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磷石膏的资源化利用途径及目前利用现状分析

发布时间:2021-12-16 13:03浏览量:

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磷石膏是磷化工行业产生的废弃物,通常生产1吨磷酸可产生4.5-5.0吨磷石膏副产物。中国磷化工产业发展快速,磷石膏堆存量已经达到4亿t,每年仍以大约5000万t的速度递增。

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从全球范围看,磷石膏的综合利用率非常低,还不到10%。在一些天然石膏资源丰富的国家,磷石膏利用率很低,比如美国、加拿大、比利时等国家,采用堆存的方式处理,摩洛哥、荷兰等国家采用排入海洋的方式处理。像日本因石膏资源匮乏,因此其磷石膏利用率接近100%。其中约60%用于生产熟石膏粉和石膏建材,30%用于生产水泥缓凝剂,10%用于食品、医疗等行业。

中国天然石膏资源丰富,因此磷石膏的利用率也不高。处理磷石膏的方式也主要是综合利用和堆存两种,其中又以堆存为主。但磷石膏存量过大,不仅会占用耕地,而且也会造成水污染,影响环境。合理的开发利用起来,可以节约天然石膏资源,也可以改善环境,经济效益和社会效益并存。在贵州磷化工集中的地区,磷石膏的综合利用已经陆续发展。磷石膏综合利用主要包括以下这些方面:

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水泥行业

磷石膏在水泥行业可以用作水泥缓凝剂和制硫酸联产水泥。这也是磷石膏主要的应用途径,可以替代天然石膏用作水泥缓凝剂,在水泥水化过程中,石膏溶解的SO42-与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙晶体,沉淀覆盖在水泥熟料颗粒表面,减少水泥熟料与水的接触面积,延缓水泥熟料颗粒水化,从而达到缓凝目的。而磷石膏制硫酸联产水泥是将磷石膏中的硫酸钙高温分解,分解生成的SO2用于生产硫酸,CaO用于生产水泥。

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建材方面

磷石膏建材资源化利用主要集中在生产石膏粉、石膏板、石膏砌块、石膏砖等石膏制品。其中,纸面石膏板市场需求量较大,它是一种新型建筑装饰轻质板材,具有质轻、隔声、隔热、抗震、收缩率低、强度高、自动微调室内湿度、加工性能强及施工方法简便的优点。

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建设工程基础材料方面

建设工程基础材料方面用作道路基层材料、填充骨料方面。在道路工程建设中使用磷石膏,不仅可以缓解环境压力,而且能够降低工程建设成本。而磷石膏作为充填骨料重新回填到磷矿山采空区,不仅能够实现磷石膏规模化再利用,而且能够避免采空区引起的山体崩落、地表变形等问题。

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农业方面

磷石膏在农业方面的利用是盐碱地改良剂、硫、钙、硅肥。磷石膏中含有农作物必需的磷、硫、钙、硅等营养成分,可促进作物生长,改善作物品质,提高作物产量。

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化肥工业方面

磷石膏在化肥工业的应用在制硫酸铵、硫酸钾。磷石膏制硫酸铵的原理是磷石膏与碳酸铵反应生成硫酸铵,副产碳酸钙,该工艺技术成熟,生产设备通用,工艺条件易于控制,但是生产硫酸铵产品的含氮量低,以单位质量的氮计算,生产费用比尿素和硝酸铵高得多。硫酸钾是一种无氯钾肥,适用于烟草、葡萄、茶树、马铃薯等忌氯喜钾作物的种植。

磷石膏合理回收应用利国利民,是废料再利用的主要构成。目前我国对磷石膏的综合利用也处于不断研究开发阶段。

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