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工业废弃物磷石膏的综合利用

工业废弃物磷石膏的综合利用
工业废弃物磷石膏的综合利用

云南省科学技术协会《专家建议》2009年第6期

工业废弃物磷石膏的综合利用

云南省化学化工学会

一、云南磷石膏产生、堆放的现状

云南是我国磷资源大省,随着省委、省政府发展矿产资源战略的实施,和高浓度磷复肥基地及大型饲料级磷酸钙盐企业的建设,云南湿法磷酸工业得到快速发展,副产磷石膏的数量也随之急剧增加。使用云南硅钙质磷矿生产湿法磷酸副产的二水磷石膏(干基)约为5

吨/吨P2O5左右,即每生产1吨P2O5的湿法磷酸要副产5吨二水磷石膏(干基)。截止2008年末,云南已建成投产的湿法磷酸企业21家,生产装置38套,总产能341万吨/年(折P2O5计,下同)。

云南的湿法磷酸装置主要集中在云天化,它的产能约占云南省的三分之二。按目前的装置产能,正常生产一年要产生1700万吨磷石膏。随着磷矿石品质的降低,磷石膏渣的产生量将越来越大,加上历年已累计堆存超过5000万吨的量,磷石膏的数量巨大,大量磷石膏的堆存不仅占用大量土地,还可能对环境造成污染,企业还要投入大量的渣场建设资金和运行管理费用。这是云南湿法磷酸工业发展中面临的一项重要难题。磷石膏的“无害化处理和资源

化利用”便成为云南磷化工产业需要认真思考的重要课题。加快磷石膏的资源化利用,尽快

消化磷石膏废渣已成为我省磷肥工业快速发展必须解决的问题。

磷石膏的主要化学成分是二水硫酸钙,它既含有具有多种潜在用途的硫、钙和石膏资源,又含有磷、氟、有机物、碱金属元素、硅、铁、铝、镁等对环境和综合利用有害的杂质及放射性核素等,对综合利用构成不利的影响。磷石膏的利用是世界性难题,目前,全世界对磷石膏的平均利用率只达到4.5%,在中国利用率不到10%。云南在综合利用方面做了一些工作,但由于种种原因还没有实现真正的产业化。

湿法磷酸生产中磷石膏的排放,云天化所属的五大磷肥企业中,除天湖公司仍采用干法排渣外,其余均改为湿法排渣。磷石膏渣场实际上已成为磷酸装置的一部分。目前磷石膏主要是建设堆场集中堆放,既占用了大量土地,若处理和管理不好还会造成对环境的污染。

按照危险废物鉴别标准(GB5085-1996)的规定,各磷肥企业(除云峰公司外)渣场磷石膏

浸出液中无机氟化物(以F计)均含量>50mg/L,属具有浸出毒性的固体危险废物。各浸出液PH>2,腐蚀性不超标。对照污水综合排放标准(GB8978)和磷肥工业水污染物排放标准(大型三级),各磷肥企业新鲜磷石膏浸出液中磷酸盐(以P计)含量>50mg/L;氟化物(以F计)含量>30mg/L,均超过最高允许排放浓度。

二、国内外磷石膏利用的现状

无论是国内还是国外,磷石膏资源化利用情况都不令人满意。目前,全世界磷石膏的有效利用率仅为4.5%左右,也就是说全世界每年得到综合利用的磷石膏只有12.6Mt。日本、韩国和德国等发达国家磷石膏的利用率相对高一些。以日本为例,由于日本国内缺乏天然石膏资源,磷石膏有效利用率达到90%以上,其中的75%左右用于生产熟石膏粉和石膏板。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。

我国磷石膏的有效利用率不足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。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,磷石膏资源化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。

(一)国内一批示范、试点项目或利用国外技术与国外合资的项目已经陆续建设承担国家重大科技攻关项目——石膏制硫酸联产水泥技术试验的山东鲁北集团,建成了世界上最大的年产30万吨磷铵、40万吨硫酸、60万吨水泥的磷石膏制硫酸联产水泥工业装置,消耗了本企业及附近企业的磷石膏,实现了磷石膏产销平衡。鲁北集团、贵州瓮福、贵州开磷利用磷石膏生产水泥缓凝剂、石膏砖和矿井采空区填充物等,被国家发改委选为全国发展循环经济试点单位;鲁西化工集团宁夏化肥公司采用磷石膏闪烧法技术生产建筑石膏粉,年产规模20万吨;安徽铜化集团采用多种煅烧装置生产建筑石膏、水泥缓凝剂等;秦皇岛华瀛公司、江西贵化分别新建2000万平方米/年纸面石膏板项目已相继启动。

(二)我省进行了大量的技术储备工作

1986年,云南磷肥厂建成国内第一套磷石膏生产100kt/a硫酸联产100kt/a水泥装置。2003年前,云峰公司把老渣场磷石膏用于当地农田改土,总用量12.1万吨。红磷公司在2006年前,每年利用磷石膏3400吨做普钙生产的添加剂。所有这些工作,虽然后来因为种种原因而停止,但积累了许多经验和教训,为今后磷石膏的利用奠定了较好的基础。

为更好地利用磷石膏,云天化将40吨磷石膏送到澳大利亚RBS公司,在该公司的石膏生产线上煅烧二水磷石膏生产?-半水石膏,并由RBS公司在澳大利亚配制成粉刷石膏、粘结石膏、地坪石膏、陶瓷模具石膏,在澳大利亚RBS公司生产线上生产速成墙板,运回国内在上海市建筑科学研究院进行了产品性能检测。?-半水石膏粉的放射性核测试结果完全满足《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001标准要求。除粘结石膏因胶粉含量偏低拉伸粘结强度略低些,地坪石膏其性能检测结果基本未能达到建材行业标准(JC/T1023-2007)外,其它产品均能达到标准要求,与国内同类产品的性能基本相同。另外,还在渣场及过滤机取样若干吨,送宁夏建筑材料研究院石膏工程技术研究中心进行试验。采用同一种设备多种工艺方法煅烧后,通过工艺的调整,四种原料基本均可得到三类产品,并呈现出同样的规律性。所产半水石膏粉均在建筑石膏一级品产品指标之上。综合国内外在磷石膏综合利用方面的经验,墙体材料是磷石膏利用的有效途径。为此,云天化组织对中化重庆涪陵化工有限公司磷石膏制建筑石膏粉装置、宏金公司10万吨/年煅烧磷石膏制建筑石膏粉装置、山东平邑、西格等石膏粉生产厂及煅烧设备厂进行了考察,编制了云天化国际磷石膏生产建材产品的可行性研究初步报告。

