磷石膏开发利用现状
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我国磷石膏综合利用现状与发展一、引言随着我国经济的快速发展和工业化进程的加速推进,磷石膏作为磷矿开采的副产物,产生的数量越来越多。
磷石膏不仅占用大量土地资源,还对环境造成了污染。
合理利用磷石膏资源,成为了我国矿产开发和环境保护的重要课题。
本文将对我国磷石膏综合利用的现状与发展进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二、磷石膏的综合利用现状2.1 磷石膏的产生与规模磷石膏是指在磷矿生产过程中产生的废料,具有一定的含磷量和颗粒状特征。
我国是全球最大的磷矿产国之一,每年产生的磷石膏数量巨大。
据统计,我国磷石膏产量已超过X吨,且呈逐年增长的趋势。
2.2 磷石膏的主要利用途径目前,我国磷石膏的利用主要集中在以下几个方面:1.肥料行业:磷石膏中含有丰富的磷元素,可作为肥料的原料使用。
通过加工提取其中的磷元素,制成不同种类的磷肥,供农业生产使用。
2.建材行业:磷石膏具有较好的水化硬化性能,可以用于制造水泥、石膏板等建筑材料。
磷石膏在建材行业的利用潜力巨大。
3.环保行业:磷石膏作为一种含有多种有害物质的废弃物,需要进行合理处理和处理。
通过磷石膏的综合利用,可以减少对环境的污染。
2.3 磷石膏综合利用存在的问题然而,目前我国磷石膏的综合利用还面临着一些问题:1.技术水平不高:磷石膏的利用方式和技术手段相对简单,生产工艺相对落后,存在生产成本高、产品品质不稳定等问题。
2.应用范围狭窄:目前磷石膏的主要利用途径集中在肥料和建材行业,而其他行业对磷石膏的利用尚未得到充分发展。
3.资源利用率低:虽然磷石膏是一种宝贵的资源,但由于缺乏科学的开采和利用手段,目前我国磷石膏的综合利用率很低。
三、磷石膏综合利用的发展方向与措施3.1 提高技术水平加强研究和开发新的磷石膏综合利用技术,提高磷石膏的加工和利用效率。
应用先进的设备和工艺,降低生产成本,提高产品的品质和竞争力。
3.2 拓宽应用范围除了肥料和建材行业外,应积极探索磷石膏在其他行业的应用潜力。
[收稿日期] 2020 - 01 - 09;[修订日期] 2020 - 07 - 17。
[作者简介] 李纯(1975—),女,湖北省荆州市人,博士,副研究员,电话186****1213,电邮*****************。
通讯作者:高涵,电话 010 - 84948511,电邮***************.cn 。
[基金项目] 生态环境部水固定源环境管理制度体系建设项目(14430022)。
我国磷石膏处置现状及绿色发展对策李 纯1,薛鹏丽1,张文静2,孙晓峰1,高 涵2(1. 北京市科学技术研究院 轻工业环境保护研究所,北京 100012;2. 生态环境部 环境规划院,北京 100012) [摘要] 磷石膏的大量堆存不仅占用土地、浪费资源,存在巨大的环境和安全风险,更与我国无废城市发展理念相违背。
本文系统梳理了近年来我国磷石膏产排现状、资源化利用现状和资源化利用途径。
分析了磷石膏资源化所面临的问题和挑战,主要包括政策支持不配套、标准体系不完善、技术支撑不足和产品市场竞争力弱等。
提出磷石膏绿色发展应从政策扶持、技术突破、完善标准、树立民众绿色消费意识等方面着手。
[关键词] 磷石膏;堆存;无废城市;资源化利用;绿色发展;对策 [中图分类号] X327 [文献标志码] A [文章编号] 1006-1878(2021)01-0102-05 [DOI ] 10.3969/j.issn.1006-1878.2021.01.017Disposal status of phosphogypsum in China and countermeasures for green developmentLI Chun 1,XUE Pengli 1,ZHANG Wenjing 2,SUN Xiaofeng 1,GAO Han 2(1. Environmental Protection Research Institute of Light Industry ,Beijing Academy of Science and Technology ,Beijing 100012,China ;2. Chinese Academy of Environmental Planning ,Beijing 100012,China )Abstract :The massive storage of phosphogypsum not only occupies land ,wastes resources ,has huge environmental and safety risks ,but also goes against the construction of zero -waste city. The output and discharge status ,comprehensive utilization status and comprehensive utilization approaches of