磷石膏浮選-常壓鹽溶液轉(zhuǎn)晶制備α-半水石膏

劉 超，范垂鋼，劉潤(rùn)國(guó)，于冬雪，李松庚

（1.中科院過(guò)程工程研究所多相國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100190；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，北京 100049；3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)中丹學(xué)院，北京 100049；4.四川省發(fā)展和改革委員會(huì)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展中心，四川成都 610021）

磷石膏（PG）是用硫酸處理磷礦生產(chǎn)磷酸時(shí)的副產(chǎn)物，主要成分為CaSO4?2H2O。每生產(chǎn)1 t 磷酸將產(chǎn)生4~5 t 磷石膏[1-2］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球磷石膏排放量已達(dá)60億t，且仍以1.5億t/a的速度增加。中國(guó)磷石膏年均增長(zhǎng)量高達(dá)5 500 萬(wàn)t[3］，不僅占用大量土地資源，而且嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境[4］。雖然中國(guó)近年來(lái)磷石膏利用率已經(jīng)接近40%，但由于歷史堆積總量大，有必要繼續(xù)提高利用水平[5-6］。

從利用途徑上看，磷石膏經(jīng)處理后可以配合肥料改良土壤，可以用作硫酸銨、硫酸鉀、硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥等工藝的原料，也可煅燒為β-半水石膏用于多功能建筑材料、石膏板、刮墻膩?zhàn)拥萚7-8］，還可以轉(zhuǎn)晶為α-半水石膏。與普通石膏相比，α-半水石膏機(jī)械強(qiáng)度極高，故又稱高強(qiáng)石膏，不僅可以用作高檔建筑材料，還用于精密鑄造、醫(yī)療等領(lǐng)域，是磷石膏資源化、高值化合理利用的重要方向之一[9-10］。α-半水石膏主要制備方法有蒸壓法、水熱法和常壓鹽溶液法。其中，蒸壓法最為成熟，即石膏在一定蒸汽和壓力下脫水得到α-半水石膏，工藝較為簡(jiǎn)單。水熱法則需將石膏原料與加入轉(zhuǎn)晶劑的水溶液混合制成料漿，在一定的溫度和壓力下在水熱反應(yīng)器中進(jìn)行攪拌、蒸煮[11-13］。以上兩種方法多為高溫高壓間歇式操作，而常壓鹽溶液法的反應(yīng)條件相對(duì)溫和，并且便于連續(xù)操作，具有很大潛力。丁峰等[14］以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的NaCl溶液為轉(zhuǎn)晶介質(zhì)，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的丁二酸，制得長(zhǎng)徑比分別為1∶1、2∶1、3∶1的α-半水石膏；FELDMANN 等[15］在CaCl2和HCl 溶液體系中加入一定濃度的磷酸后也成功地將二水石膏誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化為α-半水石膏；馬保國(guó)等[16］則利用Ca-Na-Cl 溶液體系將磷石膏成功轉(zhuǎn)化為α-半水石膏。

常壓鹽溶液法目前仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，其主要原因如下：1）外加鹽會(huì)提高工藝成本，溶液循環(huán)利用也會(huì)使流程復(fù)雜化；2）磷石膏自身雜質(zhì)種類和含量較高，對(duì)轉(zhuǎn)晶溶液體系與產(chǎn)品品質(zhì)有不確定影響，故轉(zhuǎn)晶前經(jīng)常使用熱酸酸洗除雜[17］，但熱酸會(huì)影響體系的溶液化學(xué)平衡，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量或工藝，此外，熱酸還可能對(duì)操作人員和設(shè)備構(gòu)成健康和安全風(fēng)險(xiǎn)；3）為了加快結(jié)晶速度，常使用高濃度氯鹽，而這對(duì)工藝設(shè)備的電化學(xué)防腐也提出了一定的要求。

