磷石膏的综合利用途径和处置方法

时间：2021-01-09 04:00:32　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：根据我国磷化工发展情况和磷石膏综合利用现状，通过阐述磷石膏制硫铝酸盐水泥、硫酸联产硅酸盐水泥、磷石膏矿渣水泥、水泥缓凝剂、化肥生产工艺，及生产石膏粉、装饰建材、墙体材料、新型建筑材料等的利用情况及市场前景。经过对工业能耗、产品性能、市场前景的分析，为磷石膏综合利用建言献策，对磷石膏采取最有效、最经济的回收利用方式，既能解决磷石膏堆放问题又能产生经济效益。
　　关键词：磷石膏；磷化工；综合利用
　　中图分类号：TQ172.78 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2017）08-0037-03
　　Abstract：According to the development of phosphorus chemical industry and the present situation of comprehensive utilization of phosphogypsum in China， Described to the preparation of sulphoaluminate cement from phosphogypsum， sulphuric acid co production Portland cement， phosphogypsum slag cement， cement retarder， chemical fertilizer production of process， And described to gesso， decorative building materials， wall material， new building materials of the utilization and market prospect， After the analysis of industrial energy consumption， product performance and market prospects， Suggestions for the comprehensive utilization of phosphogypsum. By taking the most effective and economical method of recovery and utilization of phosphogypsum， It can not only solve the problem of piling up phosphogypsum， but also produce economic benefits.
　　Keywords：phosphogypsum； phosphate industry； sustainable development
　　引言
　　目前，世界磷石膏年排放量达2.8亿吨，平均有效利用率约4.5%左右，在日本、德国、韩国等发达国家利用率较高一点，特别是日本，磷石膏几乎全部得到利用[1]。我国年产磷石膏已超过5000万吨，有效利用率约10%左右，其余绝大部分当作废渣堆放[2]。磷石膏堆放一是占地大、投资高，二是浪费资源，三是由于含氟化物、游离磷酸、P2O5、磷酸盐等易造成环境污染。所以，磷化工的可持续发展，必须解决磷石膏综合利用问题。
　　1 磷石膏水泥工业原料
　　磷石膏可作为硫铝酸盐水泥、硫酸联产硅酸盐水泥、磷石膏矿渣水泥、水泥缓凝剂的原料[3-7]。
　　1.1 制硫铝酸盐水泥
　　硫铝酸盐水泥是一种低碱度水泥，主要以石灰石、磷石膏、矾土为原料，含65%的无水硫铝酸钙、25%的硅酸三钙，掺和10%的磷石膏和石灰石磨制而成。磷石膏可改善水泥生料的易磨性和易浇性，具有早强、快硬、抗裂、防腐等特殊功能，主要用于机场跑道、铁路、港口、码头、水坝、油井建设和普通建筑地下工程。
　　1.2 制硫酸联产水泥
　　制硫酸联产水泥工艺可实现硫资源的循环利用，解决了磷石膏污染问题，是国家支持发展的循环经济工程，该工艺对原料的要求高，其关键在于磷石膏生料的煅烧，既要制得稳定高浓度的SO2，又要熟料必须符合生产高标号水泥的要求。国内共建有7套装置，因为能耗较高，目前只有鲁北化工集团公司、青岛东方化工集团股份有限公司还在生产，其余均已停产。从环保要求看，在能降能低能耗的前提下，磷石膏制硫酸聯产水泥工艺还是具有很强竞争力的。
　　1.3 制矿渣水泥
　　磷石膏矿渣水泥主要以矿渣、无水磷石膏和熟料配制而成，具有较强的抗腐蚀能力，可用于一些特殊工程项目上。矿渣水泥根据矿渣种类不一样，可大致分为三种，一是磷石膏高炉矿渣水泥，约含磷石膏10%～20%，二是磷石膏铁炉渣水泥，约含磷石膏9%～16%，三是磷石膏转炉钢渣水泥，约含磷石膏5%～12%。
　　1.4 制水泥缓凝剂
　　含磷石膏的水泥缓凝剂可提高水泥强度、降低生产成本，但必须对磷石膏进行预处理，使可溶性F小于0.5%，可溶性P2O5含量小于0.3%，再将处理后的磷石膏制粒，粒度大小为10～30mm，可按水泥使用量的4%～6%加入作为水泥缓凝剂。
　　2 磷石膏建筑材料
　　磷石膏在建筑材料行业可用于生产石膏粉、装饰建材、墙体材料、新型建筑材料等[8]。
　　2.1 制石膏粉
　　石膏粉可分为生石膏粉和熟石膏粉。生石膏粉是将石膏直接磨细而得，可用于改良土壤、水泥添加剂等；熟石膏粉通过对磷石膏洗涤、脱水、除杂、煅烧、磨细等工序而制得，可用于建材、化工、食品、铸造、模具等行业，主要分为α—石膏粉、β—石膏粉两种，α—石膏粉主要用于陶瓷工业、精密铸造、首饰模具、医疗卫生等领域，β—石膏粉主要用于墙体摸平、制石膏板、制石膏砌块、嵌缝石膏粉、粉刷石膏粉等用途。目前，根据我国建筑行业的发展，熟石膏粉因房屋装修需要，在建材行业消耗量很大，具有广阔的市场。

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