phosphogypsum in China in recent years are systematically summarized in this paper. The problems and challenges of phosphogypsum reclamation are analyzed ,such as unmatched policy support ,imperfect standard system ,insufficient technical support and weak product market competitiveness. The countermeasures for green development of phosphogypsum are suggested ,including policy support ,technological breakthrough ,improvement of standards ,and establishment of green consumption awareness of the public.Key words :phosphogypsum ;storage ;zero -waste city ;comprehensive utilization ;green development ;countermeasure磷石膏是湿法制取磷酸时产生的一般工业固体废物。
中国磷石膏综合利用行业市场现状内容概况:国家高度重视磷石膏治理,相继发布了“指导意见”“实施方案”等一系列政策性指导文件,要求加快工业磷石膏的综合利用研究,利用磷石膏生产高附加值产品,推广磷石膏替代天然石膏的资源化利用,减免税收政策,鼓励企业开发新进技术及适用装备,全面提高磷石膏的综合利用率。
关键词:磷石膏综合利用产业现状、磷石膏综合利用市场格局、磷石膏综合利用发展趋势一、概述磷石膏是湿法磷酸生产过程中副产的一种固体废渣,磷石膏中主要含有磷酸及其盐、氟化物、有机物三大类杂质,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。
常用的磷石膏预处理方法有水洗、湿筛旋流工艺、浮选、石灰中和处理、闪烧、球磨、陈化等,其中,石灰中和处理是应用最为广泛的一种方法,即向磷石膏中加入生石膏等碱性物质,通过化学反应使可溶性磷和氟转化为惰性的无害物质,此方法工艺简单,无外排水,经济环保,在制作石膏板或者水泥缓凝剂时均有应用,但该方法无法消除有机质对胶结材性能的影响,且特别适用于品质稳定,有机质含量较低的磷石膏,对于品质相差较大的磷石膏还需进行预均化处理。
二、市场政策国家高度重视磷石膏治理,相继发布了“指导意见”“实施方案”等一系列政策性指导文件,要求加快工业磷石膏的综合利用研究,利用磷石膏生产高附加值产品,推广磷石膏替代天然石膏的资源化利用,减免税收政策,鼓励企业开发新进技术及适用装备,全面提高磷石膏的综合利用率。
三、发展现状经过近三十年的持续快速发展,中国已形成了比较完整的磷化工体系,行业整体竞争力不断增强,在全球磷化工行业具有举足轻重的影响力,与此同时,中国磷石膏产量迅速增加,已成为国内第二大工业固废,2020年中国磷石膏产量共计7410万吨,磷石膏新增堆存量4150万吨,预计2023年中国磷石膏产量将达到8375万吨,磷石膏新增堆存量约为3538万吨。
磷石膏的无害化处置和产业化综合利用问题,一直是阻碍磷化工行业健康持续发展的最大难题,随着节能减排和资源综合利用的呼声愈发高涨,近年来中国磷石膏综合利用市场飞速发展,2020年中国磷石膏综合利用量达3260万吨,综合利用率达43.99%,随着磷石膏处理无害化处理技术和综合利用技术的进步,综合利用量将持续提升,预计2023年中国磷石膏综合利用量将达到4179万吨,综合利用率将达到49.90%。
磷石膏的综合利用现状及建议摘要:磷石膏是湿法磷酸生产的副产物。
当前,全世界磷石膏年产量已超过3亿吨,综合利用率约10%;国内磷石膏年产生量约7000万吨,占工业副产石膏年产量的70%,综合利用率约40%,磷石膏堆存量超过5亿吨。
目前,磷石膏已经成为制约磷化工行业可持续发展的重要环保问题,开发技术经济可行的资源化利用途径,是解决磷化工行业发展瓶颈问题的必要手段。
关键词:磷石膏;综合利用;现状及建议1.磷石膏的产生及现状分析我国磷石膏产能巨大,区域分布不平衡的情况非常突出。
根据调查,就云南、贵州、四川、湖北四个省的磷石膏产量占据全国的73%。
预计到2022年,我国磷石膏产量预计能够达到约7300万吨的产量,综合利用率也有望达到43%左右。
目前,国内大型磷肥企业多采用湿法排渣,在河谷筑坝,修建管道收集回用水循环利用;小型磷肥企业多采用干法排渣,平地堆存。
由于磷石膏产量巨大,综合利用产品市场容量有限,短期内无法充分利用,只能露天存放,给磷化工企业带来了较高的堆场建设成本和运行维护成本。
2019年4月,生态环境部发布《长江“三磷”专项调查整治实施方案》,其中磷石膏储存成为了当中三项重点之一。
因此,综合利用的准入门槛,使磷石膏的综合利用势在必行。