在滿足國(guó)家與行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，為了盡量縮短工藝流程、降低處理成本、減緩反應(yīng)條件的苛刻程度，并解決上述（電）化學(xué)腐蝕問(wèn)題和勞動(dòng)保護(hù)問(wèn)題，本文提出了一種與泡沫浮選技術(shù)相結(jié)合的常壓無(wú)酸無(wú)氯鹽溶液轉(zhuǎn)晶法制備α-半水石膏的工藝。首先采用溫和的泡沫浮選技術(shù)制備出具有較高純度和白度的浮選磷石膏，然后將其作為原料進(jìn)行轉(zhuǎn)晶制備α-半水石膏。與其他技術(shù)相比，該工藝不含常見(jiàn)的熱酸浸出除雜與含氯溶液轉(zhuǎn)晶單元，而是直接在常壓Na2SO4溶液中對(duì)浮選凈化產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)晶，流程連續(xù)，避免了熱酸和Cl-的引入，簡(jiǎn)化了工藝，降低了防腐與能耗成本，為磷石膏的資源化利用提供了一條有益的思路。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

磷石膏樣品取自湖北某磷化工廠堆場(chǎng)，平均粒度為153.8 μm，外觀呈褐色或深灰色（實(shí)測(cè)建材白度為37%），pH 為3.1。圖1 為磷石膏原料表面形貌和X射線衍射（XRD）譜圖。由圖1可推斷樣品中大量呈不規(guī)則平行四邊形的單斜晶系顆粒為磷石膏中CaSO4?2H2O晶體。

圖1 磷石膏原料的SEM圖（a）和XRD譜圖（b）Fig.1 SEM image（a） and XRD pattern（b） of PG

原料化學(xué)組成的X射線熒光分析（XRF）結(jié)果見(jiàn)表1。由表1 可知，原料主要組成元素為Ca、S 和O；主要有害雜質(zhì)中Si 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%~5%，P 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%~3%，F(xiàn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%左右；同時(shí)還含有酸式磷酸鹽為代表的共晶磷及少量的Αl、Fe、Na等元素，綜合確定磷石膏主要成分是CaSO4?2H2O。

表1 磷石膏原料化學(xué)組成Table 1 Chemical compositions of PG %

1.2 α-半水石膏制備方法

針對(duì)磷石膏原礦的性質(zhì)特點(diǎn)，采用浮選法對(duì)其進(jìn)行提純凈化，具體步驟如下：首先用二段破碎機(jī)充分破壞原料中的顆粒聚團(tuán)，使硫酸鈣顆粒與機(jī)械摻雜的雜質(zhì)顆粒盡可能解離，實(shí)測(cè)破碎產(chǎn)物的平均粒度為56.17 μm；隨后將其配制為固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的料漿，料漿配制完成后用H2SO4或Ca（OH）2調(diào)整pH 至3.5；向漿體中加入由烴類、醇類、模數(shù)為2~3的水玻璃復(fù)配的浮選藥劑，用量為8 kg/t（以干基物料計(jì)）；在單次選別時(shí)間為5 min、選別次數(shù)為4、空氣充氣量為0.3 L/min、浮選機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速為1 800 r/min的條件下，獲得浮選后的磷石膏漿體。

將浮選后的磷石膏漿體與無(wú)水Na2SO4（分析純）按照質(zhì)量比為1∶5加入到三口燒瓶中配制成Na2SO4濃度為0.75 mol/L 的磷石膏轉(zhuǎn)晶料漿。根據(jù)不同相態(tài)下CaSO4體系的溶解度數(shù)據(jù)控制水浴溫度為92 ℃，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)晶操作，轉(zhuǎn)晶時(shí)長(zhǎng)為4.0 h。前期研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于浮選磷石膏轉(zhuǎn)晶體系，在常見(jiàn)的有機(jī)酸、無(wú)機(jī)鹽、大分子類轉(zhuǎn)晶劑中有機(jī)酸調(diào)晶效果最優(yōu)，同時(shí)又以含兩個(gè)羧基的丁二酸調(diào)晶效果最佳。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中丁二酸摻入量為0.1%（以料漿質(zhì)量計(jì)）時(shí)，即可獲得性能優(yōu)良的α-半水石膏樣品，命名為轉(zhuǎn)晶樣品（0.1%丁二酸）。實(shí)驗(yàn)流程如圖2所示。

