多源固废磷石膏充填体

氟固化抗浸出

以钢渣和矿渣为前驱体，少量CaO改性即能显著提升力学强度并将游离氟转化为稳定矿物相，为磷石膏大规模安全回填提供了一条低成本路线。

Wang, Daolin · Na, Qing · Liu, Yikai · Feng, Yan · 张钦礼 · 陈秋松

Cement and Concrete Composites 2024

具体参数

CaO掺量

4–8 wt%

钢渣与矿渣质量比

1:2

技术优势

氟浸出风险显著降低

游离氟离子被转化为稳定的氟磷灰石、萤石(CaF2)等矿物相，以及[AlF6]3-和[FeF6]3-络合物，从而实现物理化学固定。

力学性能提升且成本更低

采用钢渣和矿渣作为前驱体且CaO改性后，体系生成更多C-S-H和C-A-S-H凝胶以及AFt，增强了胶结强度，无需使用高成本水泥。

工艺简单易推广

所有原料均为大宗工业固废，仅需混合、粉磨和加水搅拌即可泵送充填，无需特殊设备或高温养护。

应用场景

• 矿山充填：替代水泥基充填体，降低充填成本且氟浸出风险更低，适合采空区大规模充填。
• 固废资源化：将磷石膏、钢渣、矿渣等多种固废协同转化为有用充填材料，实现以废治废。
• 环境修复：通过将游离氟固定为稳定矿物相，降低磷石膏堆存对周围环境的氟污染风险。