A foszforgipsz egy kalcium-szulfát-hidrát , amely melléktermékként képződik foszforitkőzetből műtrágyák gyártása során . Főleg gipszből áll (CaSO 4 2H 2 O). Bár a gipsz széles körben használt anyag az építőiparban , a foszfogipsz sokkal ritkábban kerül felhasználásra. A foszfogipsz nagy részét az alacsony radioaktivitás miatt hosszú távú tárolás céljából lerakókba helyezik . A foszfogipsz radioaktivitása a benne lévő leányizotópok természetes radionuklidjainak jelenlétével függ össze. A foszfogipsz hosszú távú tárolása és a szemétlerakók számának növekedése ellentmondásos [1] , de jelenleg nincs gazdaságilag életképes technológia a foszfogipsz feldolgozására [2] . Egy tonna előállított foszforsavra körülbelül öt tonna foszforgipszet keletkezik. A foszfogipsz éves termelését világszerte 100-280 Mt-ra becsülik. [3]
A foszforgipsz a foszforsav előállításának mellékterméke a foszfátérc ( apatit ) kénsavval történő kezelése során a következő reakció szerint:
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 ahol X jelentése OH, F, Cl vagy BrA foszfogipsz radioaktív, mivel a természetben urán és tórium , valamint leányizotópjaik – rádium, radon, polónium stb. – jelen vannak. A tengeri foszfátlerakódások radioaktivitása általában magasabb, mint a vulkáni foszfátlerakódások, mivel uránt tartalmaz a tengervízben. A foszfogipsz további komponensei a kadmium-Cd (5-28 ppm), a fluor (körülbelül 1%) és a szilícium-dioxid. [3]
Oroszországban a foszfogipszt szolonyec talajok műtrágyájaként használják. [5] Az építőanyagok maximális radionuklidtartalmát a GOST 30108-94 szabályozza. Például a lakó- és középületekben használt építőanyagokban a radionuklidtartalom nem haladhatja meg a 0,37 Bq /g-t, az ipari épületekben és a településeken belüli utak építésénél a 0,74 Bq /g-t, a településeken kívüli utak építésénél az 1,5 Bq -t /g [6]
Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) betiltotta a rádium-226- ot tartalmazó foszfogipsz legtöbb felhasználását 10 picocurie /g (0,4 Bq /g) feletti koncentrációban. A tilalom következtében az ezt a határértéket meghaladó foszforgipszet nagy lerakókban tárolják.
Közép - Floridában nagy mennyiségű foszfátlerakódás található, különösen a Bone Valley régióban. A Florida középső részén található tengeri lelőhelyekből származó foszfátérc gyengén radioaktív, ezért a feldolgozás mellékterméke, a foszfogipsz (amelyben a radionuklidok bizonyos mértékig koncentrálódnak) túl radioaktív ahhoz, hogy a legtöbb esetben felhasználják. Ennek eredményeként körülbelül egymilliárd tonna foszforgipsz kerül lerakásra Floridában 25 szemétlerakóba (22 Florida középső részén található), amihez évente körülbelül 30 millió tonnát adnak hozzá. [nyolc]
A foszfogipsz különféle felhasználási lehetőségeit javasolták, többek között anyagként való felhasználását: [1]
Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) 2020-ban jóváhagyta a foszfogipsz használatát útépítéshez, mondván, hogy a jóváhagyás a Műtrágya Intézet kérésére érkezett. A környezetvédők ellenezték a döntést, és kijelentették, hogy a radioaktív anyagok ilyen módon történő felhasználása egészségügyi kockázatot jelenthet. [9]