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文献综述
1引言
磷石膏是磷肥工业中用硫酸分解磷矿、萃取磷酸时所产生的一种副产石膏，也是磷化生产中最主要的副产品。磷酸按不同的生产方法可分为热法磷酸和湿法磷酸，热法磷酸纯度高，但制造成本也高，因此由于经济原因，企业大都采用湿法磷酸生产磷酸。反应式如下[1-3]：
Ca5(PO4)3F（磷矿） H2SO4→H3PO4 CaSO4mH2O（磷石膏） HF↑
根据生产工艺中反应温度、浓度、反应时间等条件的不同，磷石膏的主要成分中结晶水的数量m可以为2、1/2或0，即形成二水石膏、半水石膏和无水石膏。但因生产控制条件范围较大，二水物向无水物的转化速率极慢，因此m=0的情况基本不予考虑[4]。
通常每生产1吨磷酸就会产生4.5-5.5吨的磷石膏[5-7]。磷石膏的大量排放不仅占用土地、浪费资源，而且由于磷矿石的成分不同、生产工艺控制不严等原因，其中的水溶性无机氟化物（氟离子浓度50mg/L）及酸度（pH＜2）等可能达到危险废物的指标，再通过不符合要求的堆放会引起环境污染，从而导致土壤、水系、大气的严重污染而且会对生态造成严重危害。
2研究现状
中国是世界第一大磷肥生产国，同时也是第一大磷石膏副产国。据悉，目前国内堆存的磷石膏渣已达1亿多吨，每年还要新产生约6000万吨。若把磷石膏渣定为危险废物，根据《国家固体废物污染环境防治法》规定，则所有磷肥企业的磷石膏渣场都不符合要求，须花费大量资金重建改建渣场，目前堆存的1亿多吨磷石膏渣需要重新处置，这将大大提高磷肥的生产成本。2011年国家工信部发布《工业和信息化部关于工业副产石膏综合利用的指导意见》[8]指出到2015年底，磷石膏综合利用率要达到40%。目前我国大部分地区磷石膏年综合利用率不到30%，要实现十二五末磷石膏年综合利用率达到40%的目标，难度还很大，磷石膏的高效资源化利用与开发研究已成为国家和地方政府资金支持的重点。
目前全世界副产磷石膏堆放总量已达到56亿吨，每年新增1.1-1.5亿吨，且新增数量在2025年至2040年间还会翻倍。因此，开展磷石膏的高效合理利用研究，从而提高固体废弃物处理企业的综合效益，不但有助于解决磷石膏的二次污染问题，同时对加快我国建设资源节约型社会具有重要意义。
磷石膏制备高强α-半水石膏是解决磷石膏资源化利用问题的一个重要途径。建筑材料是消耗石膏的重要途径，目前多数石膏基建筑材料，如纸面石膏板、空心砖、粉刷石膏等，都以β-半水石膏或复合胶凝材料材料形式生产[9-12]，与β-半水石膏相比，α-半水石膏具有强度高，需水量小，生产经济等优点，使用磷石膏来生产α-半水石膏将具有更好的经济效益。
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