2.磷石膏的综合利用情况分析磷石膏的综合应用领域涉及化学工程与技术、环境科学与技术、园艺学、农业资源利用、应用经济学、建筑学六大领域(见图1)。
目前,国内磷石膏的利用途径主要集中在建材行业、工业和农业。
图12.1在农业上的应用磷石膏含有作物生长所需的硫、磷、钙、硅等营养物质,可广泛应用于缺硫土壤和喜钙、喜硫作物;磷石膏是酸性的,可作为土壤改良剂,有效改善土壤理化性质和土壤微生物的生存条件,提高作物产量。
不过,磷石膏在农业上应用时,应该要密切关注其金属元素的迁移途径和放射性。
同时,将其作为土壤改良剂时,必须考虑铜、锌、镉、铀等元素在土壤中的迁移及其对土壤的副作用。
因此,如何控制和降低磷石膏的健康风险将是今后磷石膏在农业领域应用的重点研究内容。
【综述】磷石膏在水泥生产中的应用现状与展望磷石膏生产硅酸盐水泥面临的挑战目前国内外对磷石膏在生产硅酸盐水泥中的应用进行了大量的研究,主要集中在磷石膏作为水泥缓凝剂和制硫酸联产硅酸盐水泥方面,但这两种利用途径都存在着一些难以解决的问题,限制了磷石膏大量用于硅酸盐水泥的生产。
1磷石膏用作硅酸盐水泥缓凝剂磷石膏的基本组分决定了其代替天然石膏使用是最具有经济价值的利用方式之一,其中作为硅酸盐水泥缓凝剂是磷石膏利用最直接的方式。
目前,国内外已对此进行了大量的研究和工程示范应用,但硅酸盐水泥中石膏掺量通常仅为3% ~5%,生产1 吨硅酸盐水泥能利用的磷石膏不到50 kg,按照这种方式消纳的磷石膏有限。
此外,磷石膏中杂质的存在也进一步制约了其作为硅酸盐水泥缓凝剂应用。
相比于天然石膏,磷石膏对硅酸盐水泥的标准稠度与力学性能影响较小,但会不同程度地延缓水泥的凝结时间。
同时,杂质的存在还使水泥与某些类型的减水剂相容性变差。
由于上述原因,目前磷石膏只在32. 5 等级水泥中有少量应用。
为了消除或减少磷石膏杂质对水泥质量的影响,实际生产中需要采取陈化、水洗、石灰中和等工艺,但处理后的磷石膏与天然石膏相比,对水泥性能的不利影响特别是与外加剂的相容性方面的问题仍然无法完全避免,致使磷石膏作为水泥缓凝剂使用受限,同时预处理过程也增加了磷石膏的利用成本,而且可能造成二次污染。
2磷石膏分解制硫酸联产硅酸盐水泥磷石膏分解制硫酸联产硅酸盐水泥相对作为缓凝剂来说,磷石膏用量将大大增加,是磷石膏利用潜在的有效途径之一。
磷石膏高温分解产生的SO2可用于生产硫酸,CaO 则可作为生产硅酸盐水泥的原材料。
据测算,建设1 条年产150 万吨水泥的磷石膏制硫酸联产水泥生产线,每年可消耗的干基磷石膏约220 万吨,同时可基本实现磷铵企业硫酸的消耗与生产平衡,具有很好的经济和环境效益。
但是,磷石膏制酸联产水泥工艺复杂且投资较大,使得这种工艺的推广利用遇到一定的困难。
我国磷石膏综合利用现状与发展
一、磷石膏的概念及来源
磷石膏是指从磷酸工业中产生的含有较高浓度的废水或废气中所析出的固体物质。
我国是世界上最大的磷酸盐生产国,因此也是全球最大的磷石膏产生国之一。
二、我国磷石膏综合利用现状
1. 磷肥行业利用:我国80%以上的磷酸盐企业采用了直接回收法,将废水中析出的磷酸钙转化为肥料原料。
2. 建材行业利用:目前,我国已有多家企业将磷石膏用于制造建筑材料,如水泥、混凝土等。
3. 环保行业利用:由于含有大量重金属和放射性元素,对环境污染较为严重。
因此,部分企业采取了化学处理等方式进行资源化利用。
三、我国未来发展方向
1. 加强技术创新:提高资源化率、降低污染排放等关键技术需不断创
新。
2. 推动政策支持:加大政策支持力度,鼓励企业进行资源化利用,引
导磷酸盐企业加强环保投入。
3. 建立完善的产业链:打造磷石膏综合利用产业链,形成从废弃物到
资源再利用的闭环。
4. 加强国际合作:借鉴国外先进技术和经验,与国际上相关技术机构、企业等开展合作,加快我国磷石膏综合利用的发展。
磷石膏综合利用的现状和研究进展磷石膏是一种由磷矿石加工过程中产生的副产物,它含有大量的磷酸钙和少量的其他杂质。
磷石膏的产生量庞大,并且如果不正确处理,会对环境造成污染。
因此,磷石膏综合利用已成为该行业的重要课题之一磷石膏的主要用途之一是作为肥料。
由于其富含磷酸钙,磷石膏可以作为一种优质、低成本的肥料,用于补充土壤中的磷元素。
研究人员已经证明,磷石膏能够有效地促进植物的生长和发育,并提高农作物的产量和质量。
因此,在一些农业发达地区,磷石膏已被广泛应用于土壤改良和农作物栽培中。
此外,磷石膏还可以用于工业和建筑材料的制造。
磷石膏粉末可以与其他材料混合,生产出石膏板、水泥、石膏纸板等各种建筑材料。
这种利用方式不仅可以充分发挥磷石膏的物理和化学性质,还可以有效地降低原材料的成本,实现资源的再利用。
除了传统的利用方式外,磷石膏还可以通过烧结、水热反应等方法进行改性处理,以提高其性能和应用范围。
例如,研究人员将磷石膏与其他无机材料混合烧结,得到了一种新型的水泥基多孔材料,可以用于制造轻质隔热材料和建筑板材。
另外,研究人员还尝试将磷石膏与有机材料结合,制备出具有强大吸附能力的新型吸附材料,用于废水处理和环境修复。
在磷石膏综合利用的研究方面,目前的研究主要集中在以下几个方面。
首先,研究人员致力于开发高效的磷酸钙提取技术,以提高磷石膏的磷含量和纯度。
其次,研究人员正在研究磷石膏的物理和化学性质,以了解其在不同应用领域的适用性。
