多年来国内外对黄磷渣的综合利用进行了广泛的研究，取得了大量研究成果，有的成果业已推广应用，并取得了一定的经济效益。现将主利用途径综述如下。
!"作水泥原料
我国东部和北方地区的一些水泥厂，在硅资源较缺的情况下，采用黄磷渣作水泥生料的配合料，生产出标号在#$%&以上的水泥，但黄磷渣中磷含量的波动会影响水泥质量的稳定性。由于磷渣仅是水泥生料的一部分，水泥含磷量远低于磷渣的含磷量，因此磷含量对水泥凝结时间的影响并不严重，而且可以通过改变配料进行控制。与直接利用磷渣作混合材的方法相比，该工艺的经济效益较差，在当地磷渣数量不断减少，价格不断提高的情况下，逐渐失去了意义，未能得到推广。
为解决昆明五钠厂的磷渣利用问题，根据云南省安排，云南省建筑材料科学研究设计院开展了长期的研究工作，其利用途径主要是作水泥配料和掺合料，并于!’’!年申请了名为用电炉磷渣生产特种水泥的方法”的中国发明专利，专利公开号为’$((!"’。该项专利是在生料配料时按重量加入%)*$()的电炉磷渣，代替部分石灰石，部分或全部粘土，并按要求加入适量的校钪原料，经煅烧以制得水泥熟料，将制得的水泥 熟料与石膏或与石膏、粒化电炉磷渣共同磨细而成为具有多种用途的水泥，水泥的脆度系数和收缩率更低，耐磨性、抗气候性、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性好，水化热低，水泥的性能和品质指标符合“道路”、“低热”、“硫酸盐”等特种水泥的要求，该项技术在云南得到了推广使用。
$"作矿渣水泥的掺合料
磷渣有较好的活性，近似于钢铁厂的高炉水淬渣，因此不少厂在高炉水淬渣供不应求或价格相对较高的情况下，采用黄磷渣代替或部分代替高炉渣。国家建材工业局为此组织制定了磷渣水泥和水泥用磷渣分析方法的行业标准。按照行业标准的规定，磷渣水泥中的磷
孔子学院渣掺用量一般为!"#，最高掺用量不得超过$%#。贵阳地区也有水泥厂使用磷渣作水泥的掺合料，但由于贵州水泥原材料资源丰富，水泥熟料成本较低，而磷渣水泥的技术指标与普硅水泥又有一定差异，以及磷渣在运输途中的一些问题，应用范围有限，大型水泥厂还未使用。
目前，利用磷渣作水泥掺合料的厂家较多，例如江苏省磷渣已全部用做小水泥的掺合料。昆明市建材厂在&%年代初就提出了磷渣水泥的科研课题，研究成果已于!’&"年通过了省级鉴定。此后云南又自行开展更进一步的深入研究，促进了云南省的磷渣利用。但也有一些水泥厂拒绝使用磷渣作水泥的掺合料，例如甘肃白银，其原因是磷渣的掺入影响了水泥的早期强度。昆阳磷肥厂水泥分厂利用黄磷渣作水泥矿化剂和混合材料，其工艺流程如图$(!，石灰石、粘土、煤和一部分磷渣，经破碎、粗筛、干燥 后，计量配料送入生料磨磨粉，然后加入一定量水成球后送入立窑嫩烧成水泥熟料。再按一定配比加入磷渣和石膏，并经水泥磨磨粉后制得水泥成品，包装入库。磷法分两次加入生产过程，水泥生料配料时，加入磷渣是供作矿”化剂使用，起到降低烧成温度、扩大烧成温度范围、减少热耗、提高熟料质量、节约原料的作用。水泥成品粉磨时加入磷渣是供作混合材使用，可降低游离氧化钙引起的体积不均匀膨胀，并在熟料激发下产生活性，提高水泥强度，从而节约原材料，降低生产成本。用磷渣作矿化剂和混合材制得的硅酸盐水泥完全符合国家标准，水泥平均标号$)"*。磷渣水泥的抗硫酸盐性能优于其他品种水泥，同时因磷渣水泥的水化热低，适用于水力工程、大坝建设的需要。
图$(!昆阳磷肥厂水泥分厂利用黄磷渣作水泥矿化剂和混合材工艺流程
+，制低熟料磷渣水泥
低熟料磷渣水泥的主要成分是磷渣，磷渣的用量可高达)%#-&"#，水泥熟料的比例可降低到.%#-!%#，!’’)年以前已有长江科学院、重庆建筑工程学院和东南大学等单位申请了多项低熟料磷渣水泥的中国发明专利，各项专利的本质区别在于所采用的调凝剂与激发剂不同，但所产水泥的标号都只保证稳定在+)"*。使用该种水泥制成的混凝土强度，在使用过程中一般都会有不同程度的增长，有时有很大程度的增长，因此，水泥的晚期强度在一定的养护条件下可达到")"*以上。试验表明，普硅水泥)&天以后的强度增长平缓，而低熟料磷渣水泥的强度增长一直持续到’%天后才开始平缓。 长江科学院的低熟料磷渣水泥由!"#$%"#（重量）的磷渣、&’#$(’#的水泥熟料、"#$&’#的石膏组成，石膏需在%"’)$*"’)下银烧。试验表明该种水泥的(%天抗压强度可达到（+，(&,!-(%）.&’!/0，试验中除一个样品外，其余样品的标号全部达到"("1以上，但三天强度仅有（(-*+$"-*%）2&’3/0，(%天抗折强度为（3-*3—%-*(）.&’3/0，水泥初凝时间为4-3(小时$+-%’小时，终凝时间为!-"4小时一&&-"(小时，沸煮法性试验合格，用该水泥制成电杆时，每根杆的水泥成本为；普硅水泥&!-’’元，低熟料磷渣水泥&’-!"元。