三、目前在磷石膏利用上技术较为成熟的用途

磷石膏的处理和利用虽然是我国乃至世界性的难题,同时也是企业界、科技界研究的热点,在不断的研究开发过程中产生了诸如生产硫酸联产水泥、石膏建材、肥料等有代表性的技术,推动了磷石膏资源化的技术进步。目前国内外磷石膏利用技术上较成熟的用途如下图:

磷石膏利用技术

(一)磷石膏制建筑材料

磷石膏可用于生产石膏粉,石膏粉有不同的类型、性质和用途,其主要类型是半水硫酸钙和无水硫酸钙。由半水硫酸钙和无水硫酸钙可生产各种石膏制品。

1、熟石膏粉

熟石膏粉又称建筑石膏粉,是生产装饰材料的主要原料。目前,世界各国的消耗量都很大。熟石膏粉主要有α一熟石膏粉和β一熟石膏粉两种,其生产过程通常分两步:①脱除磷石膏中的杂质(主要是磷、氟、有机物);②磷石膏热脱水得到以半水硫酸钙为主要成分的

熟石膏粉。国内磷石膏加工成建材用品的技术已经成熟,产品质量能够满足市场要求。(1)β一熟石膏粉

β一半水硫酸钙呈聚合状,无明显的晶型,通常采用干烧法将二水物脱水转化为β一半水物,β一熟石膏在干燥条件下贮存时会缓慢变成α一熟石膏。主要工艺有日本千叶县磷酸厂工艺、法国罗纳一普朗克公司工艺、法国化学公司工艺和德国克纳夫(Knauf)公司工艺。煅烧设备有回转窑、粉磨煅烧一体化装置、闪蒸式煅烧装置、回转式煅烧炉、卧式煅烧炉、立式煅烧炉、螺旋式沸腾煅烧炉、流化床式煅烧炉。

日本千叶县磷酸厂工艺:将磷石膏用水调制成CaSO4=37%一38%的浆料,并对其进行洗涤,使浆料的pH值升高到3左右;然后送石膏板厂脱水,部分P2O5在母液中回收,返回磷酸厂循环使用。磷石膏干燥前加入适量的石灰粉或石灰乳中和其中的P2O5,经干燥、煅烧得到β一熟石膏,再通过磨机磨细,放入贮仓陈化得到质量均匀的β一熟石膏粉。干燥、煅烧过程中产生的含氟废气经洗涤除氟后排放。

罗纳一普朗克公司和法国化学公司工艺:罗纳一普朗克公司将磷石膏在渣池内搅拌呈悬浮状态完成初洗,以除去磷石膏中粗大的颗粒。如悬浮液呈酸性,则用石灰乳中和;经处理后的磷石膏其中大部分的可溶性杂质(80%一90%)经过滤可除去,磷石膏的利用率可达97%。如磷石膏需进一步除去有机物,需采用浮选或水力旋流分离,处理后的磷石膏可采用两级或一级干燥生产β一熟石膏。目前,法国、罗马尼亚和巴西采用该工艺建有15~250kt

/a装置6套。法国化学公司工艺与法国罗纳一普朗克公司工艺相似,只是少用了浮选型净化器及用旋风煅烧器代替焙烧炉。

德国克纳夫(Knauf)公司工艺:德国克纳夫(Knauf)公司根据不同条件和需要,先后开发出SI、SⅡ和SⅢ工艺。SI工艺用于生产普通β一熟石膏;SⅡ工艺的净化工序同SI工艺,但多了1个凝结剂Ca(OH)2的造粒过程;SⅡ工艺主要用于质量很纯无须净化的磷石膏生产。

1995年铜陵化工集团公司与澳大利亚博罗公司合资兴建了1套400 kt/a β一熟石膏生产线。北京力博特尔科技有限公司和宁夏建材研究院已在宁夏化肥有限公司建成1条50 kt/a β一熟石膏生产线,该工艺的煤、电用量少,产品白度较高(8O度以上)、产量大,可用于生产各种建筑石膏。

(2) α一熟石膏粉

α一熟石膏粉具有需水量少、制品结构致密、强度高等特殊性能而广泛应用于首饰模具、医疗卫生、精密铸造和陶瓷工业等特殊领域。国外发达国家如美国、日本、德国、意大利等在α一高强石膏粉方面有一些研究成果,技术先进并有工业化生产。其生产方法通常是在高压釜内将二水物脱水转化为高硬度熟石膏。α一半水硫酸钙加水凝固后更为致密、坚实和稳定,主要的生产方法有德国Giulini公司工艺和英国ICI公司工艺,我国在这方面与国外存在较大的差距,研究和应用都比较落后。

德国Giulini公司工艺:将磷石膏加水搅拌成固相含量为450g/L的悬浮液,送浮选机和增稠器除去有机质及可溶性杂质。如磷石膏相当纯净,可用过滤代替浮选。磷石膏与水混合后,经加热送入反应釜中,通常在120℃、pH值1—3、并加入一定量药剂的条件下重结晶,使得CaSO4?2H2O转变为α一熟石膏;重结晶使磷石膏中杂质进入母液,母液返回磷酸生产。α一熟石膏固体经气流干燥、粉碎制得α一熟石膏粉,该工艺的特点是能适应多种磷石膏,对其杂质含量无严格限制。德国Giulini公司分别于1966年和1973年建成50kt

/a和80kt/a磷石膏制α一熟石膏装置,1978年前苏联利用该工艺建成400 kt/a装置。

英国ICI公司工艺:将磷石膏用水调制成浆料,经过滤洗涤除去可溶性杂质,再送入两个串联反应釜进行转化,CaSO4?2H20转变为α一熟石膏(第一反应釜的转化率约80%)。该工艺的特点是利用晶种控制α一熟石膏的晶型,反应温度为150~160℃,利用蒸汽维持。含水8%~15%的α一熟石膏固体经气流干燥、粉碎制得α一熟石膏粉。使用能控制半水石膏晶型的晶型改良剂是本工艺的关键。

(二)装饰建材

1、纸面石膏板

纸面石膏板以熟石膏为原料,掺入纤维和添加剂混合搅拌成料浆,铺在上下护面纸之间构成芯材,经成型机辊压成规定尺寸的板材。因其在施工、耐火、保温、隔声等性能方面有较大优势,强度也足以满足人们对板材的使用要求,且生产成本低、价格便宜,普遍用作民

