几种主要的工业副产石膏资源化利用途径
一、工业副产石膏的种类及现状
工业副产石膏也叫化学石膏，是指工业生产中由化学反应生成的以硫酸钙（主要为无水和二水硫酸钙）为主要成分的工业副产品。例如：在磷素化学肥料和复合肥料、各类添加剂的生产过程中会产生磷石膏、大型燃煤设施采用石灰湿法脱硫产生的脱硫石膏、发酵法制柠檬酸的过程中产生柠檬酸石膏、用硫酸分解萤石制氟化氢的过程中产生的氟石膏、还有其它各化工生产中产生的盐石膏等均为化学石膏的主要品种。以下介绍几种主要的工业副产石膏：
磷石膏是磷肥工业的固体废弃物，而磷酸是磷肥工业的基础。湿法磷酸生产工艺都是通过硫酸分解磷矿粉生成萃取料浆，然后过滤洗涤制得磷酸。过滤洗涤的过程中同时产生磷石膏废弃物。一般每生产1吨磷酸约产生5---6 吨磷石膏，每生产1 吨磷酸二铵排放2.5---5吨磷石膏，我国湿法磷酸产量约为100多万吨左右，而随着我国近年来高浓度复合肥工业的迅猛发展，每年由磷肥类化工企业排出的磷石膏近2000
万吨左右。
磷石膏一般呈粉状，因含有8---15％的附着水而呈浆体状，颗粒直径一般为5---150μm，其主要成分为CaSO4?2H2O，一般可达到70---90%，其中所含的次要成分随矿石来源不同而异，成分较为复杂，一般都含有岩石成分、Ca 、Mg的磷酸盐、碳酸盐及硅酸盐，除此之外，还含有少量的有机磷、硫、氟类化合物。磷石膏的外观一般呈灰白、灰、灰黄、浅黄、浅绿等多种颜色，相对密度为2.22---2.37，容重为
0.733---0.880g/cm3。
磷石膏中因含有种类较多的化学成分而增加了磷石膏的利用难度，一般不被作为石膏生产原料采用。仅有极少的一部分被作为土壤改良剂用于改良土壤或在一些石膏资源匮乏的地区经初级处理后（水洗）而作为生产原料使用。这些较为简易的处理或利用方式所消化的磷石膏对于磷肥类化工企业累年沉积、堆积如山的磷石膏山无疑于杯水车薪。且该种处理方式几乎没有经济效益可讲，或者在处理过程中产生大量的难以处理的废水，因此仍然不能从根本上解决问题。
脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD 石膏，是对含硫燃料（主要是煤）燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的工业副产石膏。
目前，随着工业的发展，燃煤的增加，由燃煤排放到大气中的二氧化硫也不断增加，1995年我国二氧化硫排放量己达到2370万吨。成为世界二氧化硫第一排放大国，由此而产生的空气污染、酸雨等现象极为严重。因此对二氧化硫排放量的控制势在必行，按照有关规定：即2000年后投入运行和在建的装机容量为10000 MW的电厂均应具有脱硫设备。
据初步统计，目前己投入运行和即将投入运行的脱硫机组总容量为2800多MW ，已开工的为850 MW，己列入计划的总计容量为3800 MW，到2010 年，全国火电厂烟气脱硫机组总容量将达到
40000---50000 MW，也就是说，届时将每年产生纯度85 ％以上的烟气脱硫石膏850 万吨。
脱硫石膏作为石膏的一种，其主要成分和天然石膏一样，都是二水硫酸钙。但作为工业副产品的化学合成石膏，同时又具有同其它化学石膏一样的特性：具有较高的游离水、松散的细小颗粒、具有多种杂质成分。但由于脱硫石膏的生产工艺，其中所含的杂质成分多为无机、难溶的矿物类杂质，大多均对石膏的加工及应用没有较大影响，因此，在所有的化学石膏中，脱硫石膏最为容易，而且由于其自身的品位较高（CaSO4?2H2O含量可达85---95%），所得到的石膏产制品也均具有较高的性能。应用较好，很少储存堆放。
据统计每年约有100 万吨左右的柠檬酸石膏产生，其二水硫酸钙含量均较高，大多均在85 ％以上。由于其中的残留杂质多为有机酸类，对石膏产品的生产、应用均有很大的影响，因此，除部分经技术处理或应用外，大多均得不到应用，采用圈地堆放的方式进行处理。
二、工业副产石膏资源化利用的必要性和可行性
A 、工业副产石膏的特性
工业副产石膏由于其产生途径的不同，其成分、颜色、物理性能、杂质含量、杂质种类等都因其产生的工艺和原理而有所不同，但作为工业副产品或者说人工合成的石膏，它都有着以下的一些共同特性：l 、工业副产石膏大多都具有较高的附着水，呈浆体状或湿渣排出，一般，其附着水的含量都在10－40％，个别的甚至更高
2 、工业副产石膏粒径较细，粒径一般均在5---300 微米之间，生产石膏粉时，可节省破碎、粉磨费用，会产生大量的粉尘，增加除尘的费用。
3 、工业副产石膏一般所含成分较为复杂，含有量少但对石膏水化硬化性能有较大影响的化学成分，PH值呈酸或碱性而非中性。给化学石膏的有效利用带来较大难度。
4 、工业副产石膏产量都较大，在产生过程中，大多都高于其主产品的产量，如磷石膏近2000 万吨/年，脱硫石膏也在大量增加。
5 、工业副产石膏大多都不能采用常规天然石膏处理工艺生产，利用难度较大，对环境有一定的污染，利用量极少，大多采用圈地堆放的方式处理。
磷石膏这种利用难度较高的工业副产品，各种行业的研究机构从不同的角度对其进行了各种利用途径的研究，其利用途径和方法主要分为以下几种：
A 、做为一种硫效肥料使用或者用于改良碱性土壤
B 、磷石膏预处理（水洗）后在石膏建材中利用
C 、磷石膏生产硫酸联产水泥
D 、磷石膏作为水泥生产的缓凝剂使用
但以上利用方法因为技术、产品市场、产品竞争力、产品技术性能、对磷石膏的消耗量等原因，均未能得到大幅度的推广和应用，磷石膏相关生产企业仍然只能采用圈地堆放这一最简单的方式处理这种产量最大、最难处理的工业副产石膏。
脱硫石膏由于产生时间较晚，几乎是04年才开始大规模上脱硫装置，以前产生脱硫石膏的厂家较少，自身产量就不大；再者由于脱硫石膏容易利用，利用的范围广、难度小。因此，到目前为止，几乎没有形成大量堆放的情况。脱硫石膏目前的主要利用途径是生产建筑石膏粉、粉刷石膏、纸面石膏板、石膏砌块等。
6 、工业副产石膏中，有效成分二水石膏的含量一般均较高，可达75---95 % ，相当于二级以上石膏的有效成分含量。如果单论其有效成分含量而不计其有害杂质的影响，工业副产石膏都可作为优质的石膏生产原料。磷石膏中CaSO4?2H2O含量一般在75---90％；脱硫石膏CaSO4?2H2O一般在85---96 % ，柠檬酸石膏CaSO4?2H2O也在75---90％。因此，如果采用合适的技术和设备，能够消除工业副产石膏中有害成分的影响，工业副产石膏就会成为一种廉价、高品位、环保的优质生产原料。
B 、工业副产石膏资源化利用的必要性
据有关资料统计，我国天然石膏矿石的总储藏量为570 亿吨，该储藏量中，仅有大约8％为优质石膏（主要指CaSO4?2H2O。含量大于90％的特级及一级石膏）资源，低品位矿石及硬石膏的含量相对较大（来源于中国非金属矿工业协会石膏专业委员会的《 2004年全国石膏矿业经济运行概况》），且我国石膏矿的分布并不均匀，有相当多的地区没有石膏资源，随着近年来市场的急剧拓展，资源消耗急剧加大，资源浪费也极为严重，由于我国目前的这种乡镇小矿（技术力量、设备水平、生产能力等均极为原始的掠夺性开采）仍然占据主导的开采生产模式，致使资源实际开采率、利用率、回采率等均极低，采出率不足30% ，资源浪费严重，各类资源不能得到合理的开采、有效的利用。我国2004年的各类石膏的消耗总量约为3500 万吨左右，95 ％以上仍然为天然石膏资源，而且大多为地下开采，开采成本较高，加大了原料成本。而我国每年产生的各类优质的工业副产石膏约3000 多万吨，仍在采用买地堆放的方式处理，占用土地、影响环保、占用资金、浪费资源。因此，工业副产石膏这种具有优质二水石膏特性的工业废弃物的资源化利用，有着极为重要的社会效益和环保效益，对于相关企业的可持续发展和有限的天然石膏资源的保护和有效利用也有着极为重要的意义。
近年来，随着我国经济的飞速发展，环境保护要求的日益提高。各种环保法制法规的逐步健全和加强，对各类工业企业生产中所排放的污染物的指标均做了较为严格的限制，执法和检查力度也在逐步加强。在环境保护的这种迫切和严格要求下，大量堆积的工业副产石膏如何有效的处理已经成了我国乃至世界范围内的一个迫在眉睫的问题。而目前所采用的“堆放”的处理方式已在以不同的方式制约着企业的发展：堆放这些成百上千万吨的工业废弃物，不仅占用大量的土地，而且这种方式仍然在污染环境，不能满足环保要
