含硫酸盐废水对磷石膏胶结充填体材料性能的影响

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SO₄^2-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SO₄^2-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