圖2 磷石膏除雜轉(zhuǎn)晶流程示意圖Fig.2 Illustration of PG purification-crystal transformation flow sheet

1.3 樣品表征與分析儀器

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用到的分析手段、儀器設(shè)備及其生產(chǎn)廠家的相關(guān)信息見(jiàn)表2。

表2 樣品表征分析手段與儀器設(shè)備信息Table 2 Analytical methods and instrument equipment information for sample characterization

2 結(jié)果與討論

2.1 磷石膏浮選凈化前后形貌與組成

按照1.2節(jié)確定的浮選料漿濃度、藥劑制度與選別時(shí)間等泡沫浮選工藝參數(shù)進(jìn)行浮選，最終浮選目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率為84%，浮選前后樣品白度、石膏主要組分（以氧化物計(jì)）[w（CaO）+w（SO3）］及雜質(zhì)含量的變化如圖3所示。由圖3可知，凈化后產(chǎn)品建材白度可由原料的37%提高至74.7%，w（CaO）+w（SO3）則由選前的91.32%提高至96.35%；磷石膏原料中的主要雜質(zhì)硅、氟、磷類物質(zhì)的含量顯著降低，SiO2、F 和P2O5的脫除率分別達(dá)到84.15%、80.58%和56.43%，同時(shí)未檢出Na、Mg、Cl等元素。以上說(shuō)明，浮選預(yù)處理產(chǎn)物已達(dá)到GB/T 23456—2018《磷石膏》中Ⅲ級(jí)磷石膏標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)轉(zhuǎn)晶和進(jìn)一步提質(zhì)創(chuàng)造了良好條件。

圖3 浮選前后樣品白度、主要組分含量與主要雜質(zhì)含量變化Fig.3 Changes in sample whiteness，main component content，and main impurity content before and after flotation

圖4a 為浮選后所得樣品的SEM 圖，與圖1a 對(duì)比可見(jiàn)，浮選后產(chǎn)物的晶體顆粒表面光潔程度明顯提高，晶型更加規(guī)則，粒度更加均一，微細(xì)粒數(shù)量明顯減少。圖4b 為浮選后樣品的熱分析曲線。由圖4b 可知，樣品失水率為21.8%，與CaSO4·2H2O 理論失水率（20.9%）十分接近（相對(duì)誤差為4.3%）。

圖4 浮選凈化后磷石膏的SEM圖（a）和熱分析曲線（b）Fig.4 SEM image（a） and thermal analysis curves（b）of phosphogypsum after flotation purification

圖5a 為磷石膏浮選前后的XRD 譜圖。由圖5a可知，浮選后共晶磷和含氟化合物等雜質(zhì)的特征峰基本消失，僅殘留了較微弱的SiO2信號(hào)，說(shuō)明雜質(zhì)總體含量在浮選后顯著下降，與圖3 結(jié)果一致。圖5b為浮選后樣品及CaSO4·2H2O標(biāo)準(zhǔn)物的紅外光譜圖。由圖5b 可知，3 549、3 404、1 686、1 621 cm-14 個(gè)波數(shù)對(duì)應(yīng)CaSO4·2H2O 分子中結(jié)晶水的O—H 振動(dòng)峰，而1 146、671、601 cm-13 個(gè)波數(shù)對(duì)應(yīng)SO42-的非對(duì)稱振動(dòng)峰，該譜圖與CaSO4·2H2O標(biāo)準(zhǔn)物的譜圖十分相近。綜合對(duì)比圖4~5提供的表面形貌、熱分析、物相分析及光譜信息可知浮選后磷石膏主要成分為CaSO4·2H2O。

圖5 浮選前后磷石膏礦相組成對(duì)比（a）和浮選后表面官能團(tuán)分布（b）Fig.5 Comparison of mineral phase composition of PG before and after flotation（a） and distribution of surface functional groups after flotation（b）

