文 献 综 述

0 引言

磷渣是电炉制取黄磷工业的一种工业废渣，通常每生产1 t 黄磷大约产生8 ~10 t 磷渣，2008年我国的黄磷实际产量约83 万t^{[ 1]} , 磷渣排出量约为600~ 800 万t, 如此多的磷渣如不加以妥善处理，常年露天堆放，不仅会占用土地，而且磷渣中的有毒元素经雨水淋后会对磷渣堆场附近的土壤和水体造成污染。

磷渣可以从多方面加以利用，如利用磷渣作为原料生产硅酸盐水泥熟料和特种水泥，也可以用作水泥工业的混合材，或用于生产建筑材料。其在水泥工业中的利用是最主要的，也是用量最大的，主要是作为原料配料用于生产水泥熟料或作为混合材掺入熟料中用于生产水泥。研究表明，磷渣作活性混合材生产的磷渣硅酸盐水泥具有许多优良的性能, 特别是有非常优良的抗硫酸盐性能。然而磷渣硅酸盐水泥也存在两个普遍的问题: 一是磷渣会造成水泥凝结硬化缓慢，在冬季施工中尤甚，因此不受施工部门的欢迎; 二是早期强度较低, 如果磷渣的掺量稍高, 就会造成水泥明显”掉标”。以上问题的存在, 严重地影响了磷渣的有效利用^[2]。

1 磷渣的基本组成

1.1 磷渣的化学成分

磷渣粒径在0.5～5 mm, 堆积密度为0.8～1.0 t/m³, 其主要成分为SiO₂ 和CaO, 二者的质量分数总量一般在85%～95%, 另外还有少量的Al₂O₃, Fe₂O₃ 及1%～3%的P₂O₅, F^-等成分^[3]。

1.2 磷渣的矿物组成与玻璃相

黄磷渣的矿物组成与磷渣的产出状态密切相关。块状磷渣的主要矿物组成为环硅灰石、枪晶石、硅酸钙, 副矿物有磷灰石、金红石等。粒状电炉磷渣以玻璃态为主, 玻璃体含量达85%～ 90% , 潜在矿物相为硅灰石和枪晶石, 此外还有部分结晶相, 如石英、假硅灰石、方解石及氟化钙等^[4]。块状磷渣结构稳定, 活性极低, 而粒状磷渣的玻璃体结构使其具有较高的潜在活性^[5]。