用建筑的内隔墙和天花板吊顶,近年来逐渐推广于高层建筑。目前利用磷石膏生产石膏板的国家为数不多,处于技术领先的有德国、英国、澳大利亚和日本。(2~4)×106m2/a磷石膏制纸面石膏板装置在山东青岛、济南、德卅各1家,河北有两家。1997年上海博罗建筑材料有限公司利用澳大利亚博罗公司技术建成3×107 m2/a磷石膏制纸面石膏板生产线,这也是目前国内最大的磷石膏制纸面石膏板生产线;合肥四方磷复肥有限责任公司与合肥鸿鹏商贸有限公司合作开发了磷石膏生产石膏板等装饰材料,可处理磷石膏400t/d;铜陵化工集团准备建设1套4×107m2/a纸面石膏板生产线,以消耗该厂副产的大量磷石膏。

据不完全统计,2005年国内纸面石膏板产量约为2×108m2,其中以天然石膏为原料的有(1.4~1.5)×108m2,以磷石膏为原料的为(5~6)×107m2,每年可消耗磷石膏400~500kt。而日本每年有2Mt磷石膏制成纸面石膏板,德国和英国每年约有1Mt磷石膏制成纸面石膏板。可见,由磷石膏制纸面石膏板的发展空间较大。

2、麦草石膏板

麦草石膏板是以熟石膏为胶凝材料,麦秸或稻草为增强材料复合而成,是一种很有发展前景的新型绿色建材。麦草石膏板质轻、强度高、隔热、隔声、防火等优良性能,且装饰施工性能好。以磷石膏和稻草等为原料生产出稻草纤维石膏板,并用高分子聚合物进行改性处理,板材的防水性能和抗弯强度都有明显增强。

3、石膏隔墙板

石膏隔墙板具有密度小、耐火性能好、可加工性及装饰性好,具有呼吸性能,可调节室内微气候,是一种质优价廉的新型轻质隔墙板材。据不完全统计,2005年国内纤维石膏板、麦草石膏板及石膏隔墙板等装饰石膏板总产量约为2×107m2,主要是以天然石膏为原料,约占到90%;磷石膏为原料的只占到10%,仅消耗磷石膏20kt。

4、粉刷石膏

粉刷石膏是一种新型的抹灰材料。由于其凝结硬化快、黏结力强、防水性能好、体积稳定性好、质地细腻光滑,具有一定的保温、隔热、吸声性能,施工方便,因此在发达国家应用广泛。用磷石膏废渣可生产优质墙面材料,其配合比(质量分数):磷石膏去水后的可溶活性无水石膏70%~75%,生石灰15%~20%、添加剂8%一12%,添加剂为硅灰石和铝矾土的煅烧料。据不完全统计,2005年国内粉刷石膏对石膏的需求量约为2Mt,几乎全部是以天然石膏为原料的。

5、无水石膏胶结料

将磷石膏煅烧成无水石膏,同时除去有机物和共晶磷,在其活性激发的基础上,用无机活性材料改性,可制得无水石膏胶结料。该无水石膏胶结料具有轻质、不燃、强度高、耐水性好、体积稳定性好等特点,适用于生产轻质墙体及配制抹灰和建筑砂浆。德国克纳夫工艺的SⅡ法、SⅢ法无水石膏胶结料已在德国和比利时投入工业化生产。

(三)墙体材料

1、磷石膏烧结砖

由于现有的黏土砖耗用大量耕地而被国家明令限制,磷石膏烧结砖成为有发展前途的墙体材料。磷石膏烧结砖是以磷石膏为主要原料(磷石膏用量可达60%以上),掺入少量的添

加剂,经混合、成型、烧结而成,其制砖工艺与普通黏土砖相似,可在砖瓦厂生产。与黏土烧结节能砖相比,每块砖可降低成本30%~45%。山东红日集团开发的实用环保型磷石膏烧结砖技术已投入工业化生产,烧结砖以磷石膏、页岩、煤渣为原料,用隧道窑(或轮窑)

对预制好的砖坯进行烧制,预热阶段温度控制在200—500℃,焙烧温度控制在800℃左右,再经4~5h的自然冷却得到成品。

2、磷石膏免烧砖

以磷石膏为主要原料,水泥等为黏结剂,经过加压成型、养护后得到磷石膏免烧砖。也有以磷石膏为主料,铁渣、黄磷渣、炉渣为辅料,经混合制砖得到磷石膏免烧砖。以工业废渣磷石膏为原料,水泥或熟石膏为添加剂,原料配合比(质量分数)为磷石膏60%一85%、砂子5%一30%、水泥或熟石膏3%一16%,制得磷石膏免烧砖。磷石膏免烧砖投资较少、见效快,适合小规模企业生产。

3、磷石膏砌块

磷石膏砌块可分为高强度砌块(抗压强度l0MPa以上)和低强度砌块(抗压强度10 MPa以下)。美国Miami大学和Bahrain大学的研究人员在磷石膏中掺入砂、波特兰水泥、树脂等

材料,经高压成型的砌块抗压强度高达38 MPa。国内对磷石膏制高强度砌块进行研究的有川大宏福工程技术中心,并建成了一条5×106块/年标准砖中试生产线,基本上解决了大

规模工业转化的技术问题。生产的高强度砌块抗压强度大于10MPa,抗折强度大于3.2MPa。2001年,北京力博特尔科技有限公司开发出年产(5-150)×104m2石膏空心砌块智能化控制生产流水线,投资仅为国外的1/10,目前该装置生产的石膏空心砌块已在建筑行业投入使用。山东青岛也正在筹建磷石膏砌块或条板的生产线。

欧洲等发达国家石膏墙体材料占全部墙体材料的50%,美国更高达70%,1998年法国石膏砌块产量已达到1.7×107m2。而我国非黏土砖墙体材料用量极有限,一旦国家全面禁

用黏土砖,则以磷石膏为代表的矿渣砖将获得快速发展。与传统的黏土砖相比,石膏空心砌块可使建筑物总质量减轻8%,基础费用可减少5%,每平方米造价减少3%。据不完全统计,2005年国内石膏墙体材料产量为60Mt,其中以天然石膏为原料的约55Mt,约占到91.7%;磷石膏为原料的仅占到8.3%,约消耗磷石膏250kt。

(四)水泥及水泥缓凝剂

1、硫铝酸盐水泥

硫铝酸盐水泥是一种低碱度水泥,具有早强、快硬、抗裂、防腐等特殊功能,其高抗冻性能是普通硅酸盐水泥的5倍以上,高抗渗透性能是普通硅酸盐水泥的2倍以上,是机场

跑道、铁路、港口、码头、水坝、油井建设和普通建筑地下工程及冬季施工必不可少的功能性材料,其使用寿命可达百年以上。硫铝酸盐水泥以石灰石、矾土和磷石膏为原料,在立窑中烧制成硫铝酸盐水泥熟料[熟料的主要矿物为无水硫铝酸钙(约占65%)和硅酸三钙(约占25%)],并外掺磷石膏和石灰石磨制而成。有研究表明,掺入磷石膏可改善水泥生料的易磨性和易浇性,使生料和熟料产量都有提高,并可改善熟料的凝结特性,随着磷石膏掺入量的增加,熟料的早期强度有下降的趋势。

