بررسی خواص فیزیکوشیمیایی و اثرات زیست محیطی پسماند فسفوژیپسوم با تمرکز بر عناصر نادر خاکی

فسفوژیپسوم (PG) بعنوان یک محصول جانبی تولید اسید فسفریک از سنگ فسفات طبیعی ( کانی آپاتیت ) توسط فرآیند تر،عمدتا حاوی گچ (CaSO۴·۲H۲O)، فسفات ها، فلوئوریدها، سولفات ها و همچنین میزان قابل توجهی از ناخالصی های تشکیل دهنده سنگ فسفات مانند عناصر رادیواکتیو ۲۳۵U, ۲۲۶Ra, ۲۳۲Th و فلزات سنگین Ni و Cd ، عناصری نظیر Sr، Ba، Si، P، Fe، Al، Ti، U و Th و فلزات نادر خاکی است . حضور این ناخالصی ها، اثرات زیست محیطی منفی ایجاد نموده و استفاده از فسفوژیپسوم را با محدودیت های جدی روبه رو می کند. به ازای تولید هر تن اسیدفسفریک ، پنج تن فسفوژیپسوم تولید می شود که میزان تولید جهانی آن، سالانه ۱۷۰ تا ۲۸۰ میلیون تن می باشد. از طرف دیگر، فسفوژیپسوم حاوی مقادیر قابل توجهی از عناصر نادر خاکی می باشد که با رشد صنایع پیشرفته در دنیا، مصرف این عناصر افزایش یافته و به بیش از ۲۴۰۰۰۰ تن در سال رسیده است . با توجه به این موضوع و محدود بودن منابع تولید این عناصر، فسفوژیپسوم به عنوان یک منبع ثانویه مورد توجه ویژه پژوهشگران و فناوران قرار گرفته است . در این کار تحقیقاتی ، خواص فیزیکوشیمیایی پسماند فسفوژیپسوم داخلی با تمرکز بر عناصر نادر خاکی مورد بررسی قرار گرفته است . بدین منظور از تکنیک های توزین حرارتی -گرماسنج روبشی تفاضلی (TGA-DSC)، طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت شده القایی ICP-) (MS، همدمای جذب، اندازه ذرات و توزیع آماری آنها، پراش پرتو ایکس (XRD) و فلورسانس پرتو ایکس (XRF) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM ) استفاده گردیده است . نتایج این بررسی نشاندهنده آن است که به علت حضور فلزات سنگین و همچنین یون فلوئورید و pH بسیار پایین ؛ این پسماند باید قبل از دپو و یا استفاده در مصالح ساختمانی به عنوان اصلاح کننده خاک و تنظیم کننده خواص سیمان پرتلند، تحت فرایندهای فیزیکی -شیمیایی قرار گیرد.