磷石膏(Phosphogypsum)是湿法磷酸生产过程中的产生工业废渣,其主要成分二水硫酸钙(CaSO4·2H2O),另外也含有少量氟化合物、酸不溶物、铁铝化合物等杂质,与天然石膏和脱硫石膏性质相似。近年来随着高浓度磷复合肥产量提高,磷石膏的年排放量6800多万吨,有效利用率不足20%。磷石膏的大量排放与堆积给环境和耕地带来的巨大的压力,严重影响磷肥行业的可持续发展。为了提高磷石膏的综合利用率,确保磷肥工业的可持续发展和,提出将磷石膏用于建筑材料的综合应用,不仅解决了国家基础建设对建筑材料的需求,而且也为磷肥工业可持续发展的提供可能。但磷石膏含有害杂质较多,导致磷石膏品质波动不定,对其建材资源化发展极为不利。本论文研究希望通过合理的生产工艺和外加剂,提高磷石膏建材资源化综合利用率。(1)将磷石膏炒制成建筑石膏,研究煅烧制度对磷建筑石膏宏观性能的影响,通过建筑石膏凝结时间、力学性能和热分析等试验和经济性考虑,优化出最佳的煅烧温度、恒温时间和陈化时间,为工业生产提供参考依据。(2)调节磷建筑石膏凝结时间研究,通过硫酸钾、硫酸钠、天然石膏和磷石膏四种促凝剂;柠檬酸、骨胶、D-50和PE四种缓凝剂,为生产磷石膏制品和不同的施工要求,提供最佳的调凝剂及其掺量。(3)改善磷石膏耐水性研究,通过掺加有机硅直接改善磷石膏制品耐水性,然后用白水泥和碳酸钾,中和磷石膏中杂质和激发有机硅,对磷石膏制品耐水进一步提高。(4)制备抹灰石膏,通过各种外加剂,优化抹灰石膏配比。结果表明:(1)煅烧制度对磷石膏基本宏观性能的影响,陈化时间9d左右磷石膏标稠逐渐趋于稳定,使强度得到提高,陈化作用的效果明显;煅烧温度在180℃~190℃、恒温时间在2h~2.5h,炒制的磷石膏性能较好。(2)促凝剂硫酸盐比二水硫酸钙在缩短磷石膏凝结时间,更有明显效果,但硫酸盐对磷石膏强度损失较大,且硫酸钠使磷石膏泛碱现象十分严重。(3)缓凝剂D-50在60min内有较好的可控性,对磷石膏强度损失相比柠檬酸、骨胶等小;PE缓凝剂对磷石膏凝结时间在60min~200min内,呈有一定线性变化,但对磷石膏强度损失较大。(4)有机硅憎水剂可以显著的在24h内改善磷石膏制品耐水性,有机硅掺量1.0%的磷石膏2h时吸水率为0.75%,24h时吸水率为8.2%;激发剂白水泥掺量0.15%、碳酸钾掺量0.15%与1.0%有机硅复合比单掺有机硅的磷石膏吸水速率在24h~72h大大延缓,软化系数0.60,72h时吸水率为11.11%;磷石膏SEM显示,白水泥掺量0.15%、碳酸钾掺量0.15%与有机硅掺量1.0%复合时磷石膏水化产物比基准磷石膏和单掺加1.0%硅油的磷石膏结晶程度高,晶体排列更为紧密。(5)底层磷石膏基粉刷石膏的配方,缓凝剂为D-50掺量0.3%,YT8020型可再分散乳胶粉掺量为1.0%,甲基纤维素醚掺量1.0%,水膏比40%,磷建筑石膏:机制砂=40:60,配制的底层抹灰石膏的保水率很好,粘结强度高,强度值也高于标准值的要求。