Phosphogips er et calciumsulfathydrat dannet som et biprodukt ved fremstilling af gødning fra phosphoritsten . Den består hovedsageligt af gips (CaSO 4 2H 2 O). Selvom gips er et meget brugt materiale i byggeindustrien , finder fosforgips det meget sjældnere. Det meste af phosphogipsen anbringes på lossepladser til langtidsopbevaring på grund af lav radioaktivitet . Radioaktiviteten af phosphogips er forbundet med tilstedeværelsen i den af naturlige radionuklider af deres datterisotoper. Langtidsopbevaringen af fosforgips og stigningen i lossepladser er kontroversiel [1] , men i øjeblikket er der ingen økonomisk bæredygtige teknologier til forarbejdning af fosforgips [2] . Der produceres omkring fem tons phosphorgips pr. ton produceret phosphorsyre. Den årlige produktion af phosphogips på verdensplan anslås til 100 til 280 Mt. [3]
Fosfogips er et biprodukt i produktionen af fosforsyre under behandling af fosfatmalm ( apatit ) med svovlsyre i henhold til følgende reaktion:
Ca 5 (PO 4 ) 3 X + 5 H 2 SO 4 + 10 H 2 O → 3 H 3 PO 4 + 5 (CaSO 4 2 H 2 O) + HX hvor X kan omfatte OH, F, Cl eller BrFosfogips er radioaktivt på grund af tilstedeværelsen i naturen af uran og thorium og deres datterisotoper - radium, radon, polonium osv. Marine fosfataflejringer har generelt et højere niveau af radioaktivitet end vulkanske fosfataflejringer på grund af tilstedeværelsen af uran i havvand. Andre komponenter i phosphogips er cadmium Cd (5-28 ppm), fluorid (ca. 1%) og silica. [3]
I Rusland bruges phosphogips som gødning til solonetziske jorde. [5] Det maksimale indhold af radionuklider i byggematerialer er reguleret af GOST 30108-94. For eksempel i byggematerialer, der anvendes i boliger og offentlige bygninger, bør indholdet af radionuklider ikke overstige 0,37 Bq /g, i industribygninger og ved konstruktion af veje i bygder 0,74 Bq /g, ved anlæg af veje uden for bygder 1,5 Bq /g [6]
US Environmental Protection Agency (EPA) har forbudt de fleste anvendelser af phosphogips indeholdende Radium-226 i koncentrationer på over 10 picocurie /g (0,4 Bq /g). Som følge af dette forbud opbevares fosforgips, der overskrider denne grænse, på store lossepladser.
Central Florida har en stor mængde fosfataflejringer, især i Bone Valley-regionen. Fosfatmalm fra marine aflejringer i det centrale Florida er svagt radioaktivt, og derfor er biproduktet af dets forarbejdning, phosphogips (hvori radionuklider er koncentreret til en vis grad), for radioaktivt til at blive brugt i de fleste tilfælde. Som følge heraf dumpes omkring en milliard tons phosphogips på 25 lossepladser i Florida (22 er i det centrale Florida), hvortil omkring 30 millioner tons årligt tilføjes. [otte]
Forskellige anvendelser af phosphogips er blevet foreslået, herunder dets anvendelse som materiale til: [1]
Det amerikanske miljøbeskyttelsesagentur (EPA) har godkendt brugen af phosphogips til vejbygning i 2020 og sagde, at godkendelsen kom på anmodning fra Fertilizer Institute. Miljøforkæmpere modsatte sig beslutningen og sagde, at brug af radioaktivt materiale på denne måde kunne udgøre en sundhedsfare. [9]