of soluble phosphorus and soluble fluorine is positively correlated with CaO mass fraction and reaction time， the influence of various factors on the solidification efficiency is in the order of CaO mass fraction > liquid-solid ratio > reaction time. The optimized parameters are CaO mass fraction of 3.30%， liquid-solid ratio of 1.90 and reaction time of 110 min. And the solidification efficiencies of soluble phosphorus and soluble fluorine are 98.6% and 99.7%， respectively. The results of solution chemical calculation show that soluble fluorine is precipitated prior to soluble phosphorus in the solidification process. The results of X-ray diffraction and scanning electron microscopy show that soluble phosphorus is mainly precipitated in the form of CaHPO4?2H2O， while soluble fluorine in the form of amorphous CaF2.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2023-02-11
基金项目：湖北三峡实验室开放/创新基金（SK211002）；国家重点研发计划重点专项（2022YFC3902702）；湖南省重点实验室开放基金（2018TP1002）
作者简介：董万强，博士研究生，工程师。E-mail：honestman08@163.com
*通讯作者：邓祥意，博士，副教授。E-mail：xiangyideng@126.com
引文格式：董万强，邓祥意，张秋桐，等. 氧化钙对磷石膏中可溶磷和可溶氟固化性能的影响［J］. 武汉工程大学学报，2023，45（6）：620-627.
更新日期/Last Update: 2023-12-25