求，且处理费用也非常昂贵，给企业造成较大的压力。因此，无论从企业的生存发展、环境保护，还是从资源保护和工业副产石膏的综合开发利用来看，工业副产石膏的资源化利用都是大势所驱，是符合国家持续发展、环境保护、节能利废等产业政策的。
C 、工业副产石膏资源化利用的可行性
要解决工业副产石膏的问题，根本出路在于如何将其开发处理为具有广阔市场前景、较大的市场容量、较好的经济效益的各种原材料或产制品，要把工业副产石膏做成一种资源，下工夫研究开发，走可持续发展的道路，才能真正的作到变废为宝、变害为利。
随着当前建筑节能和墙体改革的新形势，急需新型的节能环保型的墙体材料，随着生态建筑和绿色建材的概念日益为人们所接受，以石膏为主体的功能型新型绿色环保建材日益受到建筑业的青睐；而目前市场上的石膏产品，种类繁多、且大多都具有较好的经济效益。因此，如何利用工业副产石膏自身的特性，采用切实可行的工艺方法，将工业副产石膏处理成各种石膏建材产制品，将这种工业废弃物资源化、市场化，才是解决工业副产石膏综合利用以及环境保护的最有效的途径之一。
目前，在市场上存在着种类繁多的石膏产制品，其应用领域主要为建筑建材、陶瓷模具、工艺美术、装饰装修、精密铸造、医疗卫生等。宁夏石膏工业设计研究院根据自身多年从事石膏设计研究的经验，及对石膏产制品市场的需求分析，确定了在工业副产石膏资源化途径研究的思路：在这众多的应用领域中，建筑建材领域其市场容量巨大，产品种类繁多。而且大多产品对原材料（二水石膏）的要求都较低，对原料中的杂质种类和含量的限制也较小。其它特种应用领域，产品涉及范围较宽，产品种类较多，产品附加值较高，各产品市场容量较小，产品性能指标等要求较高，对生产原材料的要求较为严格，对原材料中杂质的种类和含量的限制也较严格。根据以上各石膏应用领域对原材料的要求分析以及工业副产石膏自身的特性，磷石膏由于其量大、成分复杂、颜色较差等自身缺陷，因此只适宜于生产市场容量大、产品要求低的建筑建材类石膏产制品，尤其是近年来，随着国家有关产业政策的调整，国家有关政策的实施，以石膏材料为代表的新型建筑材料、新型墙体材料及装饰装修材料在建筑领域中应用量的高速增长，为工业副产石膏在建筑建材领域综合利用提供了一个良好的契机。而对要求较为苛刻的特种石膏应用领域，由于对原料的要求较高，磷石膏很难达到其要求，而脱硫石膏以其高纯度、成分相对单一、有害杂质少等特性，可以替代天然石膏应用于该领域，当然脱硫石膏也可以大量的应用于建筑建材产品中。因此，可以通过市场的不同需求，对各工业副产石膏进行优化利用，使其能够进入市场，发挥其最佳的作用和价值，作到物尽其用。
三、工业副产石膏资源化途径、产业化技术的研究
（一）、产品的市场定位
近年来，随着国内石膏产业的飞速发展和国家环保政策的逐步加强，宁夏石膏工业设计研究院根据市场的变化，将工业副产石膏的资源化途径和产业化技术研究开发作为一个我院的一个主要研究方向，根据
各工业副产石膏不同的特点和市场各种产品对原料的不同要求，借鉴我院多年从事石膏研究的经验对工业副产石膏的市场作了如下的定位：
1、工业副产石膏可以尽可能的采用各种技术，进行多方位的利用，包括水泥缓凝剂、化工填料、土壤改良等，才能对产量巨大的副产石膏进行有效的消耗。
2、工业副产石膏要将石膏建材领域作为其进行应用的一个主要方向，产品以以下两个方面为主：
①利用工业副产石膏为原料生产粉刷石膏、粘接石膏、石膏腻子、自流平石膏等石膏粉产品。
②利用工业副产石膏为原料生产石膏墙体材料如石膏砌块、纸面石膏板、石膏纤维板、石膏条板等各类石膏板制品。
这主要有以下几个方面的理由：
A 、粉刷石膏和石膏墙体材料均是近年发展起来的新型建筑材料，是国家倡导的新兴产业，不但有着广阔的市场，而且产品有着较高的利润和较好的经济效益。
B 、作为目前建筑领域中应用的粉刷石膏和石膏墙体材料，产品性能要求相对较低，技术较为成熟，市场早己发育成熟不需特别推广。
C 、工业副产石膏虽成分较为复杂，但其有效成分CaSO4?2H2O的含量较高，消除有害成分的影响后是一种优质的生产原料，具有很强的石膏特性，经一定的工艺方法处理后的产品较适合于配制粉刷石膏和生产石膏墙体材料。
3、对于部分成分相对单一、有效成分含量较高的副产石膏，可以尽可能的生产各种石膏特种产品，如陶模石膏粉、高强石膏粉、超高强石膏粉等系列的石膏产制品
（二）、工业副产石膏的资源化途径的研究
1 、磷石膏
1-1原料，下表列出了我院试验过的几种磷石膏的化学分析
类别单位宁夏银川山东肥城山东安丘山东临沂
CaO % 30.40 30.04 31.97 30.85 SO3% 39.35 40.66 43.83 43.76 MgO % 0.10 未测出未测出未测出
Fe2O3% 0.32 0.68 0.45 0.25 Al2O3% 0.20 0.30 0.10 0.10 水溶性P2O5% 1.76 1.60 1.75 0.85 K2O % 0.13 0.36 0.096 0.29 Na2O % 未测出 0.025 未测出 0.012 PH值% 2.00 2.80 2.40 3.50 游离水% 8.30 8.16 13.62 11.40 结晶水% 17.90 18.87 19.31 18.87 1-2 工艺方法及原理
宁夏建材研究院根据自身多年来一直从事石膏工程技术研究所积累的经验和技术优势，对磷石膏原料进行了大量的试验分析，根据磷石膏自身的特性并结合当前国家有关产业政策要求和市场状况．研制开发成功一种利用工业废渣---磷石膏生产优质的石膏类建材产制品的产业化技术---闪烧法工艺技术，该套技术对废渣不进行任何水洗等预处理方式，处理过程中不产生二次污染。采用磷石膏为原料采用闪烧法工艺技术所生产出来的石膏建材产品，不仅性能指标优良（达到或超过了市场上的同类产品），而且成本较以天然石膏为原料的同类产品低，具有较强的市场竞争能力。
磷石膏作为一种具有石膏特性的资源性废渣，同样具备热加工后所得到的各物相的基本性能，只是因为有害杂质类化学成分的存在，改变或削弱了所得物相应该具备的基本性能。而其中影响较大有害杂质成分主要为废渣中残余的有机磷和部分活性较高的可溶性无机磷化合物，这些化学物质在高温下（250℃以上，一般温度越高，分解速度越快、分解越完全）会部分或全部分解或转化为难溶性的或活性较低的其它磷酸盐类物质，如焦磷酸钙等。转化后所形成的这些化合物对石膏产品基本性能的影响较小，此时，若根据所生产产品的用途再采用一些改性外加剂技术配套应用，就会得到我们所需要的优质的石膏产品。因此，在煅烧过程中采用高温快速煅烧的方法(340---380℃）脱水形成以β型半水石膏相和β型Ш型石膏相为主体的建筑石膏粉．即可以达到在高温下促使有机磷分解、磷酸盐转化的目的，又形成了石膏砌块所需的具有较好早期强度和较快凝结时间的基料。而其中的全部或部分物料经高温继续脱水直至转化为П型无水石膏即高温煅烧石膏，通过采用高效复合外加剂对其活性的激发，使其具有几乎与高强石膏相比拟的后期强度，具有极好的质量稳定性以及较高的抗水性能，使其成为配置优质高性能粉刷石膏的基料。
l-3 产业化技术及产品
下面为采用宁夏石膏工业设计研究院的闪烧法工艺技术，以磷石膏为原料生产的部分石膏产制品
1-4 磷石膏产业化产品的性能指标
下表为利用宁夏石膏工业设计研究院的工艺技术生产的磷石膏产品的性能指标：
2、脱硫石膏
2-1 原料
下表列出了国内部分脱硫石膏原料的化学分析
从上表中可以看出，脱硫石膏中二水硫酸钙含量一般均较高，成分中不含酸类物质，PH值一般呈中性或接近中性，是一种利用难度较小的工业副产石膏，也是一种利用范围较宽的优质原料。
2-2 国外目前的利用状况和途径
A 、国外脱硫石膏的应用状况
①、日本---日本是世界上最早大规模应用脱硫装置的国家，其采用湿式石灰／石灰石一石膏法占装机容量的75％以上，脱硫石膏的产量较大，每年排放量约在200万吨左右。
日本从1977年开始几乎全部使用工业副产石膏生产纸面石膏板和纤维石膏板，也用于水泥，脱硫石膏100 ％得到了应用。