第三,研究人员正在开发磷石膏的改性处理技术,以提高其性能和应用范围。
最后,研究人员还在寻求磷石膏的新应用领域,如环境修复、能源存储等。
总之,磷石膏是一种有潜力的资源,可以在农业、建筑材料、环境修复等领域得到广泛应用。
目前,磷石膏综合利用的研究已取得了一些进展,但仍存在一些问题需要解决。
未来,需要更多的研究来提高磷石膏的利用效率,实现资源的最大化利用。
磷石膏无害化处理与综合利用关键技术研究现状及发展趋势分析磷石膏(Phosphogypsum,简称PG)是一种工业废弃物,是磷肥生产过程中产生的副产品。
由于其含有较高的放射性元素和多种有毒物质,磷石膏的处理和综合利用一直是一个重要的环保问题。
磷石膏无害化处理与综合利用的关键技术主要包括磷石膏的固化、资源化利用和环境风险的评估与控制等方面。
下面将从这些方面介绍磷石膏的相关研究现状和发展趋势。
首先,磷石膏的固化技术是无害化处理的基础。
传统的固化方法包括硫酸镁固化、硫酸钙固化等。
这些方法可以使磷石膏固化成块状物,减少其对环境的危害。
然而,这些方法存在固化效果不稳定、生产成本高等问题。
目前,研究人员正在探索新型的固化方法,如添加辅助固化剂、控制固化剂添加量等,以提高固化效果和降低成本。
其次,研究人员也在探索磷石膏的资源化利用方式。
磷石膏中富含磷、硫、钙等资源元素,可以用于制备肥料、建材等。
目前,研究人员已经成功制备出了磷酸盐肥料、磷酸铵肥料等产品,并且通过将磷石膏与其他废弃物进行混合利用,如用磷石膏与粉煤灰混合制备水泥等产品,实现了磷石膏的综合利用。
此外,研究人员还关注磷石膏的环境风险评估和控制。
磷石膏中的放射性元素和有毒物质对环境和人体健康有潜在风险。
因此,需要对磷石膏进行合理的处置和监控。
研究人员通过研究磷石膏中放射性元素和有毒物质的迁移行为和生态风险,制定合适的控制措施,如加强磷石膏堆存场的防渗措施、建立磷石膏装卸设备的封闭系统等,以保护环境和人体健康。
从磷石膏无害化处理与综合利用的研究现状和发展趋势看,未来的研究重点主要体现在以下几个方面。
首先,固化技术的研究要进一步提高固化效果和降低成本,以实现规模化生产。
目前,一些新型固化方法如化学固化、高温固化等正受到越来越多的关注,这些方法具有固化效果好、成本低等优点,有望在未来得到广泛应用。
其次,磷石膏的资源化利用仍然有待深入研究。
目前,虽然已经有一些研究成功实现了磷石膏的资源化利用,但仍然面临着利用效率低、产品质量不稳定等问题。
云南磷石膏综合利用的相关政策云南磷石膏综合利用的相关政策1. 引言云南省是我国磷资源丰富的地区之一,也是重要的磷矿资源开采基地。
而磷石膏是磷矿开采和选矿过程中产生的一种固废物,对环境造成了一定的影响。
为了解决磷石膏的综合利用问题,保护环境,云南省出台了相关政策和措施,推动磷石膏的综合利用。
本文将对云南磷石膏综合利用的相关政策进行全面评估,并从深度和广度两个维度展开讨论。
2. 云南磷石膏综合利用的现状磷石膏作为磷矿开采的固废物,数量巨大且含有大量的磷元素,如果不进行有效的利用,不仅会产生巨大的环境污染,还会浪费宝贵的资源。
目前,云南省在磷石膏综合利用方面已经取得了一些成果。
各地开展了磷石膏的再生研究,并成功应用于农业、建材、环保等领域。
然而,与磷矿资源丰富的云南相比,磷石膏的综合利用还存在一些问题和挑战。
3. 云南磷石膏综合利用的相关政策为了促进云南磷石膏的综合利用,云南省政府出台了一系列相关政策和措施。
这些政策旨在鼓励企业和科研机构加大磷石膏综合利用技术研发投入,提高磷石膏的综合利用率并减少对环境的影响。
具体而言,这些政策包括:3.1 政策一:加大科研投入云南省鼓励科研机构加大对磷石膏综合利用技术的研发投入,提高磷石膏的利用效率和附加值。
通过加强科研与产业的紧密结合,推动磷石膏综合利用技术的产业化,实现科技创新与经济发展的良性循环。
3.2 政策二:推动农业利用云南省鼓励农业部门与磷矿企业合作,将磷石膏应用于农田改良、土壤修复和肥料生产等方面。
通过合理利用磷石膏中的磷元素,提高土壤肥力和农作物产量,实现磷石膏资源的可持续利用。
3.3 政策三:推进建材利用云南省鼓励建材行业利用磷石膏生产环保建材,如磷石膏砂浆、磷石膏板材等。
通过合理利用磷石膏资源,减少对传统建材原料的需求,降低建材生产过程的能耗和污染物排放,推动建材行业的高质量可持续发展。
3.4 政策四:加强环保监管云南省要求磷石膏综合利用企业进行环保设施建设,并加强对企业生产过程的监管和检测。
磷石膏综合利用调查报告磷石膏是一种常见的工业废弃物,由于其含有丰富的矿物质成分,具有很高的资源价值。
为了实现磷石膏的综合利用,进行了一系列调查研究,下面是磷石膏综合利用调查报告。
二、磷石膏的综合利用方式1.建材行业利用:研究发现,磷石膏可以用于生产石膏板、石膏轻质砌体等建材产品。
通过对磷石膏进行骨料型石膏化处理,可以提高其抗压强度和耐用性。
2.农业利用:磷石膏中含有的矿物质对农作物生长具有促进作用。
可以将磷石膏作为土壤改良剂施用,提高土壤肥力和农作物产量。
3.环境治理利用:磷石膏可以用于电厂的烟气脱硫和废水处理中。
通过将磷石膏喷入烟气中,可以吸附和固化二氧化硫,减少大气污染。
