混合相磷石膏基胶结材制备与早期性能研究

以混合相磷石膏为主要原料，掺入矿渣、赤泥、偏高岭土、熟料制备混合相磷石膏基胶结材，通过抗压强度、p H和浸出毒性测试研究其早期性能，采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）测试分析水化机理。结果表明：53.76%（质量分数，下同）混合相磷石膏、9.68%矿渣、9.68%赤泥、16.13%偏高岭土和10.75%熟料可制备出性能最优的混合相磷石膏基胶结材，其3、5、7 d抗压强度分别达到8.93、10.99、13.14 MPa,p H碱性低于传统水泥基材料，总磷、氟化物浸出浓度均满足污水综合排放标准要求；磷石膏在400℃下煅烧60 min形成半水-无水混合相磷石膏，其中半水石膏和无水石膏的相对含量分别为31.7%和68.3%。混合相磷石膏基胶结材水化生成的水化硅酸钙凝胶、钙矾石和透钙磷石等物质形成致密结构，提升材料强度，阻隔污染物F-、PO43-浸出。混合相磷石膏基胶结材具有良好的力学性能和环境相容性，可为磷石膏规模化消纳提供新途径。