②、欧洲---德国，脱硫石膏全部得到了应用，几乎所有石膏企业都部分或全部使用脱硫石膏作为原料。电厂附近建卫星厂．专门处理电厂排出的脱硫石膏，生产石膏产品：德国每年约150万吨以上的脱硫石膏用于生产粉刷石膏；英国、法国、荷兰等国家也都大量的应用脱硫石膏用于生产粉刷石膏、纸面石膏板、石膏砌块、自流平石膏等石膏产制品。
B 、脱硫石膏的应用技术
①、水泥缓凝剂：将脱硫石膏干燥、成球后可直接使用。
②、生产建筑石膏粉及各类石膏制品：采用脱硫石膏生产建筑石膏粉，在国外发展时间较长，工艺技术和生产设备种类较多，典型的主要有：
（A）气流干燥、连续式炒锅生产建筑石膏粉：要求脱硫石膏含水量在10%以上，经干燥后水分小于2%。太原第一热电厂即采用该种工艺技术与设备。
（B）气流干燥煅烧一体化生产建筑石膏粉：该技术比较典型的为德国沙士基打公司的气流干燥与煅烧技术。
（C）BMH公司Delta 粉磨煅烧一体系统：粉磨、干燥、煅烧、分级合成一体，同时进行。
(D) 回转窑煅烧系统：利用内烧式回转窑直接加热煅烧脱硫石膏，煅烧前，脱硫石膏不须进行预干燥处理，但窑体必须保证一定长度的干燥带，因窑体内有大量的水蒸气，因此，煅烧的石膏产品质量较高。
2-3 宁夏石膏工业设计研究院的脱硫石膏系列产业化技术及产品
宁夏石膏工程技术研究中心根据脱硫石膏的特性，研制开发出了将脱硫石膏资源化的系列技术和装备，主要包括：
A 、闪烧法工艺和设备---利用脱硫石膏生产优质建筑石膏粉技术。
B 、内烧逆流式回转窑煅烧工艺和设备---利用脱硫石膏生产无水石膏粉配置自流平石膏技术。
C 、混合式回转窑煅烧工艺和设备---利用脱硫石膏生产混合相粉刷石膏技术。
D 、蒸压法工艺和设备---利用脱硫石膏生产高强石膏粉或特种石膏粉技术。
利用以上技术支撑，可将脱硫石膏进行资源化利用，形成产业化系列产品：
建筑石膏粉；粉刷石膏；石膏腻子；粘贴石膏；自流平石膏；石膏砌块；各类石膏板及制品；石膏墙体材料；高强石膏粉；模具石膏粉；铸造石膏粉等石膏产品。具体如下图所示：
2-4 宁夏石膏工业设计研究院的脱硫石膏系列产业化产品性能指标：见下表
3 、柠檬酸石膏
柠檬酸石膏是柠檬酸生产过程中所产生的一种工业副产品，柠檬酸石膏中因含有种类较多的化学成分而增加了柠檬酸石膏的利用难度，一般不被石膏生产企业作为生产原料采用。仅有极少的一部分被作为土壤改良剂用于改良土壤或在一些石膏资源匮乏的地区经初级处理后（水洗）而作为生产原料使用，一般，每洗出一吨柠檬酸石膏原料约需用5 吨水，洗后排出的废水中含有较多酸性化学物质，排放或处理不慎，就会产生新的污染。
根据目前市场的需求和市场发展前景，根据柠檬酸石膏原料中含有少量柠檬酸及部分有机物质等特点，宁夏石膏工业设计院借鉴自身在天然石膏生产技术的优势，开发了一套适合于柠檬酸石膏的生产工艺技术和设备，利用柠檬酸石膏生产高质量的、产品性能优异的建筑石膏产品和陶瓷模具石膏粉产品。并且可以同时采用宁夏石膏设计研究院的各种新技术配置部分利润率较高的产品如：中档陶瓷模具石膏粉、粉刷石膏、粘贴石膏、石膏腻子等，最终形成一个以优质陶瓷模具石膏粉及建筑石膏粉产品为主导、以部分配套产品为辅助的一个具有较强竞争力的柠檬酸石膏系列化产品。
工艺流程如下：
不同原料同类产品的产品性能指标对比见下表
四、经济及社会效益
1、工业副产石膏资源化利用的经济效益
通过采用适宜的工艺和技术，将工业副产石膏进行资源化处理，形成一系列的产业化产品，一般均具有较高的经济效益，这主要是由以下几点所决定的：
A 、工业副产石膏是一种廉价优质的原料，与日渐紧缺的优质天然资源相比，既节省生产的原材料费用，又节省了石膏矿的大量投资，相当于低成本的建设了一些大型露天矿。
B 、工业副产石膏的高细度的特性，节省了生产线建设中的多级破碎的投资，节省了生产线运行中电耗较大的破碎设备的运行费用及降低了磨机的电耗，降低了生产的运行成本和产品成本。
C 、由于副产石膏的高品位，增加了产品系列，提高了产品性能和档次，增强了产品的市场竞争力。
D 、由于工业废渣的利用，企业可以享受国家的相应减免税政策，为新建企业的发展减轻了资金压力，提供了资金保证，增加了经济效益。
因此，采用工业副产石膏作为生产原材料与天然石膏原材料相比，产品具有较低的成本（一般低20---40％) ，较强的市场竞争力，较高的经济效益。
2 、工业副产石膏资源化利用的社会效益
能源节约和资源综合利用是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，是实现经济可持续发展的重要保证，实施可持续发展战略必须要求节约资源、保护环境，正确处理好经济发展与资源、环境的关系。解决资源问题必须首先要大力节约资源、优化利用资源、提供资源的利用价值和利用率。
利用适宜的配套技术及设备，采用每年相关企业产生的大量的工业副产石膏，根据各自的特性结合市场需求，生产各种市场需要的、容量大小不等的、对矿石要求各异的各类石膏产制品如：纸面石膏板、石膏砌块、石膏条板、石膏纤维板等石膏墙体材料及粉刷石膏、石膏腻子、粘贴石膏、自流平石膏等石膏建筑建材石膏产品，及陶瓷模具、高强石膏、齿科石膏、铸造石膏、工艺美术石膏等各类特种石膏，既可以变废为宝，解决大量工业副产石膏的堆放、污染问题，支持相关工业的可持续发展，还可以为企业产生良好的经济效益和社会效益，并为迅猛发展的建筑行业提供大量绿色环保的新型建筑墙体材料，为要求较高的特种石膏的生产提供新的原料途径。同时由于工业副产石膏的大量应用节约了大量的天然石膏资源、大量新型建筑墙体材料的应用节约了能源、节约了土地。
五、结束语
1、在适宜的工艺及设备技术条件下，工业副产石膏将成为一种廉价的、优质的、高品位的石膏产制品生产的原材料。
2、通过宁夏石膏设计研究院的工业副产石膏资源化途径的研究及产业化技术的应用，可以根据各类工业副产石膏的不同特性，生产各种市场需要的、容量大小不等的、对矿石要求各异的各类石膏产制品，作到各类资源的优化利用，提供资源的利用价值和利用率。
3 、工业副产石膏的资源化利用，具有较高的经济效益和较好的社会效益，既发展了经济、符合了环保、节约了资源，利用了废渣。
磷石膏综合利用调查报告 一、磷石膏概述 1、物化性质及成分 磷石膏是磷酸或磷肥工业以及某些合成洗涤剂产业排放的工业废 渣。磷石膏多呈灰白色，有的呈黄色和灰黄色，密度为 2.05?2.45g/cm3, 容重0.85 g/cm3，是一种多组分的复杂晶体。在通常情况下，湿法生产 1 吨磷酸，产生4.5?5.5吨磷石膏。 磷石膏是潮湿的细粉末，95%的颗粒小于0.2mm,自由水含量20%?30%,且含磷、氟、有机物及二氧化硅等少量有害杂质，呈酸性，pH值一般在4. 5以下。 磷石膏的主要化学成分是磷酸钙,反应式为： Ca（PO4*F（磷矿）+ H2SO4—H 3PO4+CaSC4（磷石膏）+ HF 湿法生产磷酸排方的磷石膏,刚出反应器时为无水石膏,后来吸收 空气中水,转变为二水石膏。磷石膏中二水硫酸钙含量一般有90%以上, 达到国家一级石膏标准。 磷石膏的主要杂质为磷,其次尚有碱金属盐、硅、铁、铝、镁等杂质。碱金属主要以碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氟化物等可熔盐形式存在, W（R20）在 0.05%?0.3%范围（以钠当量计）。磷石膏含1.5%?5%的SiO?, 以石英为主，少量Na2SiF6。磷石膏中的Fe z O s、AL2O3、MgO，还有一些有机质,它们有磷矿石引入。 2、可用用途 a、用于水泥工业（水泥缓凝剂、硫酸联产水泥） b、生产石膏建材制品（粉刷石膏、抹灰石膏、石膏砂浆、熟石膏粉、纸面石膏板、石膏隔墙板、纤维石膏板、石膏砌块、石膏灰泥、建筑标 准砖、烧结节能砖、免烧砖和装饰吸声板等）
