在生產(chǎn)磷酸的過(guò)程中，需要使用磷酸來(lái)對(duì)含有磷元素的礦石進(jìn)行一系列處理，在處理過(guò)程中，硫酸很自然的和礦石發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，這時(shí)產(chǎn)生的一種叫做硫酸鈣的化學(xué)物質(zhì)沉淀下來(lái)，和其他的礦石中的不溶于水的物質(zhì)結(jié)合在一起，慢慢積累，這就形成了磷石膏。
01、磷石膏中的有機(jī)物、共晶磷對(duì)其性能有什么影響？
答：磷石膏中的有機(jī)物為乙二醇甲醚乙酸酯、異硫氰甲烷、43甲氧基正戊烷、33乙基32-43二氧戊烷，這些有機(jī)雜質(zhì)分布在二水石膏晶體表面，它們的含量隨磷石膏顆粒度的增加而增加，共晶磷含量隨磷石膏顆粒度的減小而增加。
有機(jī)物使磷石膏膠結(jié)材需水量增加，消弱了二水石膏晶體間的結(jié)合，使硬化體結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度降低，浮選、水洗和911℃下的煅燒可消除有機(jī)物的影響。
共晶磷存在于半水石膏晶格中，水化時(shí)從晶格中溶出，阻礙半水石膏的水化，共晶磷可降低二水石膏析晶的過(guò)飽和度，使二水石膏晶體粗化，強(qiáng)度降低，一般的預(yù)處理不能消除共晶磷的影響，但在911℃下煅燒制備無(wú)水石膏時(shí)，可使共晶磷從晶格中析出。
02、雜質(zhì)對(duì)磷石膏作為水泥緩凝劑有什么影響？
答：水泥生產(chǎn)過(guò)程中需摻入天然石膏作為緩凝劑以防止速凝現(xiàn)象的產(chǎn)生。磷石膏中的二水石膏對(duì)水泥同樣能起到緩凝效果，其中，磷石膏對(duì)水泥的緩凝作用以可溶性磷為主，可溶性磷中以HPO對(duì)水泥的緩凝作用最強(qiáng)，難溶性磷和氟對(duì)水泥的緩凝作用很小。但一方面由于雜質(zhì)如P2O5等會(huì)阻礙水泥的早期水化速率，延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，對(duì)早期強(qiáng)度起著不利影響。且磷石膏中含有的微量磷、氟等有害雜質(zhì)為粉狀，含水量高，粘性強(qiáng)，在裝載、提升、輸送過(guò)程中易粘附在各種設(shè)備上，造成積料堵塞；另一方面，由于磷石膏中雜質(zhì)的影響，使其在水泥粉磨溫度下與天然二水石膏的脫水情況存在差別。
天然石膏在水泥粉磨溫度下未產(chǎn)生脫水現(xiàn)象，其主要成分仍是二水硫酸鈣；而磷石膏中硫酸鈣除了二水形式外，大部分以半水的形式存在，并出現(xiàn)無(wú)水形式。半水及無(wú)水形式的出現(xiàn)進(jìn)一步表明磷石膏中雜質(zhì)的存在使二水石膏脫水溫度降低。半水石膏含量較高的時(shí)候，可能會(huì)引起閃凝等方面的問(wèn)題出現(xiàn)。因此，水泥廠如選用磷石膏作為緩凝劑，必須對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理去除雜質(zhì)，消除雜質(zhì)的負(fù)面影響，才能生產(chǎn)出性能合格的產(chǎn)品。具體處理方法為：通過(guò)分開(kāi)粉磨的方式提高水泥中各物料的活性，能夠減弱磷和氟對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間的不利影響。磷石膏經(jīng)過(guò)2%的生石灰中和或800℃煅燒后，可以消除磷和氟對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間的不利影響。
03、雜質(zhì)對(duì)磷石膏脫水所得建筑石膏性能有什么影響？
答：磷石膏不通過(guò)除雜制備的半水石膏水化后的晶體結(jié)構(gòu)，建筑石膏硬化體為自形程度很高的長(zhǎng)柱狀二水石膏晶體，且有無(wú)定型的膠凝物質(zhì)。磷石膏膠結(jié)材硬化體則為塊狀，較為分散，晶體結(jié)構(gòu)的不緊密性對(duì)抗壓強(qiáng)度較為不利。磷石膏中雜質(zhì)對(duì)其所制備的半水石膏宏觀性能的影響則表現(xiàn)在可溶性P2O5，會(huì)影響石膏制品的外觀形態(tài)，延緩凝結(jié)時(shí)間。可溶性氟則在石膏制品中緩慢地與石膏發(fā)生發(fā)應(yīng)，釋放一定的酸性鈉、鉀的離子會(huì)造成制品表面晶化。有機(jī)物則對(duì)半水石膏硬化時(shí)生成二水硫酸鈣的反應(yīng)產(chǎn)生阻礙，延緩半水石膏的凝結(jié)時(shí)間，且對(duì)石膏制品的顏色也有一定影響作用。因此，由磷石膏制備半水石膏時(shí)，必須對(duì)磷石膏進(jìn)行預(yù)處理以獲得性能穩(wěn)定且雜質(zhì)含量符合建材行業(yè)要求的二水石膏后，才能對(duì)其進(jìn)行煅燒制備半水石膏。從目前的研究結(jié)果來(lái)看，磷石膏在通過(guò)不同方式的預(yù)處理后制備的建筑石膏物理力學(xué)性能可以達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。
現(xiàn)如今，對(duì)磷石膏的利用在國(guó)內(nèi)雖然已經(jīng)小有進(jìn)展，幫助我們將解決了一部分污染和再利用問(wèn)題，目前我國(guó)磷石膏的利用率還不高，磷石膏的其他作用還需要我們繼續(xù)開(kāi)發(fā)。