同时,磷石膏可以用于废水处理中的重金属去除,达到环境治理的目的。
三、磷石膏综合利用案例1.磷化工企业:该企业每年产生大量的磷石膏废料。
通过与建材企业合作,将磷石膏制成石膏板,用于建筑装饰等领域。
同时,将磷石膏中的矿物质提取后,用于生产磷肥,实现了资源的循环利用。
2.冶金企业:该企业废气中含有大量的二氧化硫。
经过与环保科研机构合作,将磷石膏添加到废气中进行脱硫,在达到环保要求的同时,得到了可利用的磷石膏产品。
这些产品可以用于建材、农业等领域的利用,带来了经济和环境效益。
3.电厂:电厂的烟气中含有大量的二氧化硫。
通过与磷石膏综合利用企业合作,将磷石膏投入烟气中进行脱硫,达到大气污染物排放标准。
同时,磷石膏中的矿物质可以回收利用,用于农业和建材行业,实现了磷石膏的资源化利用。
四、磷石膏综合利用存在的问题及对策1.技术方面:磷石膏综合利用技术还不够成熟,需要进一步进行研发和推广。
需要加大科研力度,提高磷石膏利用技术的可行性和经济性。
2.政策方面:缺乏相关政策和标准的支持,限制了磷石膏综合利用的发展。
应出台相关政策,明确磷石膏综合利用的法律法规和标准,为企业提供政策支持和引导。
3.市场方面:磷石膏综合利用产品的市场需求较小,价格较低,影响了综合利用的动力。
2024年磷石膏综合利用市场规模分析概述磷石膏是一种常见的工业固体废弃物,由于其含有丰富的磷元素和钙元素,具有很高的综合利用价值。
本文旨在对磷石膏综合利用市场规模进行分析,探讨其未来发展潜力。
市场概况磷石膏产出情况磷石膏主要来源于磷矿开采及冶炼过程中的副产物,一般具有高磷含量和低放射性。
全球磷石膏产量呈逐年增长的趋势,预计未来几年将继续保持稳定增长。
磷石膏综合利用情况目前,对磷石膏的综合利用主要包括以下几个方面:1.磷肥生产:磷石膏中的磷元素是磷肥的主要原料之一,通过磷肥生产工艺将其转化为磷酸钙等磷肥产品。
2.建筑材料:磷石膏可以用作建筑材料的原料,例如制作石膏板、石膏砖等。
3.环保处理:磷石膏可以用于废水处理、土壤改良等环保领域,具有良好的吸附性能和稳定性。
市场规模分析根据目前的市场需求和潜力,磷石膏综合利用市场规模可分为以下几个方面:1.磷肥市场:由于全球农业的发展和粮食需求的增长,磷肥市场持续稳定增长。
磷石膏的综合利用在磷肥生产中具有重要地位,预计未来几年该市场规模将保持稳定增长。
2.建筑材料市场:石膏制品在建筑行业有广泛应用,磷石膏的可利用性使其成为石膏制品的重要原料之一。
随着建筑行业的发展,石膏制品市场潜力巨大,磷石膏综合利用在该市场中具有较大增长空间。
3.环保处理市场:随着环境保护意识的增强和环保政策的推动,磷石膏在废水处理、土壤改良等环保领域的应用将越来越广泛。
该市场规模在未来几年有望快速增长。
发展趋势和风险分析发展趋势磷石膏综合利用的发展趋势可以归纳为以下几点:1.技术创新:随着科技的进步,磷石膏综合利用技术将不断创新,提高利用率和产品附加值。
2.市场驱动:磷肥、建筑材料、环保处理等市场的稳定增长将推动磷石膏综合利用的发展。
3.政策支持:各国对于废弃物综合利用的政策支持力度不断增强,将为磷石膏综合利用市场创造良好的政策环境。
风险分析磷石膏综合利用市场的发展也面临一定的风险和挑战:1.市场需求波动:磷石膏综合利用市场的规模受到磷肥、建筑材料等市场需求的影响,市场需求波动可能导致市场规模的波动。
磷石膏综合利用调查报告[1]磷石膏综合利用调查报告[1]磷石膏综合利用调查报告[1]磷石膏是一种副产品,产生于湖北省吉首市的一家磷矿企业。
据统计,该企业每年的排放量高达数十万吨,给环境造成了很大的压力。
为了解决这一问题,调查团队对磷石膏的综合利用进行了调查研究。
首先,团队考察了磷石膏的物化性质。
磷石膏是一种含有磷酸盐的无机盐类物质,主要成分为氢磷酸钙(Ca(H2PO4)2·H2O)。
它具有较高的酸性(pH值在1-3之间),还含有一定量的镇定剂和杂质。
由于其酸性质和含杂质的特点,将其直接排入环境会造成土壤和水体的污染。
然后,团队对磷石膏的综合利用方式进行了考察。
通过调查研究,团队发现磷石膏可以用于多个领域的综合利用。
首先,可以将磷石膏用作土壤改良剂。
由于磷石膏具有酸性特点,其可以中和土壤的酸性,并提供磷酸盐肥料,改善土壤质地和养分含量。
其次,可以将磷石膏用于环境修复。
通过添加磷石膏,可以吸附土壤中的重金属离子,起到修复污染土壤的效果。
另外,磷石膏还可以用于水泥制造、建材制造等方面的应用,为企业带来附加值。
在调查过程中,团队发现磷石膏综合利用面临一些挑战。
首先是磷石膏的酸性和含杂质导致了其利用的困难。
如何处理这些问题需要技术上的创新和改进。
其次,磷石膏的产量庞大,需要大规模的设备和工艺来进行综合利用。
这需要企业承担相当大的投资成本。
最后,磷石膏的综合利用需要与相关产业进行合作,建立起完整的产业链条。
这需要企业和其他行业之间的合作和协调。
综合利用磷石膏能够减少其对环境的污染,提高资源利用率,降低企业的生产成本,具有重要的经济和环境意义。
然而,在实际应用中还存在一些问题需要解决,如技术难题、投资成本等。
因此,磷石膏的综合利用需要全社会的支持和关注,同时也需要政府和企业共同努力,加大合作力度,推动磷石膏综合利用技术的研发和应用,为减少环境污染、促进可持续发展贡献力量。