C、生产化工原料。（硫酸铵、硫酸钾、硫脲和碳酸钙） d、用作改良土壤剂（主要用于碱性土地） e、用作路基或工业填料 二、国家关于磷石膏回收利用的优惠政策 在原设计规定的产品以外，综合利用本企业生产过程中产生的，在《资源综合利用目录》内的资源作主要原料生产的产品的所得，自生产经营之日起，免征所得税五年。 三、磷石膏用于水泥工业 1、水泥市场现状及前景 我国是世界水泥消费和水泥生产最主要的市场，2005年全国水泥产量达到10.64亿吨，比2004年年增长9.69%。2006年水泥处在周期的收缩期，增长率有可能出现稍低于GDP增长的情况，但固定资产投资保持一定幅度的平稳增长走势的话，需求仍会达到11.2?11.4亿吨左右。 2005年中国GDP增长率为9.9%。中国有关专家预测2006年GDP增长8.7-9.2%。世界经济及中国经济的发展仍将拉动水泥需求的增长，水泥增长率在7?8%左右。 2005年国内水泥市场需求10.5亿吨左右，而水泥生产能力已达13亿吨，产能过剩2.5亿吨。特别是落后生产能力比重仍占60%左右。预计2010 年国内水泥需求量为12~12.5亿吨，比2005年的产能少0.5~1亿吨，未来水泥行业总量过剩、结构失衡的矛盾较为突出。 2005年世界水泥产量22.7亿吨，预测2010年世界水泥消费量将达22.3 亿吨。2010年以前美国将继续扮演领头羊的角色，预测2010年美国的水泥进口量可能达3000万吨。预计今后5?6年内，全世界的水泥工业将经历全球性的重大兼并重组整合的过程，2010年将有75%的产能会卷入兼并浪潮，特大型的跨国集团将应运而生，这对我国水泥及混凝土集团也是一个机遇和挑战。 2、国家政策
磷石膏是磷铵生产过程中形成的副产物。每生产1 kg的磷铵可排放3 kg的磷石膏。利用磷石膏改良盐碱土需要注意一下问题： 第一，用量不能过多，因磷石膏里含有氟和重金属，以免造成污染。 第二，低氟区，使用量不宜过高，一般为3000~4500kg/hm2,不宜连年用。 第三，最好与有机肥混合使用，因有机肥对氟有吸附作用。 第四，因过石磷铵中含氟量较高，同一块最好不与磷石膏合用。 市农科院高度重视改良盐碱地工作，近几年在采用磷石膏改良盐碱地方面做了大量的试验，今年根据试验田盐碱化问题进一步做了磷石膏改土方面的试验。4月23日调运磷石膏200吨，在新址科技园区亩施入2吨磷石膏，改良100亩耕地。科技人员将磷石膏均匀铺散于地表，结合土壤旋耕磙地，翻入0-40cm耕层，使之与土壤充分混合后，于播前灌水，全面进行盐碱地改良。 3月4日，临河区乌兰图克镇新胜村七组村民早早来到地头，在区农业局工作人员的指挥下，忙着用四轮车将磷石膏往自家田里运。 乌兰图克镇新胜村土地盐碱化严重，直接影响到农作物的保苗率和产量，制约着农业生产。为此，农技推广中心按照上级安排，对临河区盐碱化耕地面积较大、盐碱化程度较高的新华、狼山、白脑包、乌兰图克、干召庙5个乡镇，实施盐碱地改良，通过施用磷石膏和有机肥，实现土地改碱降盐、培肥地力，提高耕地质量。 临河区农技推广中心的工作人员告诉记者：“利用磷石膏改良盐碱地，是我们多年摸索出来的经验。今年，主要在北部几个乡镇进行项目推广。耕地使用磷石膏，可以有效改善土地盐碱化程度，改良土壤结构，提高盐碱化耕地上种植葵花的保苗率和产量达10%以上，实现增产增收。” 村民巩世芳家里有80亩耕地，近一半是盐碱地。“往年这好地、赖地种的都是葵花，明显的就能看出来盐碱地里的葵花长得就不如好地里的。听其他村民说去年在六组用磷石膏改良盐碱地，效果挺明显，我们也挺想试试。这不，今年推广中心把这个项目放在我们组，把磷石膏给我们拉到田间地头，不用我们花一分钱，真是太好了。估计今年我这用磷石膏改良后的40亩地肯定也能有个好收成。”正在等待磷石膏装车的巩世芳对记者说。 据了解，农技推广中心从今年2月开始发放磷石膏，按照磷石膏施用量每亩900公斤，截至目前已发放15909.091吨，改良盐碱地3.5万亩。 中新网乌鲁木齐1月12日电（记者戚亚平）来自新疆生产建设兵团发改委的消息，2015年，新疆兵团计划在4个团场开展脱硫石膏改良盐碱地试点工作，共计将投入2400万元人民币，实施脱硫石膏改良盐碱地示范2万亩。 新疆兵团下辖14个师176个农牧团场，大部分垦区分布在河流下游，是土壤盐渍化高发地，现有1558.35万亩耕地中不同程度的存在盐渍化问题，在一定程度上制约了现代农业加快发展。 据悉，按照向南疆垦区倾斜的总要求，新疆兵团初步确定了一师8团、10团、12团和八师142团作为2015年脱硫石膏改良盐碱地示范团场。计划每个示范团场实施脱硫石膏改
工业和信息化部关于 工业副产石膏综合利用的指导意见 工信部节〔2011〕73号各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团工业和信息化主管部门，相关行业协会，中央企业： 为贯彻十七届五中全会精神，落实节约资源和保护环境基本国策，加快发展循环经济，提高工业副产石膏综合利用水平，促进工业副产石膏综合利用产业发展，提出如下指导意见： 一、充分认识工业副产石膏综合利用的重要意义 工业副产石膏是指工业生产中因化学反应生成的以硫酸钙为主要成分的副产品或废渣，也称化学石膏或工业废石膏。主要包括脱硫石膏、磷石膏、柠檬酸石膏、氟石膏、盐石膏、味精石膏、铜石膏、钛石膏等，其中脱硫石膏和磷石膏的产生量约占全部工业副产石膏总量的85%。 2009年，我国工业副产石膏产生量约 1.18亿吨，综合利用率仅为38%。 其中，脱硫石膏约4300万吨，综合利用率约56%；磷石膏约5000万吨，综合利用率约20%；其他副产石膏约2500万吨，综合利用率约40%。目前工业副产石膏累积堆存量已超过3亿吨，其中，脱硫石膏5000万吨以上，磷石膏2亿吨以上。工业副产石膏大量堆存，既占用土地，又浪费资源，含有的酸性及其他有害物质容易对周边环境造成污染，已经成为制约我国燃煤机组烟气脱硫和磷肥企业可持续发展的重要因素。 工业副产石膏经过适当处理，完全可以替代天然石膏。当前，工业副产石膏综合利用主要有两个途径： 一是用作水泥缓（调）凝剂，约占工业副产石膏综合利用量的70%；二是生产石膏建材制品，包括纸面石膏板、石膏砌块、石膏空心条板、干混砂浆、石膏砖等。
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。受地域资源禀赋和经济发展水平影响，不同地区工业副产石膏产生、堆存及综合利用情况差异较大。北京、河北、珠三角及长三角等地区脱硫石膏产生量小、综合利用率高；而山西、内蒙古等燃煤电厂集中的地区脱硫石膏产生量大、综合利用率较低。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。尽管理论上工业副产石膏品质要高于天然石膏，但由于我国部分燃煤电厂除尘脱硫装置运行效率不高，加之电煤的来源不固定，导致脱硫石膏品质不稳定；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。 开展工业副产石膏综合利用，是落实科学发展观，转变工业经济发展方式，构建资源节约型和环境友好型工业体系的重要措施，也是解决工业副产石膏堆存造成的环境污染和安全隐患的治本之策，各级工业和信息化主管部门和
