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行業動態

【分析】我國磷石膏資源化應用現狀

文字:[大][中][小] 2017-5-18    瀏覽次數:1420    
    隨著中國磷復肥工業的迅猛發展,其副產物----磷石膏的排放量呈井噴式增長趨勢,提高-磷石膏的綜合利用率既是磷復肥行業必須面對的緊迫問題,也是各級政府部門、科研單位和關聯企業必須認真解決的當務之急。

    磷石膏是生產磷肥、磷酸時排放出的固體廢棄物,每生產1t磷酸約產生(4.5~5)t磷石膏。磷石膏主要成分是硫酸鈣(CaSO4˙2H2O),另外也含有少量未完全分解的磷礦、氟化物、磷酸、有機質、酸不溶物、鐵鋁化合物等雜質。隨著我國高濃度磷復肥和磷酸工業的快速發展,副產的磷石膏量急劇增加。目前我國磷石膏的年排放量已達5000萬t左右,由于資源化利用技術的瓶頸,累計堆存量超過2億t。國內磷石膏還沒有很好的利用途徑,大多堆存處理,既占用土地,又浪費資源,含有的酸性及其他有害物質容易對周邊環境造成污染,可見,磷石膏已到了非大力處置不可的地步,否則,將直接影響人、環境和社會的和諧,以及國土保護,并直接給企業的生存和發展帶來不可估量的損失。磷石膏廢渣無害化處理已經成為影響磷復肥企業生產的“瓶頸”問題,搞好磷石膏的綜合利用將成為磷肥化工產業可持續發展的關鍵。本文對磷石膏的綜合利用中存在的問題及其資源化應用作了分點論述,并對磷石膏資源化利用提出了幾點建議。


2我國磷石膏綜合利用現狀


    據不完全統計,目前我國磷石膏綜合利用量在10000kt/a(即每年1000萬噸)左右,低于脫硫石膏的利用量。其中,生產建筑石膏約2800kt/a,生產水泥緩凝劑約2500kt/a,生產石膏砌塊和石膏磚約1600kt/a,用作填充材料約1500kt/a,用作土壤改良劑約1500kt/a,制硫酸和硫酸銨等化工產品約100kt/a[1]。當前我國磷石膏綜合利用存在的問題主要有以下幾個方面。


    (1)磷石膏雜質多,利用成本高。磷石膏中含有游離磷酸和硫酸等酸性物質,導致其pH值低,容易腐蝕生產設備。同時,磷石膏中含有的磷酸鹽、氟化物等對后加工產品有不利影響。因此,磷石膏須經凈化除雜等工藝處理后才能進行下一步的利用。磷石膏利用過程中會產生二次污染,需配套環保設施才能達到國家環保要求,其投資和運行成本較高。


    (2)區域之間發展不平衡,磷石膏綜合利用長期處于較低水平。受地域資源分布和運輸半徑的影響,不同地區磷石膏產生、堆存及綜合利用情況差異較大。磷石膏的排放、堆存主要集中在云南、貴州、四川、湖北和安徽等磷復肥產區,而石膏消費主要集中在建筑石膏、水泥產量大的地區,如我國經濟發達的東部省市地區。由于受到運輸半徑的影響,石膏使用量大的地區供不應求,而排放量集中的地區卻無奈只能大量堆存。


    (3)標準體系不完善。一方面缺乏用于生產不同建材的磷石膏標準,不利于磷石膏在不同建材領域的應用。另一方面,缺乏磷石膏綜合利用產品相關標準,只能參照其他同類標準,市場認可度低,造成磷石膏難以大規模利用。


    (4)我國天然石膏產量大,限制了磷石膏的利用。2010年我國天然石膏產量為45000kt,主要集中在山東、湖南、湖北、江蘇和安徽等地。天然石膏的大量開采使用不僅破壞自然環境,而且搶占工業副產石膏的市場。與國外發達國家工業副產石膏高綜合利用率相比,我國磷石膏應用的壓力很大(如美國達到35%、日本幾乎已達到100%)。


3磷石膏的資源化應用


3.1磷石膏用作水泥緩凝劑


目前我國水泥緩凝劑主要以天然石膏和脫硫石膏為原料。隨著水泥產量的增長,國內對水泥緩凝劑的需求量也原來越大。而我國天然石膏礦開采成本增加和優質石膏礦的減少,也為磷石膏用作水泥緩凝劑創造了機遇。目前國內磷石膏用作水泥緩凝劑總量約6Mt/a,而2012年我國水泥生產對水泥緩凝劑的需求量約為90Mt,即使磷石膏制水泥緩凝劑產能全部釋放,也僅占水泥緩凝劑需求量的7.4%左右??梢?,磷石膏作為水泥緩凝劑的市場前景很大。目前國內磷石膏制水泥緩凝劑單系列最大規模為800kt/a。
















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