磷石膏綜合利用 磷石膏綜合利用的現(xiàn)狀和研究進(jìn)展

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1、磷石膏綜合利用磷石膏綜合利用的現(xiàn)狀和研究進(jìn)展磷石膏綜合利用的現(xiàn)狀和研究進(jìn)展磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中排放的工業(yè)廢渣。其主要成分是二水硫酸鈣，此外，還含有少量未分解的磷礦粉，未洗滌干凈的磷酸、磷酸鐵、磷酸鋁和氟硅酸鹽等雜質(zhì)。通常每生產(chǎn)1t磷酸約排放5t左右的磷石膏。目前全世界磷石膏的年排放量非?？捎^，在150Mt以上。我國(guó)磷石膏的年排放量也達(dá)到了20Mt。這不僅占據(jù)了大量土地，而且還污染了環(huán)境。磷石膏綜合利用工藝研究，一直是國(guó)內(nèi)外環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。長(zhǎng)期來(lái)，人們都致力于研究磷石膏的有效利用。1．9磷石膏綜合利用磷石膏綜合利用的現(xiàn)狀和研究進(jìn)展磷石膏綜合利用的現(xiàn)狀和研究進(jìn)展磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)過(guò)程

2、中排放的工業(yè)廢渣。其主要成分是二水硫酸鈣，此外，還含有少量未分解的磷礦粉，未洗滌干凈的磷酸、磷酸鐵、磷酸鋁和氟硅酸鹽等雜質(zhì)。通常每生產(chǎn)1t磷酸約排放5t左右的磷石膏。目前全世界磷石膏的年排放量非?？捎^，在150Mt以上。我國(guó)磷石膏的年排放量也達(dá)到了20Mt。這不僅占據(jù)了大量土地，而且還污染了環(huán)境。磷石膏綜合利用工藝研究，一直是國(guó)內(nèi)外環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。長(zhǎng)期來(lái)，人們都致力于研究磷石膏的有效利用。1．9磷石膏綜合利用磷石膏綜合利用的現(xiàn)狀和研究進(jìn)展磷石膏綜合利用的現(xiàn)狀和研究進(jìn)展磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中排放的工業(yè)廢渣。其主要成分是二水硫酸鈣，此外，還含有少量未分解的磷礦粉，未洗滌干凈的磷酸、磷酸鐵

3、、磷酸鋁和氟硅酸鹽等雜質(zhì)。通常每生產(chǎn)1t磷酸約排放5t左右的磷石膏。目前全世界磷石膏的年排放量非常可觀，在150Mt以上。我國(guó)磷石膏的年排放量也達(dá)到了20Mt。這不僅占據(jù)了大量土地，而且還污染了環(huán)境。磷石膏綜合利用工藝研究，一直是國(guó)內(nèi)外環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。長(zhǎng)期來(lái)，人們都致力于研究磷石膏的有效利用。1．9作水泥緩凝劑水泥生產(chǎn)中需要大量的石膏作為延長(zhǎng)凝固時(shí)間的緩凝劑。目前我國(guó)水泥行業(yè)中所用的緩凝劑大部分為天然石膏，年耗量約20Mt/a。磷石膏一般呈酸性，還含有水溶性五氧化二磷和氟，不能直接作水泥緩凝劑使用，需要經(jīng)過(guò)預(yù)處理，去除雜質(zhì)或改性。磷石膏制水泥緩凝劑的工藝主要是洗滌去除雜質(zhì)或經(jīng)過(guò)改性處理。

4、預(yù)處理可采用水洗法，先將磷石膏加水調(diào)成含5%的固體漿料，再經(jīng)真空過(guò)濾即可除去可溶性磷酸鹽；也可采用中和法，用石灰（或消石灰）將可溶性磷酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄缘牧姿徕}，再進(jìn)行干燥，焙燒碾磨后加水造粒，使之成為10-30mm粒度的產(chǎn)品。杭州水泥廠、南京江南水泥廠、馬鞍山水泥廠、上海水泥廠等企業(yè)都做過(guò)用磷石膏代替天然石膏作水泥緩凝劑的試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，用經(jīng)過(guò)預(yù)處理的磷石膏代替天然石膏作水泥緩凝劑，不但不會(huì)降低水泥強(qiáng)度，而且使水泥的后期強(qiáng)度比天然石膏還高，且能降低生產(chǎn)水泥的成本。據(jù)報(bào)道，1999年8月安徽省銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)100t/a利用磷石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑的工藝生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，產(chǎn)品的初凝、終凝、抗折、抗壓

5、強(qiáng)度均達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，陜西華縣化工建材廠也建成了30t/a的水泥緩凝劑生產(chǎn)裝置。92.作石膏建筑材料磷石膏中的二水硫酸鈣必須轉(zhuǎn)變成半水磷酸鈣才可用于作石膏建筑材料。半水石膏有α和β2種。前者稱(chēng)為高強(qiáng)石膏，后者稱(chēng)為熟石膏。通常α-半水石膏結(jié)晶粗大、整齊、致密，有一定的結(jié)晶形狀；β-半水石膏晶體細(xì)小，體積松大。它的粉料加水調(diào)和可塑制成各種形狀，不久就硬化成二水石膏。利用這一性質(zhì)可將石膏加工成天花板、外墻的內(nèi)部隔熱板、石膏覆面板及花飾等各種建筑材料。以β-半水石膏為原料，可生產(chǎn)石膏板等石膏制品。由磷石膏制取半水石膏的工藝流程大體上分2類(lèi)，一類(lèi)是利用高壓釜法將換成半水石膏（α-半水物），另

6、一類(lèi)是利用烘烤法使二水石膏脫水成半水石膏（β-半水物）。南京化學(xué)工業(yè)公司磷肥廠與上海建筑科學(xué)研究所合作制取的α-半水石膏，其抗拉強(qiáng)度達(dá)40MPa，比β-半水石膏純凈。南京大廠鎮(zhèn)建材廠利用南京化學(xué)工業(yè)公司磷肥廠的副產(chǎn)物磷石膏生產(chǎn)β-半水石膏，產(chǎn)品質(zhì)量已超過(guò)二級(jí)建筑石膏的標(biāo)準(zhǔn)，并已大批量投入預(yù)制空心板的生產(chǎn)。安徽省銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)與澳大利亞博羅公司合作，利用磷石膏研制成優(yōu)質(zhì)石膏板材，該產(chǎn)品暢銷(xiāo)海外。3.制硫酸鉀用磷石膏制硫酸鉀有一步法和二步法。一步法的副產(chǎn)物為氯化鈣，難以處理，所以其應(yīng)用前景不被看好。二步法的副產(chǎn)物為氯化銨和碳酸鈣，前者可作肥料，后者可用于制水泥。具體的工藝過(guò)程：磷石膏先經(jīng)漂洗去

7、除部分雜質(zhì)，使CaSO4?2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從87%左右提高到92%-94%。然后，磷石膏進(jìn)入反應(yīng)器（1）與碳酸氫銨反應(yīng)生成硫酸銨和碳酸鈣，并排出CO2,由此制得的副產(chǎn)品碳酸鈣可直接用作水泥原料。另外，因反應(yīng)是在低溫下進(jìn)行，氨不揮發(fā)，所以CO2氣較純，可用于制液體CO2。反應(yīng)（1）的料漿經(jīng)分離、洗滌得到的硫酸銨溶液進(jìn)入反應(yīng)器（2）與氯化鉀反應(yīng)生成硫酸鉀和氯化銨。反應(yīng)時(shí)加入某種無(wú)毒、無(wú)害、低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑，可降