科研开发 化工科技，２０１２，２０（１）：５３～５８ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ收稿日期：２０１１－１０－ １２作者简介：韩 青（１９８７－） ，女，河南周口人，昆明理工大学硕士研究生，主要从事化工环保及材料的研究。＊＊通讯联系人。 ＊基金项目： 国家自然科学基金项目（２１０６６００３）。磷石膏开发利用现状＊ 韩 青，罗康碧＊＊，李沪萍，孔 霞，苏 毅 （昆明理工大学化学工程学院，云南昆明６５０２２４ ）摘 要：随着磷肥工业的迅猛发展，其副产磷石膏已成为与磷肥发展伴生的环保难题。作者叙述了磷石膏的来源及特性，并从磷石膏较为广泛的应用领域和开发利用研究的热点领域方面介绍了磷石膏的利用现状及存在的利弊。 关键词：磷石膏；开发；利用；应用；现状 中图分类号：Ｘ ７８６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０５１１（２０１２）０１－００５３－ ０６ 磷石膏（ 简称ＰＧ）主要是磷酸厂、洗涤剂厂等化肥、 日化系统湿法制取磷酸产生的固体废渣，生产１ｔ磷酸大约产出４．５～５ｔ磷石膏［１，２］ 。磷石膏的主要成分是ＣａＳＯ４· ２Ｈ２Ｏ，其质量分数可达９０％以上，是一种重要的可再生石膏资源。近年来随着高效复合肥工业的迅猛发展，我国磷石膏的年排放量超过５０００万ｔ，尽管磷石膏的利用途径较多，但实际利用效果并不理想。我国磷石 膏的资源化利用率很低［３］ ，仅为４．３％～ ４．５％［４］ 。磷石膏由于含有磷及氟等较多有害物 质， 如果任意排放会造成环境污染。筑坝堆存，不仅占地多、投资大、堆渣费用高，而且对堆场的地质条件要求高，长期堆积也会引起地表水及地下水的污染。因此磷石膏的处理成为与磷化工发展伴生的环保难题。 １ 磷石膏的来源与特性 １．１ 磷石膏的来源 磷石膏是在湿法磷酸生产过程中用磷矿石与硫酸反应得到的以ＣａＳＯ４·ｎＨ２Ｏ为主要成分的副产品，该反应的方程式如下。 Ｃａ５Ｆ（ＰＯ４）３＋５Ｈ２ＳＯ４＋１０Ｈ２Ｏ＝５ＣａＳＯ４ ·ｎＨ２Ｏ＋３Ｈ３ＰＯ４＋Ｈ Ｆ↑目前全世界每年排放的磷石膏高达１．５亿ｔ 以上，我国磷石膏年排放量位居世界第３位。１．２ 磷石膏的特性 磷石膏主要化学成分和天然石膏（ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ）基本相同，存在的差异是磷石膏中ＣａＳＯ４ 的含量较高，同时含有Ｐ２Ｏ５、Ｆ、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、 ＳｉＯ２、 有机物等杂质及少量镉、铅、铜等元素［５］ 。并且磷石膏含水量较高，所含的游离水能达到 ２０％～２５％，呈分散细粒状，ｐ Ｈ＝３～４，显弱酸性；陈化的磷石膏较稳定，显灰白色粉状。不同生产企业、不同批次的磷石膏的化学组成略有不同，这主要与磷酸生产工艺条件的控制及磷矿石的品种有关。 在湿法磷酸生产过程中，部分磷矿石未分解、同晶取代、洗涤过滤不完全是磷石膏中含有磷、氟等多种杂质的原因，正是这些杂质影响了磷石膏 的性能［６，７］ ，使其不能直接应用于石膏建材及高 端产品的生产，必须加以预处理，这又增加了应用成本，使其在替代天然石膏上优势不明显，严重制 约了磷石膏的大量利用［ ８］ 。２ 磷石膏的开发利用 磷石膏目前主要开发应用于建材水泥等传统行业。近年来随着科学技术的不断发展，在一些高端产品领域磷石膏也开始成为研究利用的热点。下面主要从两大方面分别介绍磷石膏利用状况。２．１ 磷石膏应用较为广泛的领域 目前磷石膏在工业上主要是用来制硫酸联产水泥， 在建筑上主要用来生产水泥和胶凝材料，在
磷肥工业磷石膏的综合利用研究现状 摘要：本文介绍了磷石膏处理现状、杂质类型及其资源化利用中的预处理工艺。论述了磷石膏在建材业、工业和农业上的应用的现状及前景。提出了我国在磷石膏资源利用中存在的问题，我国磷石膏资源化利用的现状不容乐观,，需加快磷石膏综合利用步伐，减少环境污染。 关键词：磷石膏；综合利用；现状；综述 1 引言 我国矿产资源丰富，拥有世界磷矿资源的8.3%左右，资源占有率位居世界第三，磷矿和磷肥产量为世界第二，与美国、俄罗斯、摩洛哥同属磷供应大国。同时，我国也是一个农业大国，肥料需求大。随着国民经济发展和农业对磷肥的需求的持续增长，我国磷肥消费量位居世界第一，占世界总消费量的29.7%左右，是世界最大的磷肥进口国之一[1]。在过去的十年中我国的磷肥生产平均年增长率为7.76%。磷肥工业的高速发展也带来一些问题,在湿法磷酸生产中副产大量的磷石膏(通常1t P2O5湿法磷酸副产4. 5~5. 0 t磷石膏)，2005年国内副产的磷石膏达到30Mt/a。同时,国内磷肥企业(特别是云南、贵州、湖北、四川等磷复肥基地)长年堆存的磷石膏数量也相当惊人，据2006年7月在沈阳召开的“磷肥、硫酸行业推进循环经济工作会议了解到到2005年底，我国堆存的磷石膏约有100Mt。从全世界范围来看,磷石膏的年排放量也达到280Mt[2]。据预测，2008年全球化肥级磷酸的需求量将超过3000万吨，其中中国磷酸的扩展将占世界一半以上。随着工业、农业上对磷酸、磷铵和重过磷酸钙的需求量增长，其生产过程中的副产品磷石膏也在不断增加。中国目前是世界第一大磷肥生产国，同时也是第一大磷石膏副产国[3]。 然而,磷石膏的资源化利用并不令人满意，目前全世界磷石膏的有效利用率仅为4. 5%左右[4]，也就是说全世界每年得到综合利用的磷石膏只有12.6Mt。而我国磷石膏的有效利用率仅为10%，距国家“十一五”规划工业固体废物综合利用率达到60%的目标尚有较大差距。所以，如不采取措施对其加以利用，磷石膏的任意排放，不仅占用大量土地，浪费了宝贵的硫资源，而且会污染环境，给生态带来危害。因此，废渣安全处理的环境条件己成为建设磷肥厂选择厂址的制约因素，进而直接影响磷复肥工业的发展。从环保和技术安全角度看，磷石膏废渣堆存实非上策，综合利用已是迫在眉睫的大问题。 2 目前磷石膏的处理状况 近年来，各企业和研究者在对磷石膏的治理和综合利用方面进行了积极的探 索，鲁北企业集团等企业大力实施磷石膏综合利用技术改造，旨在能够提高磷石
建材科技开发有限公司 磷石膏综合利用项目可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概况 (1) 1.2编制的主要依据 (5) 1.3编制的主要原则 (5) 1.4研究范围和分工 (6) 1.4.1研究范围 (6) 1.4.2分工 (7) 1.5技术方案和设备来源 (7) 1.5.1技术方案 (7) 1.5.2设备来源 (8) 1.6主要技术经济指标 (9) 1.7技术经济综合评价和结论 (12) 1.7.1技术经济综合评价 (12) 1.7.2结论 (14) 1.8存在的主要问题及意见 (14) 第二章市场预测和拟建规模 (15) 2.1市场预测 (15) 2.1.1工厂位置及交通状况 (15) 2.1.2石膏生产建筑材料及其市场发展现状 (16) 2.1.3市场预测 (20) 2.1.4市场竞争力和抗风险能力 (22) 2.2拟建规模和产品性能 (26) 2.2.1拟建规模 (26) 2.2.2产品性能 (27) 第三章建设条件 (28) 3.1厂址概况 (28) 3.1.1厂区位置 (28) 3.1.2工程地质 (28) 3.1.3气象条件 (29) 3.1.4地震烈度 (30) 3.2原料资源 (30) 3.2.1磷石膏 (30) 3.2.2燃料 (30) 3.3供电 (31) 3.4供水 (31) 3.5交通运输及通讯 (32) 3.5.1交通运输 (32) 3.5.2通讯 (33) 第四章磷石膏综合利用技术方案 (34) 4.1原材料 (34) 4.1.1磷石膏 (34) 4.1.2燃料 (34) 4.1.3建筑石膏 (34) 4.1.4 配料计算 (35)
烟气脱硫石膏 1、标准：GB/T 37785-2019 建筑石膏 1、标准：GB/T 9776-2008 2、技术要求： 2.1 组成 建筑石膏组成中β半水硫酸钙（β-CaSO4·1/2H2O）的含量（质量分数）应不小于60.0%。 凝结时间 凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间为石膏加水拌合起，至石膏浆开始失去塑性所需的时间。终凝时间从石膏加水拌合起，至石膏浆完全失去塑性并开始产生强度所需的时间。初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长。石膏初凝时间不得早于3min，终凝时间不得迟于30min。 强度 强度是指表示工程材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一，建筑石膏的物理力学性能要求检测抗折和抗压强度。 抗折强度：材料单位面积承受弯矩时的极限折断应力。又称抗弯强度、断裂模量。颗粒配比是否合理、气孔的大小和数量、组织结构是否均匀一致、颗粒间结合是否牢固等是决定耐火材料抗折强度大小的重要因素。 抗压强度：材料在单向受压力作用破坏时，单向面积上所承受的荷载。
