金属矿山

作者：张晓翔,刘冬梅,鲍浩,陈柳灼,覃意

单位：1. 三峡大学土木建筑学院,湖北 宜昌 443002;2. 防灾减灾湖北省重点实验室,湖北 宜昌 443002;3. 广西生态工程职业技术学院建筑与道桥工程学院,广西 柳州 545004

关键词：磷石膏,,可溶磷杂质,,α-半水石膏,,水化过程,,微观结构,,力学性能,

基金：国家自然科学基金项目(编号:52308266);湖北省自然科学基金青年项目(编号:2024AFB302)。

研究旨在阐明可溶磷杂质对磷石膏高值化关键产品———α-半水石膏的制备、水化及性能的影响机制。采用全过程模拟策略,通过在天然石膏中掺加不同含量(0、0. 1%、0. 3%、0. 6%)的KH2PO4 模拟可溶磷杂质,系统研究了其在蒸压法制备及水化全过程中的作用规律。结果表明:可溶磷杂质显著改变了α-半水石膏的晶体习性,使其形貌从规则的六棱柱状演变为短柱状乃至不规则棒状和颗粒状,并引起晶粒细化。同时,杂质显著加速了水化进程,在含量为0. 3%时促凝效果最为显著,其初、终凝时间最短(分别为3 min 和5 min),水化放热峰也最早出现。然而,这种加速效应导致水化产物二水石膏的晶体形貌劣化,由致密粗棒状转变为疏松多孔的细棒状、片状及不规则块状,晶体间搭接作用减弱。最终,宏观力学性能随之恶化,绝干抗压强度持续下降,2 h 抗折强度亦在低含量微增后显著降低。综上所述,为实现α-半水石膏的高性能化(强度等级达α40 以上),必须将磷石膏中可溶磷杂质含量严格控制在0. 1%以内。本研究为磷石膏的高值化利用提供了关键的理论依据。

来源：2026年第2期

《金属矿山》期刊编辑部

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