2.2 浮選磷石膏常壓鹽溶液轉(zhuǎn)晶產(chǎn)物

2.2.1 微觀形貌與化學(xué)組成

以浮選磷石膏為原料，依據(jù)1.2節(jié)的轉(zhuǎn)晶流程制得不同產(chǎn)物的微觀形貌如圖6 所示。其中，圖6a 為無(wú)轉(zhuǎn)晶劑轉(zhuǎn)晶樣品的SEM圖，圖6b為添加料漿質(zhì)量0.1%的丁二酸轉(zhuǎn)晶劑后產(chǎn)物的SEM 圖。由圖6 可見(jiàn)，所得樣品含有大量三方/六方晶系的晶體顆粒，為α-半水石膏的特征晶型，與圖4 浮選磷石膏相比，單斜晶系顆粒基本消失?？沙醪酵茢?，無(wú)論是否添加轉(zhuǎn)晶劑，浮選后磷石膏在硫酸鈉溶液中均可轉(zhuǎn)晶為α-半水石膏。

圖6 樣品的SEM圖Fig.6 SEM images of samples

圖7 為添加料漿質(zhì)量0.1%的丁二酸轉(zhuǎn)晶劑后產(chǎn)物的EDS分析結(jié)果。由圖7可知，O、S、Ca在晶粒表面分布均勻，且三者間的原子物質(zhì)的量比接近CaSO4·1/2H2O 中原子物質(zhì)的量比[n（O）/n（Ca）=5.47，n（S）/n（Ca）=1.07］。

圖7 轉(zhuǎn)晶樣品（0.1%丁二酸）的EDS分析Fig.7 EDS analysis of transformed sample（0.1% succinic acid）

磷石膏、浮選磷石膏及轉(zhuǎn)晶樣品（0.1%丁二酸）的有效組分、主要雜質(zhì)含量及白度見(jiàn)圖8。由圖8可知，相對(duì)原料而言，轉(zhuǎn)晶樣品的建材白度提升至84.6%，比原料提升了128.65%；轉(zhuǎn)晶后樣品的w（CaO）+w（SO3）提高至98.73%，提升了8.11%；轉(zhuǎn)晶后樣品的P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低至0.20%，物料中水溶性F質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低至0.04%，Si、F和P類雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別降低了90.49%、96.12%和91.70%，同時(shí)未檢出Na、Mg、Cl等元素。轉(zhuǎn)晶產(chǎn)物已滿足GB/T 23456—2018《磷石膏》中I級(jí)磷石膏的要求。

圖8 轉(zhuǎn)晶前后產(chǎn)物樣品白度、主體元素含量與雜質(zhì)變化Fig.8 Changes in whiteness，main element and impurities content before and after crystallization

2.2.2 轉(zhuǎn)晶樣品的譜學(xué)特征與相態(tài)的確定

為了進(jìn)一步分析樣品的轉(zhuǎn)晶效果，采用XRD與FT-IR 對(duì)浮選磷石膏及轉(zhuǎn)晶樣品（0.1%丁二酸）進(jìn)行了表征，結(jié)果如圖9所示。由圖9a可知，轉(zhuǎn)晶后樣品 的XRD 譜 圖 中 未 見(jiàn)CaSO4·2H2O 特 征 峰，而 代之的是CaSO4·1/2H2O特征峰。此外，通過(guò)對(duì)比圖9b可知，浮選磷石膏轉(zhuǎn)晶后原CaSO4·2H2O 特征峰（1 621、1 686 cm-1）合為一個(gè)特征峰（1 626 cm-1），這一變化說(shuō)明CaSO4·1/2H2O 是轉(zhuǎn)晶后樣品的主體成分[18］。

圖9 轉(zhuǎn)晶樣品（0.1%丁二酸）與浮選磷石膏的XRD譜圖（a）和FT-IR譜圖（b）Fig.9 XRD patterns（a）and FT-IR spectra（b）of transformed sample（0.1% succinic acid） and the transformed raw materials