用于水泥中的工业副产品石膏 1、标准：21371-2008 2、要求： 2.1 矿物组成：硫酸钙含量（质量分数）≥75%。 水泥标准稠度：表示水泥净浆的稀稠程度，是水泥净浆达到标准稠度时用水量与水泥质量之比。水泥净浆中加水太多就变稀，太稀抹涂时易流淌；净浆中加水过少就变稠，太稠抹涂时不易抹平。 安定性：指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。如果在已经硬化后，水泥石内部产生不均匀的体积变化，即所谓体积安定性不良，就会使构件产生破坏应力，使结构物及构件产生裂缝、弯曲，甚至崩坍等现象，降低建筑物质量，甚至引起严重的工程事故。造成安定性不良的原因，一般是由于熟料中所含的游离氧化钙过多，也可能是由于水泥中所含的游离氧化镁或生产水泥时掺入石膏过多所造成的。 相容性：是指共混物各组分彼此相互容纳，形成宏观均匀材料的能力。不同聚合物对之间相互容纳的能力，是有着很悬殊的差别的。某些聚合物对之间，可以具有极好的相容性；而另一些聚合物对之间则只有有限的相容性；还有一些聚合物对之间几乎没有相容性。由此，可按相容的程度划分为完全相容、部分相容和不相容。相应的聚合物对，可分别称为完全相容体系、部分相容体系和不相容体系。
磷石膏及其综合利用的探讨 磷石膏是硫酸法萃取磷酸生产过程的副产品，每生产1t磷酸(P205)将产生4.5—5.5t的磷石膏。磷石膏的大量排放不仅占用大量的土地，还由于磷石膏经雨水长期浸泡，其中的可溶性只P2O5和F等以水体为媒介向环境传递引起土壤、水系、大气的污染。在50年代初我国已开始磷石膏综合利用的研究，取得了一定的成果。 一、磷石膏的特性 1.磷石膏有一定的含水率。磷石膏的含水率一般达到20％—25％。由于其含水率高，粘性强，在装载、提升、输送过程中极易粘附在各种设备上，造成积料堵塞，影响生产过程的正常进行。 2.磷石膏的颜色偏深。纯净的磷石膏是纯白色的，但通常的磷石膏呈深灰色，作为粉刷石膏和装饰石膏将影响外观。主要原因是杂质的影响。 3.磷石膏的表观密度大。磷石膏的表现密度达到1g／cm3，表观密度大对其贮存、生产和产品的性能有一定影响。 4.磷石膏中含有H+、水溶性P205、F等杂质,且pH值一般在1.5—4.5之间，呈酸性。 磷石膏与天然石膏的最大不同在于磷石膏含有某些杂质，而这些杂质对石膏制品的性能造成不同程度的危害. 二、磷石膏综合利用的主要途径 1.磷石膏制琉铵和碳酸钙 利用氨和二氧化碳将磷石膏转化成琉铵与碳酸钙作为成品直接外销，在国外是较为成熟的技术。 该法的优点是部分碳铵产品转化为硫铵易于外销，磷石膏不需要堆场，也不需要外运。缺点是：流程长，设备多，投资较大。并对磷石膏的质量有一定要求。 2.制硫酸联产水泥 因国内的硫资源比较短缺，随着湿法磷酸的发展，又必须耗用大量的硫酸的情况下，将磷石膏制取硫酸并联产水泥无疑是一条既可弥补硫资源不足，又能解决磷石膏出路，使资源得到综合利用的有效途径。目前，我国已在鲁北企业集团等多家企业建成磷石膏制硫酸联产水泥的“三、四、六”工程，通过多年的实践，技术已趋成熟。 该法的优点：增加硫酸产量，使磷酸生产使用的硫酸有85％—90％自身循环，磷石膏不需要堆场，也不需要外运。缺点是：流程长．设备多，投资大，并对磷石膏的质量有一定要求。据对磷石膏生产硫酸联产水泥的“三、四、六”工程测算，工程总投资在1亿元人民币左右，处理磷石膏约100kt/a。 3.直接施用以改良碱性土壤 磷石膏pH值为1.5—4.5，直接施用可改良碱性土壤，同时磷石膏中还含有少许植物生长所需的磷、硫、钙、硅、锌、镁、铁等成分。 4.制磷石膏增强球作水泥缓凝剂 在国外采用磷石膏作为水泥缓凝剂已成为磷石膏的主要利用途径之一。我们曾进行过磷石膏作硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥缓凝剂的研究，结果其制得的水泥性能和添加天然石膏制得的水泥性能相当，XRD物相分析其水化物完全相同，其掺入量比天然石膏略低，平均为4％。 由于磷石膏的特性(含水率高、表观密度大)，在生产过程中常发生堵料现象，所以不能
中华人民共和国工程建设地方标准DB DBJ52/T093-2019 备案号：J14771-2019 磷石膏建筑材料应用统一技术规范 Uniform technical specification for phosphogypsum building materials used in buildings 2019-08-09发布 2019-09-01实施 贵州省住房和城乡建设厅发布
中华人民共和国工程建设地方标准 磷石膏建筑材料应用统一技术规范 Uniform technical specification for phosphogypsum building materials used in buildings DBJ52/T093-2019 批准部门：贵州省住房和城乡建设厅 施行日期：2019年09月01日 2019 贵阳 2
前言 根据贵州省住房和城乡建设厅《关于下达工程建设地方标准<磷石膏建筑材料应用统一技术规程>编制任务的通知》（黔建科字[2018]544号）的要求，由贵州中建建筑科研设计院有限公司、瓮福化工科技有限公司、贵州开磷磷石膏综合利用有限公司会同有关单位共同编制完成的。 本规范在编制过程中，规范编制组对贵州省内磷石膏现状与磷石膏各类建材的应用情况进行广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国内外相关标准，并在广泛征求意见的基础上制定本规范。 本规范的主要技术内容是：1.总则；2.术语；3.磷石膏建材产品原料技术规定；4.磷石膏建材产品技术规定；5.设计与构造；6.施工；7.验收；8.使用与维护。 本规范由贵州省住房和城乡建设厅负责管理，由贵州中建建筑科研设计院有限公司负责具体解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送贵州中建建筑科研设计院有限公司（地址：贵州省贵阳市南明区甘荫塘甘平路4号，邮政编码：550006）。 本规范主编单位：贵州中建建筑科研设计院有限公司 瓮福化工科技有限公司 贵州开磷磷石膏综合利用有限公司 本规范参编单位（以下排名不分先后）： 贵州上和筑新材料科技有限公司 贵州泰福石膏有限公司 贵州开磷建设集团有限公司 贵州皓科新型材料有限公司 贵州卓为环保材料科技有限公司 贵州正和天筑科技有限公司 贵阳松源建材有限公司 贵州绿邦众创新材料有限公司 中铁五局集团建筑工程有限责任公司 贵州智慧绿城新型材料有限公司 贵州诚利新型材料有限公司 贵州中能高新材料有限公司 贵州建工集团第八建筑工程有限责任公司 贵州福泉蓝图住宅产业化有限公司 贵州正霸新材料科技有限公司 I
磷石膏预处理工艺研究 摘要：针对我国磷石膏的排放现状及其性能特点，介绍了国内外对磷石膏进行预处理的各种方法，系统研究了水洗、石灰中和、球磨、浮选、筛分以及煅烧等预处理工艺，经过对比分析，对磷石膏建材资源化的预处理提出了可参考性意见。 关键词：磷石膏；杂质；预处理 Abstract： Some methods about phosphogypsum pretreatment in China and abroad are introduced. Keywords: phosphogypsum；impurity；pretreatment 0 前言 磷石膏是磷酸及磷肥类工业在生产过程中所产生的一种工业废渣，每生产1t磷酸排出磷石膏约5～6t，目前全世界的磷酸工业每年生产磷石膏约在1.3亿t以上，我国每年排放的磷石膏业大约在2000万t以上， 大多数国家仍然将磷石膏排入河流、湖泊和海洋中,或堆积在陆地上,大约有28%的磷石膏被再加工利用。磷石膏经排放或堆存、雨水淋溶后其中的氟和残磷等有害物质将随着雨水而浸出,对水体、土壤环境和大气环境造成不同程度的污染。据统计,目前而云南省每年排放的磷石膏就在500万t以上。近年来我国在磷石膏的开发利用方面已经有了一定的研究工作,但其利用率依然不高。根据我国磷石膏的情况,大力开发利用工业副产品磷石膏,保护资源和环境,符合我国资源和环境可持续发展的方向。 磷矿用硫酸分解制取磷酸时,磷矿含有的Fe、Al、Mg等杂质化合物大部分分解,溶于磷酸溶液。在诸多杂质中磷对磷石膏性能影响最大,主要表现为延长磷石膏的凝结时间和降低石膏制品的强度。少量未分解的磷矿、氟化物、酸不溶物、炭化了的有机物质呈细小的质点与反应生成的硫酸钙一起沉淀析出。磷酸溶液与硫酸钙的沉淀过滤分离后,滤饼经过一定的洗涤后,还是含有少量的酸液。这种磷酸生产的含有少量未分解磷矿和游离酸的二水硫酸钙称为磷石膏[1]。磷石膏的外表一般呈灰白色,如果P2O5和水分含量较高时颜色相对较深,粉状,质量轻,比重一般在1.4～1.8t/m3。 磷石膏为用磷矿湿法生产磷酸时排出的工业废渣。随着磷复肥工业的发展，我国每年排放大量的磷石膏磷石膏的堆存使得土地占用，环境污染。利用磷石膏为原料生产石膏粉及石膏制品、硫酸和水泥，可化害为利，变废为宝。但由于磷矿石中含有放射性元素．导致磷石膏及以磷石膏为原料生产的建材产品中也含有放射性物质，如果放射性物质含量超标，将对用户造成严重的不良后果。因此，在利用磷石膏时对放射性现象应引起高度重视，避免放射性污染对人类造成危害。本文对建筑材料的放射性对人体的危害及国家针对此现象制定的现行标准给与如下论述。