磷石膏综合利用率偏低的原因主要有以下几个方面:
1. 缺乏有效的综合利用技术:目前磷石膏的综合利用技术还不够成熟,很多企业对于磷石膏的处理方式还停留在简单的堆放上,缺乏有效的处理技术和方法。
这导致磷石膏的利用率低下,同时也给环境带来了严重的污染。
2. 缺乏政策支持:磷石膏的综合利用涉及到多个领域,需要政府部门的支持和引导。
但是目前政府对于磷石膏的综合利用缺乏有效的政策支持,没有形成完整的产业链,导致磷石膏的综合利用率低下。
3. 经济效益低:磷石膏的处理成本较高,而且其利用价值较低,很多企业为了追求经济效益,往往选择放弃对磷石膏的处理,导致其利用率低下。
4. 缺乏有效的监管机制:目前对于磷石膏的综合利用监管机制还不够完善,很多企业对于磷石膏的处理不够重视,甚至存在违法排放的情况。
这不仅影响了磷石膏的综合利用率,也给环境带来了严重的污染。
5. 缺乏有效的市场机制:目前磷石膏的市场需求不足,很多企业对于磷石膏的处理缺乏动力。
同时,市场对于磷石膏的处理标准不够明确,导致很多企业无法找到合适的处理方式,这也影响了磷石膏的综合利用率。
综上所述,磷石膏综合利用率偏低的原因是多方面的,需要政府、企业和社会各方面的共同努力来解决。
政府应该加强政策支持,完善监管机制,推动磷石膏的综合利用技术的发展;企业应该加强技术研发,提高磷石膏的处理效率和质量;社会应该加强宣传教育,提高公众对于磷石膏综合利用的认识和重视程度。
只有各方面共同努力,才能真正实现磷石膏的综合利用,保护环境,实现可持续发展。
磷石膏建材应用现状分析磷石膏建材应用现状分析磷石膏是磷复肥工业的副产物,它的综合利用对于环保、节能以及磷复肥工业的可持续发展有重大的现实意义。
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1引言磷石膏是生产磷酸、磷肥时排出的固体废弃物,每生产1吨磷酸约产生4~5吨磷石膏。
从全世界范围来看,磷石膏的年排放量已达到了280Mt。
目前全世界磷石膏的有效利用率仅为4.5%左右,日本、韩国和德国等发达国家磷石膏的利用率相对高一些,其他不发达国家磷石膏的利用率相对很低,一般以直接排放(抛弃)为主,如我国综合利用率只有10%左右。
我国磷化工行业每年排放磷石膏量约5000万吨,占工业副产石膏的70%以上,而且以每年15%的速率增长,目前全国磷石膏累计堆存量超过1亿吨,不仅大量占用土地,而且容易造成环境污染,成为困扰磷化工业健康发展的一大难题。
为此,中国磷肥工业协会提出,“十一五”期间,磷石膏年处理量要超过1000万吨,到2010年综合利用率要提高到20%。
磷石膏的资源化对于环境保护、节约资源和磷肥行业的可持续发展具有重大的现实意义。
利用磷石膏生产石膏建材是磷石膏资源化利用的一个重要的方向。
以磷石膏为原材料生产建筑石膏粉及相关建材制品、水泥缓凝剂等,不仅可化害为利,变废为宝,具有良好的经济效益,而且对保护耕地、保护环境、节约建筑能耗有着十分重要的意义。
但磷石膏不同于天然石膏,由于它本身含有的杂质和颗粒结构的差异,使其不能直接代替天然石膏用于生产石膏建材。
本文简要介绍了磷石膏的组成特点及其应用的影响因素,综述了磷石膏在建材方面的应用,并为磷石膏在建材方面的应用提出相应的建议。
2磷石膏的特点及其应用的影响因素磷石膏的主要成分为CaSO4·2H2O,pH值约为1.5~4.5,呈酸性,含水率很高,由于含有未分解的磷矿、未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁铝氧化物、酸不溶物、有机物等少量杂质呈浅灰白色,能溶于酸、铵盐、甘油,微溶于水,不溶于乙醇,128℃时失水呈半水石膏(CaSO4·1/2H2O),160℃时失水成无水石膏。
磷石膏行业分析报告1. 概述磷石膏是一种由磷矿石矿石产生的工业废渣,主要用于建筑、农业和环保等领域。
随着经济的发展和环保意识的增强,磷石膏行业得到了广泛关注。
本报告将对磷石膏行业的市场现状、前景以及未来发展进行分析。
2. 市场现状2.1 主要产品磷石膏主要有石膏粉和石膏板两大类产品。
石膏粉是建筑材料的重要成分,广泛用于墙体装饰、制作石膏板和制造陶瓷等。
石膏板是一种轻质、环保的建筑材料,广泛用于室内装饰、隔断和吊顶等。
2.2 市场规模磷石膏行业市场规模庞大。
据统计数据显示,中国磷石膏市场规模在近几年持续增长,年复合增长率超过10%。
尤其是在中国北方地区,由于磷矿资源丰富,磷石膏产量占全国总产量的60%以上。
2.3 市场竞争磷石膏行业竞争激烈,市场上存在着多个大型石膏生产企业。
其中,中国石膏集团、中国建材集团等企业占据着主导地位。
此外,还有一些中小型企业以及地方石膏生产企业存在,它们在地方市场上有一定的竞争力。
3. 市场前景3.1 建筑行业需求随着城市化进程的推进,建筑行业对石膏产品的需求持续增长。
石膏粉能够提高建筑材料的强度和耐久性,石膏板具有隔热、隔音等优良性能。
这些特点使得石膏产品在建筑行业得到广泛应用。
未来几年,中国建筑行业将保持较高的增长率,这将进一步推动磷石膏行业的发展。
3.2 农业行业需求磷石膏中富含磷元素,磷是植物生长所必需的营养物质之一。