上文已經(jīng)證實(shí)轉(zhuǎn)晶產(chǎn)物為半水石膏，但半水石膏一般包括α和β兩種相態(tài)[19］，雖然通過(guò)SEM 分析顯示轉(zhuǎn)晶后樣品為α-半水石膏，但畢竟為特定視域下的直觀分析，為了進(jìn)一步給出定性依據(jù)證明形成的半水石膏樣品相態(tài)在整體上已基本轉(zhuǎn)變?yōu)棣料啵ǔ２捎貌顭岱治龇▽?duì)轉(zhuǎn)晶后的樣品進(jìn)行表征。無(wú)論CaSO4·2H2O還是任何一種半水石膏，失水變成無(wú)水CaSO4的過(guò)程中都會(huì)在其DSC曲線上形成不同的吸、放熱特征峰[20-22］：在確定是半水石膏的前提下，β-半水石膏失水過(guò)程中首先會(huì)在DSC曲線上120 ℃左右形成一個(gè)強(qiáng)吸熱峰，之后會(huì)在300~350 ℃形成一個(gè)較弱的放熱峰；α-半水石膏在DSC曲線上120~250 ℃處出現(xiàn)一個(gè)大吸熱峰之后會(huì)很快出現(xiàn)一個(gè)小而尖的放熱峰。圖10 為轉(zhuǎn)晶后樣品的TG-DSC 曲線。由圖10a、b 可知，在轉(zhuǎn)晶樣品的DSC 曲線上繼120 ℃出現(xiàn)強(qiáng)吸熱峰后，在170 ℃左右又出現(xiàn)一個(gè)小放熱峰，且在300~350 ℃處未出現(xiàn)放熱峰（圖4b 磷石膏浮選后樣品的DSC 曲線上的放熱峰出現(xiàn)在348.5 ℃）。結(jié)合上文其他表征結(jié)果表明轉(zhuǎn)晶產(chǎn)物為α-半水石膏。

圖10 樣品TG-DSC分析Fig.10 TG-DSC analysis of samples

2.3 “浮選-轉(zhuǎn)晶”提質(zhì)產(chǎn)物的力學(xué)性能測(cè)試

α-半水石膏作為膠凝材料，其應(yīng)用離不開(kāi)其力學(xué)性能，而力學(xué)性能依賴于晶粒幾何尺寸：當(dāng)長(zhǎng)徑比較小時(shí)，轉(zhuǎn)晶樣品標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量較少，晶體多為短柱狀，晶體接觸面積大，搭接密集，有良好的力學(xué)性能；當(dāng)長(zhǎng)徑比較大時(shí)，轉(zhuǎn)晶樣品標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量增加，晶體大多數(shù)為長(zhǎng)棒狀，搭接過(guò)程有很多孔隙，晶體間的結(jié)合明顯削弱，致使力學(xué)性能降低。

對(duì)不添加和添加轉(zhuǎn)晶劑產(chǎn)生的樣品進(jìn)行幾何尺寸統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，無(wú)轉(zhuǎn)晶劑（圖6a）時(shí)，單純?cè)邴}溶液體系中合成的α-半水石膏的晶體長(zhǎng)徑比為10.19±8.353（長(zhǎng)度為65.47 μm±14.951 μm，直徑為6.40 μm±2.494μm），此時(shí)所得產(chǎn)品的力學(xué)強(qiáng)度較低；添加丁二酸后生成的產(chǎn)物長(zhǎng)徑比為1.50±0.271（長(zhǎng)度為36.89 μm±1.351 μm，直徑為24.51 μm±0.439 μm）（圖6b），與無(wú)轉(zhuǎn)晶劑的轉(zhuǎn)晶產(chǎn)物相比，長(zhǎng)徑比顯著減小，晶粒尺寸也變得更加均勻。其主要原因?yàn)槎《崮軌蜃饔糜谔囟ň嫔?，從而加大不同晶面間的生長(zhǎng)速度差異，最終影響晶體晶形的整體發(fā)育[23-25］。

α-半水石膏的力學(xué)性能依賴于晶體的形貌和尺寸。上文所制的長(zhǎng)徑比約為1.5的α-半水石膏理論推測(cè)應(yīng)屬高強(qiáng)石膏。為證實(shí)這一推斷，依據(jù)GB/T 17669.3—1999《建筑石膏 力學(xué)性能的測(cè)定》、JC/T 2038—2010《α型高強(qiáng)石膏》將α-半水石膏原料制成橫截面為40 mm×40 mm×160 mm的測(cè)試樣進(jìn)行力學(xué)強(qiáng)度實(shí)測(cè)。測(cè)試所用樣品如圖11所示。