年产60万吨磷石膏渣项目 计划书 xxx科技发展公司
摘要 水泥缓凝剂是水泥生产不可缺少的基本原材料，用于调节水泥的凝结时间，天然石膏是制造水泥缓凝剂的传统原材料，近年来，水泥行业逐步使用工业副产石膏制作的水泥缓凝剂。工业副产石膏也称化学石膏，是指工业生产中产生的以硫酸钙为主要成分的工业副产品，包括脱硫石膏和磷石膏等，用于制造水泥缓凝剂已成为工业副产石膏最主要的综合利用途径。磷石膏与天然石膏的性能非常相似，磷石膏制成的水泥缓凝剂完全可以替代天然石膏制成的水泥缓凝剂。在缺乏天然石膏资源的地区，磷石膏已成为水泥缓凝剂制造的重要原材料。 该磷石膏渣项目计划总投资10788.74万元，其中：固定资产投资8297.83万元，占项目总投资的76.91%；流动资金2490.91万元，占项目总投资的23.09%。 达产年营业收入21914.00万元，总成本费用16661.38万元，税金及附加208.63万元，利润总额5252.62万元，利税总额6185.75万元，税后净利润3939.47万元，达产年纳税总额2246.28万元；达产年投资利润率48.69%，投资利税率57.34%，投资回报率36.51%，全部投资回收期4.24年，提供就业职位384个。
认真贯彻执行“三高、三少”的原则。“三高”即：高起点、高水平、高投资回报率；“三少”即：少占地、少能耗、少排放。
年产60万吨磷石膏渣项目计划书目录 第一章基本情况 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标
磷石膏循环利用项目投资计划书 xxx有限公司
摘要说明— 石膏板具有节能、环保、耐火、抗震等优点，属于政府重点推广的新 型建筑材料。在现阶段，公装建筑（办公楼、酒店、商场等）的吊顶和隔墙、家装吊顶是石膏板的主要消费市场，分别占石膏板消费量的70%、30%。随着消费者节能环保观念加强及装修理念进步，家装隔墙、新型装配式建 筑也有望成为石膏板消费的新市场。 该磷石膏项目计划总投资8712.13万元，其中：固定资产投资6675.48万元，占项目总投资的76.62%；流动资金2036.65万元，占项目总投资的23.38%。 达产年营业收入16241.00万元，总成本费用12858.71万元，税金及 附加162.12万元，利润总额3382.29万元，利税总额4010.93万元，税后 净利润2536.72万元，达产年纳税总额1474.21万元；达产年投资利润率38.82%，投资利税率46.04%，投资回报率29.12%，全部投资回收期4.93年，提供就业职位288个。 石膏作为建筑材料，有隔热隔音、防火保湿、调节室内温等属性，是 传统水泥、天然石膏、传统建筑砂浆的替代品。磷石膏的成份主要含有磷 酸及其盐、氟化物、有机物等三大类杂质，其中不溶性杂质基本无影响， 可溶性的含磷或含氟物质会腐蚀设备，降低石膏的强度，故在综合利用前 需要进行预处理。
报告内容：项目概况、投资背景及必要性分析、市场调研、项目建设规模、项目建设地研究、项目工程设计研究、项目工艺及设备分析、项目环境影响分析、职业安全、项目风险、项目节能评价、实施方案、项目投资估算、经济评价、综合评价说明等。 规划设计/投资分析/产业运营
磷石膏现状 目前，世界磷石膏年排放量达2．8亿吨，我国也已超过5000万吨，占工业副产石膏的70%上。磷石膏的产生量将随着高浓度磷复肥产量的提高而大幅度增加。由于磷石膏含有五氧化二磷、氟及游离酸等有害物质，如果任意排放会造成环境污染；设置堆场，不仅占地多、投资大、堆渣费用高，而且对堆场的地质条件要求高，磷石膏长期堆积还会引起地表水及地下水的污染。 磷石膏:是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙。 磷石膏主要成份为：CaSO4·2H2O，此外还含有多种其他杂质。同时，生产过程中，溶液中的HPO4-2根取代石膏晶格中部分SO4-2。 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、氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐。 可溶性杂质：如水溶性P2O5，溶解度较低的氟化物和硫酸盐。 此外，磷石膏中还含砷、铜、锌、铁、锰、铅、镉、汞及放射性元素。均极其微量，且大多数为不溶性固体，其危害性可忽略不计。磷石膏中所含氟化物、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。磷石膏的大量堆存，不公侵占了土地资源，由于风蚀、雨蚀造成了大气、水系及土壤的污染。长时间接触磷石膏，当然可能导致人的死亡或病变。 磷石膏是生产磷肥中间产品磷酸的废渣，其主要化学成分是硫酸
钙。其反应为 Ca5(PO)3 F(磷矿)+H2SO4-H3PO4+2CaSO4(磷石膏)+HF。 据统计，每生产一吨磷酸(100%P2O5)产生磷石膏5-6t(干基)，实物量约7t。磷石膏除含CaSO4 外，还含有未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等多种杂质，这些杂质影响磷石膏的利用。目前，绝大部分磷石膏被当作废物丢弃。排出的磷石膏废渣一是占用大量土地，二是堆场投资大、运营费高，三是浪费了宝贵的硫资源，四是污染环境。堆放渣场的容积和地基防渗处理要求严格，废渣安全处理的环境条件已成为建设磷肥厂选择厂址的制约因素，进而直接影响磷复肥工业的发展。据测算，一个年产重钙(重过磷酸钙)80万t项目，年排放磷石膏渣达186万t，堆场投资估算达9000万元，堆场年经营费近1000万元，占地达70万m2 ，相当于全厂占地面积的一半，即使如此，堆场容量仍未达到合理要求。目前，全国湿法生产磷酸生产能力约546万t，每年的磷石膏废渣量在2500-3000万t(干基)，占地达2000公顷，仅渣场投资估算达l0亿元。从环保和技术安全角度看，磷石膏废渣综合利用已迫在眉睫。磷石膏中因含有种类较多的化学成分而增加了磷石膏的利用难度，尤其磷石膏中含有少量残留的磷酸更给有效利用带来了困难，所以磷石膏一般不被以石膏为原料的企业所采用，仅极少部分被做为土壤改良或在一些石膏资源匮乏的地区经水洗后做为原料使用，这种简单少量的消化对整个堆积如山的磷石膏来讲仍是杯水车薪，不解决根本问题。生产厂仍采用堆放方式来被动处理。
磷石膏制建筑石膏粉联产高强度硫酸钙棉纤板和1纸面石膏板综合利用项目项目申报书 目录 概述 项目建设的目的和意义 项目建设的优势条件 项目管理与组织 市场与销售 产品设计方案 环境保护 总投资及资金来源 项目实施规划 经济效益和社会效益分析 评价结论 一、概述 1、项目名称：磷石膏制200kt/a建筑石膏粉联产6000km2/a高强度硫酸钙棉纤板和10000km2/a纸面石膏板 2、项目地址：重庆南川市城北永生桥 3、项目承办单位：双赢集团有限公司
