盐介质对磷石膏常压盐溶液法制备α半水石膏的影响研究

李显波^1,2,3，叶军建^2,3,4，王贤晨^2,3,4，李龙江^2,3,4，张覃^2,3,4

1. 贵州大学材料与冶金学院2. 贵州大学矿业学院3. 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室4. 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室

摘 要：磷石膏是湿法磷酸生产过程中用硫酸分解磷矿石排放的固体废弃物,采用常压盐溶液法制备α半水石膏是磷石膏资源化的新途径,其中盐介质的选择是常压盐溶液法的关键。研究了NaCl、NaNO₃、MgCl₂、CaCl₂和Ca（NO₃）2五种盐介质对磷石膏制备α半水石膏转化速率、物相组成和形貌的影响。研究结果表明:随着NaCl、NaNO₃和MgCl₂浓度的增加,磷石膏转化为α半水石膏的速率加快,结晶诱导时间和晶体生长时间缩短;反应产物中α半水石膏的含量在95%以上,显微形貌均为六方长柱状,但端面形貌不同。在NaCl和NaNO₃溶液中,α半水石膏存在多个锥面且晶面完整,长径比约为14∶1;在MgCl₂溶液中端面呈空心层状包裹,长径比为11∶1,粒度均匀,但晶体缺陷较大。NaCl与NaNO₃、MgCl₂相比,具有用量低、磷石膏转化速率快的优点,可作为常压盐溶液制备α半水石膏的盐介质;由于同离子效应的影响,磷石膏在Ca Cl₂和Ca（NO₃）2溶液中未发生转变,不宜作为盐介质。

关键词：磷石膏;常压盐溶液法;α半水石膏;盐介质;