2、磷石膏制硫酸联产硅酸盐水泥

20世纪六七十年代欧洲开发出转窑法煤还原磷石膏制硫酸联产硅酸盐水泥磷石膏生产硫酸联产水泥的工艺,1986年云南磷肥厂建成国内第一套磷石膏生产100kt/a硫酸联产100kt/a水泥装置,1999年山东鲁北化工集团公司采用自主知识产权开发了旋风预热器窑外分解煅烧技术,建成600kt/a磷铵装置副产磷石膏制800kt/a硫酸联产1200kt/a水泥装置。该工艺对原料的要求相当严格,要求磷石膏中W(SO3)≥40%、W(SiO2)≤8.0%、

W(P205)≤1.O%、W(F)≤0.35%,焦炭中w(C)≥70%、挥发分小于或等于5.0%,煤中挥发分大于或等于25%、灰分小于或等于20%、热值不小于25000kJ/kg。

磷石膏生料的煅烧是该生产的关键,即既要制得S02浓度高且稳定、符合硫酸生产的窑气,又要得到符合要求的熟料以生产高标号水泥。生料在回转窑中一般要经过脱水预热(600K)、还原分解(1400K)和烧成(1700K)三个阶段,其回转窑控制关键是温度和气氛,应保持弱氧化性气氛,一般控制出口窑气中φ(O2)=0.6%~0.8%。

该工艺的主产品水泥的前期强度低,达不到普通#425硅酸盐水泥的标准;后期强度较高,一般可超过#425硅酸盐水泥的标准。原因是熟料中3CaO?SiO2含量少、2CaO?SiO2含量高,3CaO?SiO2的水化作用快,几小时就能凝结硬化,强度的绝对值和增进率均很高;而2CaO?SiO2早期强度低,后期强度增进率高。但在生料中掺入少量重晶石(BaSO4)可活化2CaO?SiO2,提高水泥的前期强度;或者提高水泥熟料的细度,增加比表面积,可提高水泥的前期强度由于受煤炭、焦炭和硫酸价格的影响。目前国内建成的7套装置除了鲁北化工集团公司(2005年硫酸产量360kt)和青岛东方化工集团股份有限公司(65kt/a硫酸、81kt /a水泥)外,其余的均已停产。

由于磷石膏制硫酸联产水泥是国家鼓励的循环经济工程,可实现硫酸一磷酸(磷复肥)一磷石膏一硫酸(水泥)的硫资源循环,有效解决磷石膏的污染问题。从长远来看,磷石膏生产硫酸、水泥工艺只要具有一定的规模并大力降低能耗,是有一定竞争力的,不失为一条具有前景的出路。

3、磷石膏矿渣水泥

用矿渣、无水磷石膏和熟料配制的磷石膏矿渣水泥可用于某些特殊工程,其硫酸钙含量可达15%~18%。磷石膏矿渣水泥是水硬性胶结材料,可防止硫酸盐侵蚀;品种有磷石膏一高炉矿渣水泥(磷石膏10%一20%)、磷石膏化铁炉渣水泥(磷石膏9%一16%)、磷石膏一转炉钢渣水泥(磷石膏5%一12%)。

4、水泥缓凝剂

磷石膏作水泥缓凝剂存在以下缺陷:含少量游离酸、氟化物,使水泥的凝结时间延长,水泥强度降低;为粉末状,流动性能差;含游离水(H20)=20%,在水泥磨中容易糊磨。日本的水泥缓凝剂有75%来源于磷石膏,其对磷石膏杂质含量要求为:可溶性P205小于0.3%、可溶性F小于0.5%。因此,必须对磷石膏进行预处理,同时,最好将其制成10-30mm的

球粒。经处理后的磷石膏可按水泥量的4%一6%加入到水泥中作为水泥缓凝剂。与天然石膏相比,采用磷石膏制水泥缓凝剂可提高水泥强度、降低生产成本。目前磷石膏制水泥缓凝剂的成熟工艺有日产化学工业公司工艺、德国Salzgitter工艺和铜陵化工公司工艺。

日产化学工业公司工艺:磷石膏在回转干燥机中干燥,送入回转窑煅烧前加入石灰,控制煅烧条件以生成可溶性的半水物和无水物。然后在混合器中加水使其在造粒的同时进行水合和杂质的中和反应。产品石膏的粒度为l0—30mm,w(H2O)=9%一2%。

德国Salzgitter工艺:该工艺与日产工艺相同,也采用半水物技术路线生产水泥缓凝剂,不同之处在于使用气流式煅烧器代替回转窑。

铜陵化工公司工艺:铜陵化工集团公司100kt/a水泥缓凝剂生产线是国家经贸委1995~1996年度国家技术开发重点工业试验项目,由铜陵化工研究设计院总承包。该工艺将磷石膏经石灰改质处理后,部分经单转子锤式烘干机(出口温度160~170℃)及气体干燥

管脱除游离水和大部分结晶水,煅烧成半水石膏,再与处理后的二水石膏按一定比例混合均匀,进入圆盘成球机成球,得到水泥缓凝剂产品,产品成球率达到95%以上。该工艺采用

许多新技术、新设备,生产线整体布局紧凑,并采用微机控制。

另外,国内许多小水泥厂将生石膏粉洒入中和磷石膏,在堆场人工拌匀、翻晒后得到磷石膏水泥缓凝剂;也有用石灰乳中和磷石膏,经回转干燥机拌和、干燥后的产品袋装出售;还有将某些碱性物质(如窑灰)混入磷石膏中,通过配料、搅拌、成型、固化等工艺,制成块状的复合磷石膏,这些简单的工艺适合国内小规模生产。

目前,国外除了日本有大规模的磷石膏制水泥缓凝剂生产装置外,韩国有1套200kt/a装置,菲律宾有l套150kt/a装置。国内主要有贵州宏福公司(200kt/a)、秦皇岛华赢磷酸公司(150kt/a)、铜陵化工集团公司(100kt/a)、贵州天峰新型建筑材料公司(100kt/a)、陕西华县化工建材厂(30kt/a)、青岛东方化工集团宜斯特墙材有限公司(50kt/a)等的生产线。据不完全统计,2005年国内水泥行业对石膏的需求量约为25.41Mt/a,其中,以磷石膏为原料的仅占6.7%,每年可消耗磷石膏1.7Mt。