4、法人代表：蓝森古 5、企业概况 历史沿革 双赢集团有限公司前身为重庆市双赢化工有限公司，成立于2001年5月；2003年1月，公司更名为重庆双赢化工集团有限公司；2005年1月，经国家工商行政管理总局核准，变更为双赢集团有限公司。 经营范围 化肥：磷酸一铵、磷酸二铵、复合肥、过磷酸钙、碳酸氢氨、合成氨、硫酸等制造和销售。 矿产：磷矿、煤矿、硫铁矿等生产和销售。 酒店：酒店经营 机构设置 集团设置行政人事部、发展与管理中心、财务管理中心、营销公司、审计督察部5个管理部门；下辖14个子（分）公司：双赢集团有限公司南川磷铵厂、先锋磷肥厂、四川双赢化工有限公司、内蒙古双赢化工有限公司、甘肃双赢化工有限公司、重庆市龙济化肥有限公司、南川市东胜煤矿有限公司、贵州省开阳广门田磷矿、贵州开阳青花磷矿、四川省兴文石林矿业有限公司、双赢集团矿业有限公司、贵州省双赢矿肥有限公司、南川宾馆有限公司、内蒙古宁城宾馆。 生产规模 集团年产化工产品、矿产品总量200万吨。其中磷酸一铵、磷酸二铵40万吨、工业硫酸50万吨、合成氨6万吨、复合肥20万吨、
工程技术综 述2016年9月 第8卷·297· 贵州磷石膏资源化应用的现状与前景 王兴东1 姚华龙2 王在谦3 1，2,3.金正大诺泰尔化学有限公司，贵州 瓮安 550004 1，2,3.贵州省磷化工清洁生产工程技术研究中心，贵州 瓮安 550004 摘要：以了解贵州磷化工生产情况为前提，综合当地大型磷化工企业副产磷石膏的工艺类型及具体处理方法为研究路线，综述、探索并展望贵州省磷石膏资源化应用现状以及未来其发展前景。 关键词：磷化工；磷石膏；应用现状与前景 中图分类号：TQ177.3 文献标识码：A 文章编号：1671-5586（2016）8-0297-01 The present situation and Prospect of the application of phosphorus gypsum in Guizhou WANG Xingdong ,2*，YAO Hualong1,2，WANG Zaiqian1,2 1.Kingenta Norsterra Chemical Co., Ltd., Wengan 550004, China； 2.Guizhou Engineering and Research Center for Cleaner Production of Phosphorus Chemical Industry, Wengan 550004, China Abstract: In order to understand the Guizhou phosphorus chemical production process is the premise of type synthesis of by-product large phosphorus chemical enterprises local phosphogypsum and the specific processing methods for the line of research, review, explore and Prospect of Guizhou province phosphogypsum resources application status and future prospects for its development. Keywords:phosphorus chemical industry; phosphorus gypsum; application status and Prospect 贵州作为中国磷矿的主要产区之一，矿石分布广泛，已查明的磷矿资源储量26.88亿吨，工业储量25.56亿吨，基础储量7.13亿吨，磷矿资源质优量大，平均品位达22.2%，位居全国第二，主要集中产于瓮安、开阳、福泉与织金等县市。贵州磷化工产业以本省丰富的磷矿资源为依托，已形成全国乃至世界重要的磷化工生产基地，全省现有磷化工生产企业100 多家，生产磷及磷化工产品四十余种。 磷石膏主要是磷酸或磷肥工业以及部分合成洗涤剂产业排放的工业废物，目前，贵州年排放磷石膏在1500万t 左右。磷石膏的堆存不仅占用大量土地，还对周围环境带来污染，给生产企业带来不小的负担，磷石膏的大宗利用现已成为贵州磷化工行业急需解决的关键共性问题。因此，加强磷矿资源综合利用研究，系统分析提炼磷矿资源并高效利用、磷石膏综合利用等关键技术，攻克磷化工清洁生产技术难题，对于缓解我国磷资源压力，推进“资源节约型、环境友好型”社会的建设具有重要的现实意义。 1 贵州磷石膏概述 贵州磷化工企业主要以磷酸或磷肥工业为主，磷石膏多呈灰白色，有的呈黄色和灰黄色，少数为纯白色，是一种多组分的复杂晶体。磷石膏的性质受磷酸生产过程中所选用磷矿石的品位、成分，磷酸生产工艺条件及磷石膏的处置方式等有关因素的影响，不同企业产出磷石膏性质也不相同，在所有贵州大型磷化工企业生产磷酸的方法当中，最主要的方法是利用硫酸分解磷矿，主要产物为磷酸和硫酸钙，部分企业也采用硝酸分解磷矿得到高白纯度磷石膏。但无论生产工艺如何，其主要成分都为二水硫酸钙，都是一种具有石膏特性的资源性废渣，若能针对其自身特性、市场需求充分开发利用，既解决了企业的后顾之忧，保护了生态环境，同时也发展了新型废渣处理技术，带来了显著的社会效益，同时也创造了经济效益。 2 贵州磷石膏综合利用现状概述 2.1 贵州磷石膏处理现状 目前，贵州省内多家磷化工企业逐渐重视磷石膏综合利用，并取得了一定的成绩。 贵州瓮福集团在磷石膏综合利用方面的研究，主要集中在化学法处理和生产建筑材料两个方面。化学法处理技术，一是悬浮态法分解磷石膏制硫酸联产石灰，磷石膏经稀相悬浮脱水为半水和无水石膏后，送入特殊的悬浮分解炉反应器进行分解，得到SO2混合气送入硫酸系统，经净化、转化、吸收得到硫酸。从反应器出来氧化钙在石灰冷却器中与冷气体进行热交换冷却后，即为石灰成品；二是用磷石膏制取粒状硫酸铵，目前已建成了25万吨/年硫酸铵装置，消耗磷石膏52万吨/年，液氨6.7万吨/年，减排CO2 8.51万吨/年，硫酸1.48万吨/年，直流水95万m3/年,电400万千瓦时/年，蒸汽24万吨/年，干燥燃煤0.4万吨/年，循环水1000万m3/年。另外，开展了磷石膏生产新型建筑材料产品的开发、应用。目前已生产出石膏砌块、水泥凝缓剂、粘结石膏、粉刷石膏、磷石膏砖、纸面石膏板、石膏模盒、耐水石膏砌块等新型建筑材料产品。 贵州开磷集团开发了“一步法”生产新型高强耐水磷石膏砖生产工艺及制备技术，并建设了一条年产1亿块新型高强耐水磷石膏砖中试生产线，在此基础上分别建成了10亿块新型高强耐水石膏砖（包括多孔砖、彩色地砖）、35万平方米石膏砌砖、25万立方米石膏基加气混凝土生产线，开发与磷石膏砖相配套使用的石膏基干混砂浆、内墙腻子、粉刷石膏等11种粉体建筑材料。 金正大诺泰尔化学有限公司通过磷石膏深度脱磷净化，采用四级旋风预热新技术，“两转两吸”的新制酸工艺以及干法生产土壤调理剂等，充分利用磷石膏中的硫资源，将页岩中的不溶性钾转化为枸溶性钾，最终实现土壤调理剂和水泥切换式生产，建成磷石膏+含钾页岩制30万吨/年硫酸联产水泥25万吨及20万吨/年土壤调理剂项目，所制硫酸可返回用于生产磷酸；其次，还充分利用生产过程中化学能进行石膏晶形转化，用原来需要移除的硫酸稀释热将二水磷石膏转晶为α石膏，通过转晶，包裹在二水石膏晶格中的晶间磷全部析出，从1.0%降低到≤0.2%，氟含量从0.4%降低到≤0.2%，每吨磷石膏可节约煅烧用煤50 kg，转化石膏可用作陶瓷模具、自流平石膏的主要原材料。 2.2 贵州磷石膏资源化应用存在问题 目前贵州磷石膏在综合利用过程中主要还存在以下两个问题： (1) 作为磷化工生产过程中产生的副产品在资源化应用中，由于磷石膏中含有P2O5、F、Al2O3、Fe2O3、SiO2、有机物等多种杂质，导致其在外观、粒径分布、溶解性能、脱水性能、矿物学特征、形貌特征、晶体结构等方面与天然石膏具有明显差异，因此磷石膏不能直接代替天然石膏，尽管这些杂质含量少，但对目标产品的性能影响很大。 (2) 相比经济发达地区，贵州省资源相对丰富，资源供应及价格对企业和社会的压力相对较小，很容易忽视节约工 （下转第 326 页）