含硫酸盐废水对磷石膏胶结充填体材料性能的影响

来源：黄金科学技术杂志2024年第3期北京时间：

作者：石英, 聂锐洋, 周诗彤, 陆思成, 卿子萱

单位：中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083

摘要：鉴于矿山废水处理工艺具有一定的局限性，且磷石膏充填工艺需要消耗大量的水资源，将矿山含硫酸盐废水作为磷石膏充填用水并探讨其可行性。结果表明：废水中的硫酸盐能够促进磷石膏充填体的早期水化反应，进而提升充填体早期强度。当浓度从0增加至30 000 mg/L时，充填体7 d强度由0.46 MPa升高至0.63 MPa，提高了37%；14 d强度由0.64 MPa升高至1.03 MPa，提高了61%。这主要跟水化产物钙矾石（AFt）和水化硅酸钙（C-S-H）的形成有关；但随着养护时间的增长，充填体28，60，90 d强度均在硫酸盐浓度为15 000 mg/L时达到最高。过量的会干扰水化硬化过程，充填体后期强度因受到钙矾石的膨胀特性以及Na2SO4重结晶等影响而出现下降。研究结果可为矿山废水治理和磷石膏充填工艺优化提供新思路。

关键词：环境影响,硫酸盐废水,磷石膏,水化反应,胶结充填,抗压强度

基金资助：国家自然科学基金面上项目“骨料磷石膏对胶结充填体材料性能影响及改性研究”(42177160)