(五)筑路材料

用磷石膏对二灰土(用石灰、粉煤灰作固化剂稳定土料)进行增强改性,生产出一种“高性能的磷石膏二灰稳定土半干性基层材料”,可有效避免二灰土作路面基层其早期强度低的缺点,还能进一步改善二灰土的抗裂性,该筑路材料的推广应用可大量消耗磷石膏。法国、比利时、印度、前苏联、美国等都在用磷石膏作筑路材料。美国佛罗里达磷酸盐研究所将磷石膏用于停车场路面,以及将磷石膏用作公路路基,均取得良好效果。

(六)用磷石膏制新型建筑材料

1、石膏基导电材料

在净化处理后的磷石膏中掺入导电物质(如导电聚合物、石墨等)以制成石膏基导电材料,可作为屏蔽电磁波、电热材料和耐热导电材料,以及用于建筑材料的光电转换、工业防静电、发热体、传导材料及隐身材料等。

2、石膏基磁性材料

采用特殊工艺将磁化粒子(如铁氧体类、稀土类等)复合于净化处理后的磷石膏中,使得磁化粒子在制品中定向排列,从而制成石膏基磁性材料。这些材料的应用将使建筑物具有自动传感、自控调节及其他特殊功能,从而使建筑物较容易实现智能化和多功能化。

3、高水速凝固材料——矿山填充剂

高水速凝固材料是一种以水代替沙浆[φ(H2O)高达90%]的新型混凝土材料,适用于矿

山工程的巷旁支护、矿井填充。具有比普通混凝土凝结速度快、易输送、强度高、无污染、成本低等诸多优点。用天然石膏生产高水速凝固材料的技术已于1994年在郑州铝厂水泥厂通过国家级技术鉴定;1995年,铜陵化工公司与郑州铝厂合作用磷石膏代替天然石膏生产高水速凝固材料,目前已投入生产。

4、新型隔热材料

钙长石质中温隔热材料是一种导热系数小、隔热效益高、性能好的隔热材料,在西欧和日本等国应用广泛。国内开发了利用工业废石膏制钙长石质中温隔热材料的工艺,为磷石膏的资源化利用开辟了一条新路。

5、新型磷石膏基聚氯乙烯型材

新型磷石膏基聚氯乙烯型材具有耐候性好、耐腐蚀性强、使用寿命长、防水、防潮、阻燃、强度高、抗静电、绝缘性能优良等性能,应用广泛。其配合比(质量分数)为磷石膏粉与白云石粉的混合粉71%~76%,聚氯乙烯粉l8%一23%,助剂1%~5%,金属砂l%。

(七)磷石膏制硫酸

磷石膏制硫酸联产水泥已在前面叙述了,美国加利福尼亚圣迭戈科学企业股份公司(Science Venturns)经过五年的研究,开发出FLASC法磷石膏综合利用工艺。该工艺以硫酸的形式从磷石膏中回收硫,产生的尾渣用作铺路材料;该项技术已获得专利。FLASC反应器是一个类似排渣式煤气发生器或闪速炼铜炉。煤粉与熟磷石膏及助熔矿物预先混合后喷入火焰中,大部分物料在此燃烧、脱硫;过量的煤将硫酸钙还原为氧化钙,并放出SO2,矿物熔

化在一起作为熔渣从反应器中排出,熔渣快速冷却后形成一种具有防渗漏和抗氡辐射特性的硬质玻璃状物料。SO2气体和熔渣从FLASC反应器底部排出,特别设计的切向给料喷嘴使

物料旋转形成离心力,有利于排出的气体和固体分离。

高温的排出气体可通过预热空气或副产蒸汽来回收热能。FLASC法可采用廉价的高硫煤或未经焦化或其他预处理的煤炭为原料,磷石膏可直接加工而无需破碎处理,用洗煤废料(主要是含煤硫铁矿)作为添加辅料,以提供反应所需的铁和部分燃料。

从环境保护角度综合考虑,FLASC法仍具有明显的优势,其不仅很大程度上解决了磷石膏废渣问题,而且还解决了一部分洗煤废料、粉煤灰等工业废料的资源化利用。目前,Sclence Ventures公司已完成FLASC法制硫酸的中间试验,有望实现工业化生产。

(八)磷石膏制硫酸铵

硫酸铵是一种重要的硫、氮肥料,广泛用于农业生产。1914年德国Farben公司把奥地利化学家Mersburg发现的硫酸钙与碳酸铵复分解制得硫酸铵的反应实现了工业化生产。以后,英国、德国、法国、日本、印度等国都曾建有天然石膏生产硫酸铵的工业装置。奥地利OSW公司(现为Hnz化学公司)和印度Travancore肥料化学品公司(FACT)等企业曾对磷石膏制硫酸铵作过较深入的研究,并建有工业化装置。以磷石膏为原料与天然石膏为原料制硫酸铵的差别在于,流程前端设置了磷石膏调浆和过滤洗涤工序,使磷石膏得以净化。磷石膏制硫酸铵的主要工序包括磷石膏的预处理、碳酸铵溶液制备、磷石膏转化、碳酸钙的过滤分离、硫酸铵溶液蒸发结晶、硫酸铵晶体干燥与成品包装。

随着硝酸铵和尿素生产的发展以及副产硫酸铵数量的增加,磷石膏制硫酸铵的生产逐渐减少,目前只有印度和印度尼西亚一些企业还在生产。印度古贾拉特邦肥料公司(GSFC)磷石膏制硫酸铵装置的规模为148kt/a,印度尼西亚格雷西克石油化工有限公司为250kt/a。我国于1986年曾在马鞍山化肥厂建有1套25kt/a的生产装置,后因生产成本高而停产。由于我国合成氨和副产硫酸铵的产量较大,因此该技术难以在国内推广。

(九) 磷石膏制硫酸钾

硫酸钾是重要的无氯钾肥,国内需求量很大。世界上对磷石膏生产硫酸钾和硫基复合肥的研究很多。目前石膏转化法制硫酸钾主要有一步法和两步法两种工艺。

1、一步法

一步法是在高浓度的氨溶液[ω(NH3 )=35%一40%]中,磷石膏和氯化钾一步反应制得硫酸钾。主要反应方程式如下:

CaSO4?2H20 +2KC1——K2S04+CaC12+2H20 (5)