重庆建筑工程学院的磷渣水泥组成为：水泥熟料+’#$%’#，外加剂或复合外加剂(# $!#。外加剂为工业品或工业副产品硫酸钠，或者是以硫酸钠为主要成分的废渣。复合外加剂是由硫酸钠和碳酸钠或硫酸
钠与硅酸钠配制而成，其配比为&’5（&$"）。该项专利根据水泥熟料质量及磷渣掺量的不同，可分别配制出4("1、+("1水泥。一般情况下，熟料标号大于+"’1，用量""#$3"#，磷渣掺用量4"#$+"#，无水硫酸钠4#一"#。制成的水泥各项指标均满足国标+("1矿渣硅酸盐水泥的性能要求，初凝时间+"分钟到(小时，终凝时间(6小时$3小时，每吨水泥的生产成本可下降&’元$(’元。在不增加投资的情况下，水泥的产量可增加&’#一+’#。但有试验表明，采用工业品硫酸钠作外加剂对混凝土中的钢筋无腐蚀作用，而使用工业副产品硫酸钠作外加剂时，制得的水泥对钢筋有锈蚀作用，故不适合用于钢筋混凝土，只适用于素混凝土。
东南大学的磷渣水泥组成为：磷渣占3’#,*"#，芒硝或硫酸钾（以7(8计）占’-+#$ &-’#，硅酸盐水泥熟料或硅酸盐水泥或其他含混合材的硅酸盐水泥"#$+’#，还可在该种水泥中掺入&’#$4’#的火山灰质混合材（例如粉煤灰），此外还可将磷渣单独磨细，使用时再与水泥或水泥及混合材按一定比例混合，而将一定量的芒硝或硫酸钾溶于水中掺入。
试验表明，水泥中的/(8"。不仅影响水泥的凝结时间和早期强度，含量高时还会引起水泥的性不良。/(8"含量9(-%#时，二天后测量的性均合格，当/(8"达到(-*"#以上时，出现安全性不合格的现象，主要是微裂，松散。对于用水玻璃作激发剂的低熟料磷渣水泥，/(8"的影响要略小于用芒硝作激发剂的水泥，(%天强度略有增加。
磷渣中的氟不仅没有延缓凝结的作用，而且有一定的促进作用，强度亦有增加，因此一般对氟含量不加控制。
我国黄磷厂的规模一般较小，工厂布局分散，贵州省每个黄磷厂年磷渣排放量平均仅有&万吨$(’万吨，大多数工厂为+万吨$3万吨，而且黄磷厂附近一般没有转窑水泥厂，立窑水泥厂也不多，因此水泥熟料的供应有较大难度，也影响了该科技成果的推广使用。
+-制无熟料水泥
无熟料水泥中磷渣的用量可高达3"#$*"#，加入少量其他混合材和激发剂，而不使用水泥熟料。较早的成果见于江南化工厂的试验，该试验表明，采用+&-%#一!&#的磷渣和少量的钢铁渣、铝钒土、煤渣、煤歼石、石膏和石灰所制成的无熟料水泥，其初凝时间为’-""小时$&-""小时，终凝时间为(-43小时$3-&"小时，(%天的强度可达到+%*1一"*’1，抗拉强度可达（(-*+—4-%"）.&’3/0，性试验合格。生产工艺简单，除少量激发剂需要煅烧外，其余的配料只需要烘干。由于该工艺中所使用的磷渣、钢钪渣、煤渣、煤矸石等的化学组成和物理性状有较大波动，对水泥的凝结时间和强度有较大影响。试验表明，该工艺所产
水泥标号只能达到!"#$，在使用过程中有一定的粉化现象，比较适合用于潮湿有水的地方，而不太适合用于干燥环境。
东南大学用%#&左右的黄磷渣和#&左右的碱性激发剂混合制成的磷渣胶结料，能够配制出’(($一)((($的高标号和超高标号混凝土，与普通硅酸盐水泥相比，具有很强的抗硫酸盐侵蚀和钪淡水侵蚀能力，水化热低，凝结时间较长，是用于水利工程中大体积混凝土的良好胶凝材料，可取代特种水泥（例如抗硫酸盐水泥、水工水泥等），也适用于地下工程。如果采用蒸气养护和离心浇注工艺，可用该种磷渣胶结料制出各种高强度空心楼板、加气混凝土砌块、地砖、石棉磷渣瓦（板）、水磨石、下水管道、电杆、桩、梁、柱等混凝土构件，其生产成本远低于普通硅酸盐水泥的混凝土制品。