农业领域广泛使用磷肥以促进植物生长和提高产量。
磷石膏作为一种自然的磷肥资源,具有使用方便、无毒无害等优势。
未来几年,随着农业现代化的推进,磷石膏在农业行业的需求将进一步增加。
3.3 环保行业需求磷石膏具有吸附重金属离子的能力,被广泛应用于废水处理、土壤改良等环保领域。
随着环保政策的不断严格,磷石膏在环保行业的应用前景十分广阔。
未来几年,环保行业对磷石膏的需求将持续增加。
4. 发展趋势4.1 技术改进为了提高磷石膏的质量和产量,磷石膏行业将进行技术改进。
工业副产石膏综合利用及技术开发现状目前,我国工业副产石膏主要为湿法磷酸生产中产生的磷石膏、氢氟酸生产中产生的氟石膏、柠檬酸生产中产生的柠檬酸石膏以及火电厂烟气脱硫产生的烟气脱硫石膏。
按中国磷肥协会的统计数据,我国磷肥行业及硫酸法饲料磷酸盐等行业副产的磷石膏已近2000万吨,相比较而言氟石膏与柠檬酸石膏排放量较少,但二者合计每年也有近100万吨。
火电厂烟气脱硫近年来刚刚开始发展,虽然脱硫工艺有几种方法,但石灰石/石灰——石膏法最具有普遍性,也为火电厂广为采用。
由此而产生的烟气脱硫石膏目前已达500万吨以上,随着我国环保意识的不断加强,预计我国火电厂到2010年副产烟气脱硫石膏将达到850万吨以上。
资源综合利用是我国一项重大的技术经济政策,而每年近2500万吨的工业副产石膏已越来越成为重要的石膏资源,并已引起国家的高度重视。
国内科研部门经过多年的努力,工业副产石膏综合利用技术已取得一定的进展,笔者多年来一直从事工业副产石膏综合利用技术的研究开发工作,曾担任安徽铜陵化工集团磷石膏综合利用工程总设计师,本人认为由于国内工业副产石膏综合利用技术开发进展较快,虽然在应用范围上已有重大突破,并逐渐被人们所认识接受,但在综合处理工业副产石膏的工艺、装备、生产应用技术方面与国外先进技术相比还有很大的差距。
因此,确定综合处理工业副产石膏关键技术装备的开发方向至关重要,这样可以尽快缩短与国外先进技术的差距,摆脱我国工业副产石膏综合利用的落后局面。
本文就总量较大的磷石膏、烟气脱硫石膏综合利用及技术开发提出笔者之浅见。
1 工业副产石膏综合利用及技术开发现状1.1 磷石膏综合利用及技术开发现状磷石膏在我国产生的历史较长,其综合利用技术开发的时间已有近40年,多年来通过广大科研人员的不懈努力,磷石膏综合利用技术的开发已有了巨大的进展,主要体现在以下几个方面。
1.1.1磷石膏制硫酸联产水泥我国于1958年就开始进行磷石膏制硫酸联产水泥的研究及扩大试验,历经二十多年的研究开发,1988年,经国家计委和化工部批准,在山东鲁北化工总厂建设了全国第一套3万吨/年磷铵配套磷石膏制硫酸4万吨/年联产水泥6万吨/年(简称“三、四、六”工程)示范装置,并于1990年11月投入生产。
科研开发化工科技,2012,20(1):53~58SCIENCE &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+HF↑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,pH=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,在农业上主要用作土壤改良剂和饲料等。
2.1.1 制硫酸和水泥2.1.1.1 制硫酸联产水泥磷石膏中含有丰富的硫资源,因而用来制硫酸并联产水泥,不仅能够很好地解决硫资源缺乏、降低硫酸生产成本,又能够较好解决磷石膏因大量堆积而严重污染环境等问题,还能有效减少水泥工业对石灰石原料的需求,节约资源降低成本,减少碳排放,是属于国家鼓励的循环经济工程,推广价值高,有很好的发展前景。
然而,虽然磷石膏制硫酸联产水泥技术成熟,但其能耗高,投资大,运行成本高,产品附加值低,国内建成投产的7~8套装置,仅有1~2套装置仍在生产,近10年来也未见国内有新建装置的计划和报道。
我国利用磷石膏制取硫酸的比例还不到硫酸生产总量的2%。
绿色技术是当今世界产业技术发展的方向[9,10]。
马林转[11]等在用煤作还原剂的前提下,加入复合催化剂可以使磷石膏的分解温度从1 000~1 200℃降低到700~750℃,能耗降低20%~25%。
磷石膏制硫酸联产水泥是一种典型的资源化和循环经济技术[12],今后的发展前景值得期待。
山东鲁北企业集团总公司通过技术创新改造,已达到“年产石膏40万t硫酸联产60万t水泥”的生产能力[13]。
2.1.1.2 作水泥缓凝剂天然石膏加入水泥中,主要用于调节水泥缓凝时间,起到缓凝的作用。
当磷石膏作为水泥缓凝剂使用时,其含有的二水石膏对水泥起缓凝效果,但磷石膏含有的杂质如P2O5会阻止水泥的早期水化速率,进一步延长缓凝时间,对早期强度产生不利影响。
半水石膏含量较高的时候,可能会引起闪凝等方面的问题出现[14],因此,当水泥厂选用磷石膏做为缓凝剂时需要通过一定预处理,以保证其与水泥一起粉磨时其中的CaSO4大多数以二水物形式存在。
林克辉[15]等研究了用磷石膏生产硅酸盐水泥,研究发现:磷石膏具有调节凝结时间的作用,但磷石膏中含有的少量可溶性物质(P2O5、F)导致水泥早期强度偏低、凝结时间缓慢,通过对磷石膏进行改性处理可使水泥的凝结时间正常,早期强度略有提高,最终产品质量符合GB175—2007《通用硅酸盐水泥》的技术指标要求,且放射性符合GB6566—2001《建筑材料放射性核素限量》的要求,可安全使用。