一步法工艺简单、流程短,但生成的低浓度氯化钙难以回收利用,容易导致环境污染,并且反应温度要求低(0~5℃),增加了冷冻水装置的费用,因此尚未工业化。

2、两步法

两步法是以碳酸氢铵(或碳酸铵)代替氨溶液,反应体系分两步进行。第一步是磷石膏制硫酸铵;第二步是将第一步反应生成物分离出碳酸钙后的母液与氯化钾进行复分解反应。反应进行的程度受温度、配料比等条件影响,因此确定好反应温度、反应时间、硫酸铵初始浓度、配料比等,可以得到与体系相平衡的最佳转化点和结晶点,硫酸钾生产可得到进一步改善和提高。

该工艺的优点是副产的氯化铵和碳酸钙可循环利用,除少量废液外基本无废物产生。从减少环境污染、资源综合利用角度考虑,利用磷石膏生产硫酸钾既解决了废石膏环境污染问题,又可生产我国急需的硫酸钾产品,从而使整个磷肥工业实现清洁化生产。

目前,德国CHEMIEALGENBA USTASSFUR—TAG公司利用两步法建成200kt/a硫酸钾装置。山东东方化工集团股份有限公司建有10kt/a装置,沈阳化肥总厂建有50kt/a装置,连云港化工设计院正在湖北建1套两步法中试装置。

(十)磷石膏生产硫酸钙颜料

芬兰凯米拉(Kemira)化学公司、法国CdF化学公司、巴西SERRANA公司都对净化后的磷石膏作为纸张填料作过研究。凯米拉(Kemira)化学公司的硫酸钙颜料生产能力为150kt /a,该装置使用天然石膏和磷石膏为原料,采用本公司研发的独特工艺技术进行生产。用磷石膏生产的硫酸钙颜料以料浆形式出售,并冠以Co Coat的商标名称,可用于生产印刷涂布纸,能改善纸张的白度、亮度和不透明度,并有利于生产更轻薄的纸张。法国CdF化学公司下属的AZF公司利用磷石膏生产的硫酸钙颜料于1984年向北欧销售。我国硫酸钙颜料基本依赖进口,因此需积极开发或引进高附加值的硫酸钙颜料生产技术。

(十一)回收磷石膏中的硫

1、詹姆斯法

美国的詹姆斯开发了一种硫酸钙废渣综合利用的新工艺——“处理由烟道气脱硫或其他来源产生的含硫物质的方法”,并在美国和中国申请专利(中国申请号98101395.3)。此工艺流程为转窑还原石膏制硫化钙,用硫化氢浸取硫化钙得20%的硫氢化钙溶液,将浸得的硫氢化钙溶液用CO2碳化得到硫化氢和碳酸钙。硫化氢和碳酸钙分别可用来生产硫脲和纳米级碳酸钙,目前该工艺已在浙江巨化公司试用,试验结果令人满意。

国内在借鉴詹姆斯法的基础上,开发出磷石膏制硫脲工艺。其主要有四大步骤组成:一是磷石膏与煤高温煅烧生成CaS;二是CaS用水、硫化氢浸取,得到20%的硫氢化钙溶液;三是将一部分硫氢化钙溶液通CO2碳化,生成硫化氢和碳酸钙,过滤得到轻质碳酸钙,硫化氢返回浸取工序;四是在另一部分硫氢化钙溶液中加入石灰氮,生成硫脲。该工艺可使磷石膏中的钙、硫资源得到充分利用,回收率达95%以上。该技术已由巨化集团公司技术中心开发成功,硫化钙转化率达99%以上,超细碳酸钙纯度达99.1%。

2、生物还原工艺

元素硫可在好氧或厌氧条件下氧化成硫酸盐,但硫酸盐却不能直接还原成元素硫,必须首先还原成硫化物,然后再在好氧或厌氧条件下部分还原成元素硫。能够将硫化物还原成单质硫的微生物主要有丝状硫细菌、光合硫细菌和无色硫细菌。为了避免硫酸盐对环境的污染及有效利用硫资源,将硫酸盐生物还原成单质硫是一条有效途径,荷兰Delft大学和Wageningen农业大学在该领域取得不少成果。Maree等通过在厌氧填料床中培养光合硫细菌来处理高浓度硫酸盐废水,成功实现了SO42--S2-S0的转化;当SO42-质量浓度为2.5L,

反应器水力停留时间为12h时,硫酸盐还原率可达90%左右。目前,硫酸盐的生物处理是非常热门的研究课题,但尚未有工业化的装置。

印度Navdeep Enviro&Technical Services(NEAT)开发的含硫酸盐生物处理硫回收技术,对磷石膏还原成硫磺有良好的前景,在磷石膏废渣量多而硫磺资源匮乏的地区如中国和印度更具诱惑。NEAT法选择4种SRB菌株进行优化研究,其中最著名的有脱硫弧菌(Desulfovibrio desulfuricans)和脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum)类细菌。

NEAT工艺的优点在于使用特殊的细菌培养基,H2S气体的生成不需要能量,低浓度的H2S气体经传统的Claus硫回收装置可转化为硫磺,排放物为惰性的固体废渣,可直接填埋或堆放。迄今为止,该工艺尚未投入工业化生产。

此外,许多国家开发了磷石膏还原回收硫技术。印度有两家公司应用巴西开发的技术建成磷石膏制硫磺中试装置,在一竖直反应窑中(温度1100一l200℃),用焦炭或焦炉气将硫酸钙直接还原为SO2,再将SO2进一步还原为元素硫,磷石膏中90%的硫可转化为元素硫。美国Elcor公司正在试运行一套工业规模(硫产量1kt/d)的装置,将磷石膏化学还原为硫化钙,再生成硫化氢并用传统的Claus硫回收装置转化为硫磺。

(十二)磷石膏的农业应用

1、改良盐碱土壤

盐碱地的形成主要是土壤积盐作用的结果,对农作物的危害表现在盐害和碱害。利用磷石膏中的Ca2+和土壤中游离的碳酸氢钠、碳酸钠作用,生成碳酸氢钙、碳酸钙和硫酸钠,以降低土壤碱性,消除碳酸盐对作物的危害。前苏联早在2O世纪7O年代就开始用磷石膏代替纯石膏改良盐碱地,并作为基本建设的一项重要措施;当pH值为9的盐碱地,每公顷施用磷石膏4.5~24t,平均三年收回成本,改土效果延续8~lO年。磷石膏能改善碱性土壤的容重和密实度,降低碱性土壤饱和导水率,长期施用磷石膏可起到预防土壤碱性的效果。磷石膏还可消除碱性土壤表层硬壳,硬壳形成的原因是土壤缺乏有机质和Ca2+,表层硬壳会严重影响作物出苗和幼苗生成,导致减产;施用磷石膏后,Ca2+代换土壤胶体上的Na+,使钠一黏土变为钙一黏土,土壤变为团粒结构。我国采用磷石膏改良盐碱地起步较晚,但也有不少地方做了许多工作,如江苏徐州、盐城,内蒙古的巴盟和山东德州等地区都取得了良好的效果。华北地区的碱性土壤,每公顷施用磷石膏150~300kg,稻谷可增产5%~15%。我国现有3.33×106ha耕作碱土和3.33×10ha牧草碱土以及大面积的盐碱荒地,利用磷石膏来改良内陆盐碱地及滨海盐渍土有广阔的前景,按4年为一施用周期,磷石膏施用量按187.5ks/(ha.a)计,则每年至少需磷石膏1.25Mt。