该胶结材料的生产工艺简单，主要生产设备与一般的粉磨车间相同，但该胶结料的售价比磷矿粉及硅钙肥高出一倍以上。预计，年产"(((吨的黄磷厂所排放磷渣制成的该种胶凝材料产值可达#((万元以上，而其成本仅比硅钙肥高!(&*’(&，年利税可达!(((万元左右。对于现有的混凝土制品厂，还可以采用湿磨工艺，现磨现用，由于减少了干燥、除尘设备及能耗，生产成本降低。该工艺可吃掉全部黄磷渣而不产生新的环境污染，因此在各种磷渣利用方案中最值得进一步深入研究和开发。锦屏化工厂曾采用东南大学的研究成果，用本厂生产磷肥的设备和本厂的磷渣生产了约八千吨低熟料磷渣水泥和磷渣胶结料，并制成电杆、空心板、石棉制品等，各种制品的性能均满足要求。
东南大学在试验中采用南京磷肥厂和锦屏化工厂的磷渣，其磷含量为)+"(&*)+’(&，，值（-./012/034"/!567/"08"/#）)+"!*)+!9，试验表明磷渣的活性远不如高炉矿渣。特别是早期（9天）强度低，激发剂对磷渣的激发效果比高炉矿渣显著，其试验结果如表’:)所示。
表’:)矿渣混凝土的强度
品名渣渗量
&
;."6/!
&
9天强度"<；天强度
掺激发剂不掺掺激发剂不掺
南京磷渣#(!"’+9!)+#’#+!#(+9
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锦屏磷渣#(!"’+)!(+)’)+"’=+)
高炉矿渣#(!!!+9!<+9’%+’#’+"
石英砂#(")+!!(+)
韩国十长生纯熟料’!+#=(+!
齐鲁周刊
试验表明，磷渣胶结料对湿度比较敏感，恒温温度高，强度发展就快，养护温度最好在<(>以上，升温速度要适当，避免产生内应力及表面结露。从目前的研究情况看，采用热碱双重激发，能稳定生产出高标号和超高标号的混凝土。试验还表明，用水玻璃作激发剂时可使磷渣胶结料速凝。水玻璃模数对凝结时间有较大的影响，初凝时间可从几分钟到一个多小时，模数太高会有速凝现象，作为磷渣胶结料的碱性激发剂，模数以小于"+#为佳。水玻璃作激发剂时，常温下的强度高，但耐久性欠佳，只有经过湿热处理，才能获得高强度、高质
量的制品。细度对磷渣胶结料的强度影响较大，粒度越细，强度越高，但比表面积太大不仅降低了磨机的产量，而且会增加制品的收缩，磷渣胶结料的比表面积控制在!"""#$%&’(左右较好。
磷渣胶结料的水化物主要是低碱性水化硅酸钙凝胶。硬化的磷渣浆体相当致密，在扫描电镜下分辨不清磷渣和水化物。磷含量延缓水泥凝结硬化时间的机理目前还不太清楚，一般认为是反应中生成了难溶性的氟羟磷灰石，包围在水泥颗粒的周围所致。但有试验表明，)*+分析未检测出氟羟磷灰石或磷酸钙的存在。因此，即使有氟羟磷灰石的存在，因其含量少，也不足以包裹水泥颗粒，故有人认为磷渣对水泥凝结的严重缓凝作用可能是液相中,-./!的存在限制了012的形成。还需进一步深入研究产品磷含量对混凝土凝结时间及早期强度影响的定量关系及调控方法。
胡延照
344%年底，四川建材学院申请了一项名为“一种水泥及其制品的早强剂”的中国发明专利，公开号为：4%3"5%.%6"，称该早强剂由%"785"7钙芒硝矿石，%"7/5"7明矾矿石，"8 !"7低浆废渣组成（重量7）。用于水泥或掺有%"789"7粉煤灰、矿渣、钢渣、磷渣等工业废渣的水泥及其混凝土、人造石、砂浆等制品中，可大幅度降低成本、提高产量、保护环境。水泥及其制品的早期强度、钪压、钪折性能优良。该院还称采用立窑水泥熟料作掺合料的效果较好，对钢渣等进行了较多的试验，对磷渣只作了少量探索。
橙年华344.年底，河北建筑工程学院申请了名为“全黄磷渣水泥”的中国发明专利，专利公开号为：4.3"34%"65。该学院称：本发明公开了一种全黄磷渣水泥，在磷渣中添加计量的:;-<、:;:-.、:;%-、=>-%、4<%-、?;?>、、:;%=-!、高岭土，经混合粉磨至一定细度后即得成品。本发明的水泥不用任何水泥熟料，也不需蒸气养护，能在自然条件下硬化，具有@%@A普通水泥强度，后期强度大，耐腐蚀性强，抗渗性优于普通水泥，成本低，制备工艺简单，是目前各项报道中水泥标号最高的一项技术成果。但还未见到应用该专利技术的报道。
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