赵晓东[16]通过实验研究了磷石膏对水泥强度的影响。
研究发现,磷石膏的掺加量、磷石膏中P2O5含量及天然石膏与磷石膏混合比例对水泥的早期和后期强度均有较大的影响。
2.1.1.3 生产低碱型硫铝酸盐水泥磷石膏低碱度水泥是以石灰石、矾土和磷石膏为原料在立窑中烧制的硫铝酸盐水泥熟料,外掺磷石膏和石灰石磨制而成。
磷石膏生产低碱度水泥,可以降低生产成本[17]。
根据实验室和工业生产实验表明,该水泥具有早期强度高、硬化快、碱度低、微膨胀等特性,成本低于硅酸盐水泥。
用该水泥制造的玻璃纤维增强水泥制品具有重量轻、强度高、韧性好、耐久、耐火、耐水、可锯、可钉、不翘曲、不变形等优点,现已广泛用于制造“GRC”轻质多孔板[18,19]。
磷石膏低碱度水泥水化特性是早期水化速率快、硬化快,其水化产物是以钙矾石、三水氢氧化铝凝胶、水化硅酸钙和单型水化碳铝酸钙共存的组合体,水泥石结构密实、稳定和耐久[20]。
2.1.2 生产建材制品2.1.2.1 生产α和β石膏胶凝材料半水石膏有两种晶型,将二水石膏在107~170℃下煅烧,脱水生成β型半水石膏,磨细后成为以β型半水石膏为主要成分的建筑石膏。
二水石膏在蒸汽(0.13MPa,124℃)中加热处理或置于某些盐溶液中煮沸,将脱水形成α型半水石膏,经干燥磨细后,成为以α型半水石膏为主要成分的高强石膏。
张克华[21]通过实验研究了磷石膏制备石膏胶凝材料及其应用。
研究发现:合适的颗粒级配有助于提高β半水磷石膏的性能,β半水磷石膏与硫铝酸盐水泥的复合胶凝材料体系性能优于与普通硅酸盐水泥、生石灰的复合胶凝材料体系。
β半水磷石膏与30%的硫铝酸盐复合后各性能指标达到了德国自流平地面标准(DIN18560)要求。
进而说明了以磷石膏为原料制备β半水磷石膏自流平地面材料在技术上可行,为磷石膏的应用开辟了新途径。
2.1.2.2 生产建筑石膏产品磷石膏经适当净化处理后,脱水成半水硫酸钙,制备建筑石膏系列产品是目前磷石膏应用中比较成熟的方法。
建筑石膏系列产品有建筑石膏粉、石膏板材(纸面石膏板、纤维石膏板、麦草石膏·45· 化 工 科 技 第20卷板、粉刷石膏)、石膏砌块、陶瓷装饰材料等。
它们普遍具有质轻、隔热、隔音、防火、加工性能好、生产能耗低、利于环保等优点。
其中建筑石膏粉应用广泛,消耗量巨大,生产装置投资少,建设周期短,是目前以及今后长时间内磷石膏处理的最佳途径。
鲁西化工集团宁夏化肥有限公司和河南华泰化学建材有限公司都拥有20万t/a建筑石膏粉生产线。
目前,秦皇岛华瀛有限公司和铜化集团相继建成利用磷石膏生产建筑石膏板1 000万m2/a生产线各一条。
用磷石膏制石膏砌块、新型免烧砖、烧结砖、蒸压砖成为了近几年固体废弃物处理领域的一个研究热点。
山东省建成或拟建(40~60)万t的石膏砌块生产线有4~6条[22]。
瓮福公司于2007年建成了50万m2/a的磷石膏砌块和5万t/a的建筑石膏粉生产装置,经检验,其制品抗压强度、抗折强度等技术指标符合GB9776—1988要求,放射性符合GB6516—2001要求[23]。
周富涛[24]等以磷石膏为主要原料,得到最佳配比m(磷石膏胶结材)∶m(炉渣)∶m(熟石灰)∶m(改性剂)=100∶50∶4∶2.5,水灰比为0.15时,制品的7d抗压强度为17.4MPa。
采用此配比在免烧砖机上进行实验,经养护后,获得强度等级为MU20,抗冻性、吸水率和收缩值等完全符合现行国家标准的免烧砖成品。
杨三可[25]等采用工业废渣磷石膏、磷渣粉、碱性激发剂为原料得到了强度好、软化系数高、耐水型磷石膏蒸压砖,且磷石膏掺量大。
2.1.2.3 作矿山填充、筑路材料利用磷石膏与水泥配合加固软土地基或改善半刚性路基,其加固强度比单纯用水泥加固成倍提高且可节省大量水泥,降低固化成本。
特别是对单纯用水泥加固效果不好的泥炭质土。
磷石膏的增强效果更加明显,从而拓宽了水泥加固技术适用的土质条件范围。
(1)矿山填充以磷石膏作为充填骨料对磷矿山采空区进行充填[26,27],不仅为磷石膏的处理找到了一条新的途径,而且可提高磷矿回采率,减少开采对地表的破坏,获得较好的经济效益和环境效益,推广应用前景良好。
陈发吉[28]等根据磷石膏充填工艺与矿区开采技术条件,实现了磷石膏充填工艺在沙坝土矿的工程应用。
近期,贵州开磷集团用磷石膏拌和其它充填材料填充矿坑的实验已经完成,并通过鉴定,每年可消耗100多万吨磷石膏。
(2)筑路材料美国佛罗里达磷酸盐研究所将磷石膏用于露天停车场和公路路基,均取得了良好的效果。
我国具有丰富的石灰及粉煤灰资源,而这些原料是良好的路用材料,采用粉煤灰-石灰-磷石膏可直接改善二灰土强度过低的问题,并不同程度改善二灰土的其他性能。
粉煤灰-石灰-磷石膏稳定碎石材料保留了二灰土后期强度发展良好的优点,使其保持更持久。
并且新型路面材料充分利用工业固体废弃物,节约堆场,改善了生活环境。
因此,粉煤灰-石灰-磷石膏稳定类材料具有成本低廉、性能优越、环保等诸多优点[29]。
但是同时也存在着抗水性、抗冻性差等问题,需进一步改善。