Journal of Environmental Management ( IF 8.0 ) Pub Date : 2020-06-29 , DOI: 10.1016/j.jenvman.2020.110986 Shuang Wu 1 , Xingliang Yao 1 , Changzai Ren 2 , Yonggang Yao 1 , Wenlong Wang 1
As the disposal of phosphogypsum can result in severe contamination of soil and groundwater, several researchers worldwide have devoted efforts toward realizing suitable methods for PG disposal. This study demonstrates the feasibility of using phosphogypsum as the sole CaO source in the preparation of calcium sulfoaluminate cement by considering its mechanical properties and the potential environmental impacts of its large-scale utilization. First, the effects of the alumina/silica ratio on the mineral phase formation, setting time, compressive strength, and microstructure of calcium sulfoaluminate cement were studied. An alumina/silica ratio of 2.0 or 2.5 resulted in satisfactory mineral phase formation and compressive strength; the compressive strength of calcium sulfoaluminate cement reached 63.2, 88.5, and 100.2 MPa after 1, 3, and 28 d of curing, respectively. Second, the environmental behaviors of harmful impurities in the raw materials and calcium sulfoaluminate cement were investigated. In the static leaching and acid leaching tests, the concentrations of harmful elements in the calcium sulfoaluminate cement leachates met the requirements of national standards (GB/T14848-2007). After a period of curing, P and some heavy metals (Mn, Cr, Ni, Cu, and As) did not leach from the cement. Finally, a novel process and a system of preparing CSA cement by using phosphogypsum as the sole CaO source are proposed. This novel technology could be employed as a reliable and environment friendly means of recycling phosphogypsum in the large-scale preparation of calcium sulfoaluminate cement.
中文翻译:
回收磷石膏作为硫铝铝酸钙水泥中唯一的氧化钙来源及其环境影响。
由于磷石膏的处理会导致土壤和地下水的严重污染,因此世界各地的一些研究人员已致力于实现适当的PG处理方法。这项研究通过考虑其机械性能和大规模使用的潜在环境影响,证明了使用磷石膏作为唯一的CaO源来制备硫铝酸钙水泥的可行性。首先,研究了氧化铝/二氧化硅比对磺基铝酸钙水泥的矿物相形成,凝结时间,抗压强度和微观结构的影响。氧化铝/二氧化硅之比为2.0或2.5导致令人满意的矿物相形成和抗压强度;在1、3之后,硫铝酸钙水泥的抗压强度分别达到63.2、88.5和100.2 MPa,和固化28天。其次,研究了原料和硫铝酸钙水泥中有害杂质的环境行为。在静态浸出和酸浸测试中,硫铝酸钙水泥浸出液中有害元素的浓度均达到国家标准(GB / T14848-2007)的要求。固化一段时间后,P和一些重金属(Mn,Cr,Ni,Cu和As)没有从水泥中浸出。最后,提出了一种以磷石膏为唯一CaO源制备CSA水泥的新方法和系统。这项新技术可以用作大规模制备硫铝酸钙水泥的一种可靠且环保的回收磷石膏的方法。研究了原料和硫铝酸钙水泥中有害杂质的环境行为。在静态浸出和酸浸测试中,硫铝酸钙水泥浸出液中有害元素的浓度均达到国家标准(GB / T14848-2007)的要求。固化一段时间后,P和一些重金属(Mn,Cr,Ni,Cu和As)没有从水泥中浸出。最后,提出了一种以磷石膏为唯一CaO源制备CSA水泥的新方法和系统。这项新技术可以用作大规模制备硫铝酸钙水泥的一种可靠且环保的回收磷石膏的方法。研究了原料和硫铝酸钙水泥中有害杂质的环境行为。在静态浸出和酸浸测试中,硫铝酸钙水泥浸出液中有害元素的浓度均达到国家标准(GB / T14848-2007)的要求。固化一段时间后,P和一些重金属(Mn,Cr,Ni,Cu和As)没有从水泥中浸出。最后,提出了一种以磷石膏为唯一CaO源制备CSA水泥的新方法和系统。这项新技术可以用作大规模制备硫铝酸钙水泥的一种可靠且环保的回收磷石膏的方法。硫铝酸钙水泥渗滤液中有害元素的浓度达到国家标准(GB / T14848-2007)的要求。固化一段时间后,P和一些重金属(Mn,Cr,Ni,Cu和As)没有从水泥中浸出。最后,提出了一种以磷石膏为唯一CaO源制备CSA水泥的新方法和系统。这项新技术可以用作大规模制备硫铝酸钙水泥的一种可靠且环保的回收磷石膏的方法。硫铝酸钙水泥渗滤液中有害元素的浓度达到国家标准(GB / T14848-2007)的要求。固化一段时间后,P和一些重金属(Mn,Cr,Ni,Cu和As)没有从水泥中浸出。最后,提出了一种以磷石膏为唯一CaO源制备CSA水泥的新方法和系统。这项新技术可被用作大规模制备硫铝酸钙水泥的一种可靠且环保的回收磷石膏的方法。提出了一种以磷石膏为唯一CaO源制备CSA水泥的新方法和系统。这项新技术可以用作大规模制备硫铝酸钙水泥的一种可靠且环保的回收磷石膏的方法。提出了一种以磷石膏为唯一CaO源制备CSA水泥的新方法和系统。这项新技术可被用作大规模制备硫铝酸钙水泥的一种可靠且环保的回收磷石膏的方法。