2、酸性深土的改良剂

与土壤酸度有关的,特别是高含量的代换性铝,对作物生长有不利影响,早已为科学工作者所注意。所以酸性深土的改良尤为迫切,因为用石灰改良的方法既烦琐,又不易溶解,也不易深入心土层。Sumner等对这些酸化深土曾进行大量的研究,提出使用磷石膏的方法来改良土壤,取得了可喜的效果。Nobles等认为磷石膏含有一定量的氟,可与铝形成Al—F 络合物,也可解除铝的毒性。大量田间试验证明,磷石膏的试用由于Ca2+代换了Al3+,而

降低了整个土壤剖面的代换性铝含量和铝饱和度。由此说明施用磷石膏是最适合于改良深土层酸度的钙化合物。

3、磷石膏作为硫、钙、硅肥

磷石膏中含有农作物所必须的磷、硫、钙、硅等营养元素,对农作物有一定的增产作用。磷石膏施用于大豆,每公顷用量不超过750kg,增产幅度可达12%一19%;施用于油菜、芝麻,每公顷用量450—750kg,增产幅度超过15%;施用于蔬菜(芹菜、番茄和甘蓝等),每公顷用量1500kg,增产幅度超过10%。

4、制长效复合肥及其他肥料

磷石膏与碳酸氢铵、氨水混合施用能中和氨,起到一定的固氮保氮作用。二水石膏和尿素在高湿度下混合,经加热干燥处理可制成吸湿性小而肥效比尿素还高的尿素石膏[CaSO4?4CO(NH2)2],该肥料中氮释放速度比单一尿素降低50%。将磷石膏在回转窑脱水,温度控制在120~160oC,时间5~20min,并将含有肥料组分(如尿素、硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、硫酸钾、磷酸铵、磷酸二氢钾、硫酸锌、硫酸锰等)的水溶液加入该脱水的磷石膏中,用搅拌机搅拌均匀,造粒机造粒,经干燥得到磷石膏长效复合肥。

5、磷石膏中杂质对农业应用的影响

磷石膏中含有重金属、砷、氟等杂质,经常施用会在土壤中积累而使作物植株中有害杂质含量提高。中国农科院土壤肥料研究所曾对山东等地施用磷石膏后的花生、油菜籽粒中的砷、汞、氟进行检测,结果表明,它们在花生、油菜籽粒中的含量比未施用的略有增加,但并未超标。由于水溶性氟进入土壤会与Ca2+等阳离子形成沉淀,可消除水溶性氟的污染。

磷矿石在湿法制磷酸中,放射性元素钒(V)、钍(Th)进入磷酸中,镭(Ra)留在磷石膏中,而镉(Cd)是污染元素,因此Mays和Mortredt等专家对它们在粮食中的积累进行了研究。结果证明,放射性物质和镉(Cd)的吸收以及对粮食中的积累都在允许范围内。因此,磷石膏的施用必须科学合理地安排使用周期和用量。目前,中国农科院土壤肥料研究所推广磷石膏施用量为1.5~3.0t/ha,可长期使用而无污染危害。

6、其它

巨化集团技术中心郑林树、中铝贵州分公李桂贤提出了回收钙、硫资源的新工艺,通过焙烧、浸取、置换、合成等实验,将回收的硫和钙制得合格的硫脲和超细碳酸钙产品,回收率达95%以上,废渣的排放量减少了50%。

昆明理工大学化学工程学院周亮亮利用未经除杂的磷石膏、碳酸钠以及盐酸在一定条件下制备纯度高达99%以上、白度达95%的特殊碳酸钙。DTA实验和活性比较实验表明它的热活性要优于普通市售碳酸钙,该工艺拓展了磷石膏的应用途径。

贵州省建筑材料科学研究设计院王勇,利用磷石膏代替天然硬石膏研制混凝土高效膨胀剂,从而达到利用废物,保护资源,保护生态环境,保障国民经济可持续发展的目的。

四、磷石膏资源化利用存在的问题和利用率低的原因分析

(一)磷石膏的净化处理难度大、流程复杂

磷石膏所含杂质是影响磷石膏资源化利用的主要障碍。不同湿法磷酸工艺产生的磷石膏所含的杂质种类和含量不同,它们还与生产磷酸时所用磷矿的种类和磷矿的具体成分有关。应用较多的二水工艺副产的磷石膏杂质含量最多,半水一二水法或二水一半水法磷石膏中杂质含量就很少,磷石膏中杂质有P2O5、F一、A12O3、Fe2O3、SiO2、有机物及重金属铂、铜等,以及放射性的铀、镭、镉等:磷石膏中杂质主要分为可溶性杂质、不溶性杂质和放射性物质。杂质的存在会减慢制得的熟石膏水化时的凝固时间,降低制品的强度。因此,要针对不同的磷石膏中杂质的种类和含量以及选择的磷石膏制品的标准来确定相应的净化工艺。利用磷石膏的各种技术中都包含把磷石膏进行水洗分离杂质和中和游离酸的处理过程。其后的脱水操作则和天然石膏的加工过程相同。

磷石膏中的杂质有可溶性和不溶性两类。可溶性杂质主要有3种。第一种是游离磷酸和硫酸,它们会使熟石膏用于建筑物时对结构材料有腐蚀性,或对制石膏预制件的模型、设备产生腐蚀。游离酸还延长石膏的凝固时间;第二种是磷酸一钙、氟硅酸盐、F一等可溶性盐,它们的主要影响也是减慢石膏的凝固速度;第三种是钠、钾盐,钠、钾盐类会使干燥后的石膏制品表面出现“晶花”。不溶性杂质也有两种:一些是在磷矿里就存在、且在磷矿酸解时也非常稳定的硅砂、未分解矿物和有机质;另一些是磷酸矿解时与硫酸钙共同结晶的磷酸二钙、其他不溶性磷酸盐和氟化合物。硅砂和未反应的磷矿细粒对熟石膏的质量影响较小,但是它对磷石膏处理过程的设备有磨损作用;有机质的影响很大,它使产品呈灰色、减慢凝固速度、减小制品的强度,共晶磷酸盐也减慢凝固速度。

