【技术】磷尾矿在建筑材料中的应用

磷矿是一种典型的沉积岩，含有大量的磷酸盐矿物，广泛用于化肥制造等行业。根据国际肥料工业协会的数据，中国是全球第二大磷矿储藏国。近年来，磷矿的过度使用导致绿色气体和固体废弃物不断增多，已成为生态环境的一大威胁。

磷尾矿是磷酸盐开采和浮选过程中的典型副产品。生产1吨磷精矿，会产生0.4吨磷尾矿。我国每年积累磷尾矿近950万吨。然而，它们中只有有限的数量可以重复使用，效率约为 7%。磷酸盐尾矿的堆放会将重金属带入土壤或水源中，威胁人体健康。

磷矿尾矿的主要化学成分被认为是为二氧化硅（SiO 2）、氧化镁（MgO）、氧化铁（Fe 2 O 3）、五氧化二磷（P 2 O 5）、钙氧化物（CaO）等。因此，磷酸盐尾矿通常被回收用于水泥和陶瓷等建筑材料中。在烧结砖生产中加入磷酸盐尾矿可增强其结构性能，磷酸盐尾矿可替代水泥混凝土中的细骨料。

此外，磷酸盐尾矿含量会影响水泥混凝土的凝结时间和水化热性能。磷尾矿含量的增加会延长凝结时间，降低水化热。此外，磷酸盐尾矿是一种合适的肥料资源，因为其中的硅、磷和钙对农业有益。

在路面工程中，工业固体废弃物被加工成微细粉末，然后直接添加到沥青中作为改性剂或作为矿粉的替代品。一般来说，无机粉体作为添加剂或改性剂的加入，会对粉煤灰、微硅粉、矿渣等沥青性能的改善带来优异的效果。Sharma在使用废大理石粉代替混凝土中的沙子和水泥时提高了强度的增长。然而，磷酸盐尾矿在沥青混凝土中的应用关注有限。以前的研究人员主要关注磷酸盐渣，这是磷酸盐中的另一种固体废物。钱发现磷酸盐渣粉在高温下呈碱性和疏水性，这为原始沥青的抗老化和抗车辙性能以及沥青混合料的高温稳定性和抗水性能带来了改善。结果表明，磷渣改性沥青在9%的掺量下达到最佳的高温稳定性和水稳定性。SEM 和 FTIR 结果与机械性能一致，其中添加磷酸盐渣有利于道路性能。

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