文档介绍：1引言
《工业和信息化部关于工业副产石膏综合利用的指导意见》指出,2009年,磷石膏约5000万吨,综合利用率约20%,到2015年底,磷石膏综合利用率由2009年的20%提高到40%。
近年来,尽管我国工业副产石膏的利用途径不断拓宽、规模不断扩大、技术水平不断提高,但随着工业副产石膏产生量的逐年增大,综合利用仍存在一些问题。
一是区域之间不平衡。我国磷矿资源主要集中在云南、贵州、四川、湖北、安徽等地区,决定了我国磷肥工业布局及磷石膏的产生、堆存主要集中在这些地区。受运输半径影响,磷石膏综合利用长期处于较低水平。使用量大的地区供不应求,而产生量集中的地区却大量堆存。
二是工业副产石膏品质不稳定。由于磷矿资源不同,导致磷石膏含有不同的杂质,品质差异较大。因此,石膏制品企业更愿意使用品质稳定的天然石膏。同时,由于当前我国天然石膏开采成本(包括资源成本和开采成本)较低,也不利于工业副产石膏替代天然石膏。
三是标准体系不完善。一方面缺乏用于生产不同建材的工业副产石膏标准,不利于工业副产石膏在不同建材领域的应用。另一方面缺乏工业副产石膏综合利用产品相关标准,只能参照其他同类标准,市场认可度低,造成工业副产石膏难以被大规模利用。
四是缺乏共性关键技术。由于缺乏先进的在线质量控制技术、低成本预处理技术及大规模、高附加值利用关键共性技术,制约了工业副产石膏综合利用产业发展。现有的一些成熟的先进适用技术,如副产石膏生产纸面石膏板、石膏砖、石膏砌块、水泥缓凝剂技术等,在部分地区也没有得到很好的推广应用。
2磷石膏的杂质及其预处理工艺
磷石膏主要成分为二水硫酸钙(),其含量非常高。磷石膏杂质分两大类:
不溶性杂质:如石英、未分解的磷灰石、不溶性p2O5、共晶P2O5、***化物及***、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐。
可溶性杂质:如水溶性P2O5,溶解度较低的***化物和硫酸盐。
此外,磷石膏中还含***、铜、锌、铁、锰、铅、镉、***及放射性元素。均极其微量,且大多数为不溶性固体,其危害性可忽略不计。磷石膏中所含***化物、游离磷酸、P2O5、磷酸盐等杂质是导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染的主要因素。
通常对磷石膏性能影响较大的杂质有以下几种:
①磷磷是磷石膏中的主要杂质,以可溶磷、共晶磷和难溶磷三种形式存在。可溶磷由磷酸引入,主要以H3PO4、H2PO4-、HPO42-三种形式存在;共晶磷是由HPO42-同晶取代部分SO42-进入硫酸钙晶格而形成的。CaHPO4·2H2O在炒制或煅烧时以CaHPO4形式释放出来,水化时转化为Ca3(PO4)2,降低pH值,延缓凝结时间,降低石膏硬化体的强度;难溶P2O5存在于少量未反应的磷灰石粉中,作为惰性填料,几乎无不良影响。
②***磷石膏中的***来源于磷矿石,磷矿石经硫酸分解时,磷矿石中的***有20%~40%夹杂在磷石膏中,以可溶***NaF和难溶***CaF2、Na2SiF6两种形式存在。
③碱金属盐碱金属盐带来的主要危害是当磷石膏制品受潮时,碱金属离子沿着硬化体孔隙迁移至表面,水分蒸发后在表面析晶,产生粉化、泛霜。
磷石膏的预处理主要是采用物理、化学或物理化学方法,使磷石膏中的各种
有害杂质除去或降低其含量,使其成为能够使用的二次资源,其处理方法有多种,各自都