圖11 強(qiáng)度測(cè)試樣品示例Fig.11 Strength test of sample

圖12為單一組樣品強(qiáng)度分析。由圖12可知，測(cè)試3 組后最終產(chǎn)品的2 h 抗折強(qiáng)度與烘干抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到7.7 MPa 和36.3 MPa，參照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 2038—2010《α型高強(qiáng)石膏》強(qiáng)度等級(jí)分類表（表3）可知，轉(zhuǎn)晶后樣品達(dá)到α30等級(jí)。

表3 α-高強(qiáng)石膏強(qiáng)度等級(jí)分類表Table 3 Strength grade of α-high strength gypsum plaster

圖12 測(cè)試樣的2 h抗折強(qiáng)度（a）和抗壓強(qiáng)度（b）分析Fig.12 Analysis of 2 h flexural strength（a） and compressive strength（b） of test sample

圖13給出了磷石膏原料、浮選磷石膏和轉(zhuǎn)晶樣品的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（水膏體積比）。由圖13可知，磷石膏原料的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量高達(dá)0.73，無(wú)法滿足建材行業(yè)的應(yīng)用要求；而與原料相比，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量在轉(zhuǎn)晶過(guò)程中不斷降低，轉(zhuǎn)晶最終產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量為0.32，比原料降低了56.16%。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的顯著減少意味著硫酸鈣晶體間的結(jié)合力得到增強(qiáng)，從而使產(chǎn)品獲得了比較致密的結(jié)構(gòu)，其力學(xué)強(qiáng)度大大增加。這一變化趨勢(shì)與長(zhǎng)徑比數(shù)據(jù)所得結(jié)論相一致。在將來(lái)的工藝中如果能結(jié)合優(yōu)化物料的粒度級(jí)配，則有望進(jìn)一步降低標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，協(xié)同解決石膏硬化體孔隙率和無(wú)害化等方面的問(wèn)題。

3 結(jié)論

本研究采用溫和的泡沫浮選單元對(duì)磷石膏進(jìn)行浮選，然后對(duì)浮選料漿直接進(jìn)行常壓硫酸鈉溶液轉(zhuǎn)晶，制備了強(qiáng)度滿足JC/T 2038—2010《α型高強(qiáng)石膏》規(guī)定的α30等級(jí)的高強(qiáng)石膏，石膏中有害雜質(zhì)水平顯著降低，已達(dá)到GB/T 23456—2018《磷石膏》中I級(jí)磷石膏標(biāo)準(zhǔn)。浮選凈化除雜工序無(wú)需熱酸酸浸，轉(zhuǎn)晶工序無(wú)氯鹽參與，降低了工藝的（電）化學(xué)腐蝕；同時(shí)，浮選過(guò)程中藥劑添加量較少且無(wú)需回收，在滿足無(wú)害化與資源化的前提下縮短了工藝流程，降低了工藝成本，為磷石膏的綜合利用提供了一條有益的思路，得出以下結(jié)論。

1）在初始料漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%、選別時(shí)長(zhǎng)為20 min 條件下，使用復(fù)配藥劑對(duì)磷石膏進(jìn)行泡沫浮選，產(chǎn)率為84%，Si、F和P有害雜質(zhì)的脫除率可分別達(dá)到84.15%、80.58%和56.43%，產(chǎn)物建材白度由37%提高至74.7%，浮選后石膏樣品純度達(dá)到95%以上。

2）將浮選磷石膏與無(wú)水Na2SO4配制為質(zhì)量比為1∶5、Na2SO4濃度為0.75 mol/L的轉(zhuǎn)晶料漿，并添加料漿質(zhì)量0.1%的丁二酸轉(zhuǎn)晶劑，在92 ℃水浴條件下轉(zhuǎn)晶4.0 h，最終制得長(zhǎng)徑比為1.50±0.271、建材白度為84.6%、2 h 抗折強(qiáng)度超過(guò)7.7 MPa、烘干抗壓強(qiáng)度超過(guò)36.3 MPa的α型高強(qiáng)石膏。