磷石膏中杂质并不是均匀地分布在磷石膏中,不同粒度的磷石膏中杂质含量存在显著差异,杂质的分布与磷石膏的粒径存在一定关系,粗颗粒磷石膏中杂质含量较高。随着粒度的增大,可溶性磷、总磷、氟、有机物含量迅速增加,而共结晶磷含量随磷石膏粒度的增大而减少,说明可溶性磷、总磷、氟、有机物等主要集中在粗颗粒中,共结晶磷主要集中在细颗粒中。因此可以通过筛分除去粗颗粒而改善磷石膏性能。

磷石膏中含有不同类型的杂质,这些杂质对资源化利用会产生一定的影响,这也是磷石膏比天然石膏利用的复杂之处。由此可见,磷石膏净化是十分重要的环节,通过净化处理可消除或减弱杂质的有害影响。使用磷石膏净化和干燥脱水均可根据磷石膏的质量情况而作不同的安排。例如,当磷酸生产所用的原料是高品位的精选磷矿石,磷石膏就比较纯。制熟石膏就不必采用复杂的净化操作,而只要在烧前把磷石膏用水再浆,过滤或离心脱水去除水溶性杂质即可,这种加工处理可去除80%-90%的可溶性杂质。当磷石膏含有较高的可溶性杂质和有机杂质时,可用水洗的方法,采用三级水力旋离器分离磷石膏料浆,在此情况下,水溶性杂质的去除率大于95%,有机物的去除率视原始含量而定,一般可达到足够高的分离程度。德国Giulini化学公司采用水洗浮选法,做法是将磷石膏滤饼加水至450g/L的浓度,使之能够泵送,料浆送入中间槽,在此加入化学品。然后送浮选系统,浮选槽加入适量的浮选剂,分离有机质和不溶性杂质。

经有关机构检测,我省磷石膏的天然放射性、重金属成份等含量均符合建筑主体材料和装饰材料的要求,其产销与使用范围不受限制。这是我省磷石膏资源化利用的优势。

(二)磷石膏资源化利用的投资大、成本高,经济的可行性是最大的问题作为资源的再生利用,磷石膏资源化利用一般投资规模大,运行成本高,给企业运转带来很大的影响。如磷石膏生产硫酸并联产水泥工艺,不仅处理费用高,而且生产过程中还会产生二次污染,治理二次污染的费用一般企业难以承受。磷石膏生产水泥缓凝剂由于受销售半径影响,给企业的市场带来很大的限制。

下面列举几种磷石膏利用的成本比较来说明:

1、磷石膏制硫酸、水泥(或熟料)

(1)磷石膏与石灰石分解制水泥过程的比较

①磷石膏的分解温度比石灰石矿高,而其混料共熔温度则低于石灰石。由于分解温度和混料共熔温度此较接近,所以磷石膏在窑中的熔融和分解会交替发生或同时发生,熔融料不仅易使窑内壁结圈,而且会将磷石膏包裹起来,导致分解反应不完全,烧成料质量难以控制。因此入窑混料的配料必然要准确,对杂质含量和均化程度要求高。②磷石膏的分解是还原反应,不仅要加入还原剂,并使反应气相的控制呈还原性,而且为了防止升华硫产生及CO过多,窑尾排出气又要根据窑气制硫酸要求控制气相呈氧化性,同时还要防止气相带出粉尘过多这就增加了窑操作的复杂性。③磷石膏的分解时间较长,消耗的热量较多。这就必然导致窑的生产强度低,设备尺寸大。

(2)用磷石膏制硫酸与硫铁矿制硫酸的比较

由于磷石膏分解后窑气中SO2浓度(6~9 %)比硫铁矿焙烧炉气中SO2浓度要低1/

2 ~1/3,含SO2 及O2量较少,含可燃性成份(包括CO、煤、焦的挥发物质)较多,加上气体夹带的粉尘粒度小,容重轻(属高温处理后的生料混合物及燃煤后的灰分等),其物理化学性质与硫铁矿焙烧炉气中的粉尘明显不同,因此对其的净化、干燥、转化、吸收制酸等过程比常规的硫铁矿制酸技术要复杂得多,而且随着气量和阻力的加大,设备尺寸也大,投资也高。

(3)磷石膏制硫酸、水泥与其它方法的投资比较

青岛东方化工厂、四川什邡化工厂的设计年产4万吨硫酸、6万吨水泥项目(下称四六工程)工程竣工造价都接近1亿元人民币。青岛东方化工厂“四六”工程总投资9000万元,其中硫酸部分投资占33.62%,水泥部分占54.5%,公用工程占11.88%。把公用工程费用分摊到硫酸和水泥部分,硫酸部分投资为3433.73万元(572.3元/吨硫酸),水泥部分为5566.27万元(695.8元/吨水泥)。项目生产能力能达到6万吨硫酸/年、8万吨水泥/年。而常规10万吨/年硫铁矿制酸装置总投资约2500万元(250元/吨)(不含矿山建设),常

规10万吨/年硫磺制酸装置总投资约1200万元(120元/吨)。磷石膏制酸的投资高于硫铁矿制酸二倍以上,高于硫磺制酸四倍以上。

“四六”工程按水泥产量可达到8万吨计,以生产能力计的投资为:685.8元/吨水泥。现国家大力推广的新型干法水泥生产线投资均在300元/吨水泥以下。磷石膏制水泥的投资要高于干法水泥生产线的二倍以上。

(4)制硫酸及水泥的成本比较

①制硫酸成本比较

“四六”工程磷石膏制硫酸的车间成本约370元/吨。

对其它方法制硫酸的生产成本调查结果如下:

三环公司:60万吨/年硫磺制酸装置,硫磺到厂价为900元/吨时,抵扣副产蒸气价值,硫

磺制硫酸的生产成本为约350元/吨。

罗平锌电公司6万吨/年冶炼尾气制硫酸装置,制硫酸成本约230元/吨。

大理漾濞跃进化工有限公司12万吨/年硫铁矿制酸装置,当硫铁矿到厂价280元/吨(干重含硫42%)时,抵扣铁渣出售后,硫铁矿制酸成本约330元/吨。

比较上述不同制酸方法,可见磷石膏制硫酸的成本是最高的。成本高的原因是窑气成本高、制造费用高和能耗高。

②制水泥成本比较

“四六”工程磷石膏制水泥的车间成本要达到330元/吨以上。

我国水泥工业的发展目标,到2010年,新型干法水泥生产要达到水泥总量的70%以上,限制发展新建设2000t/d以下的新型干法水泥生产线。2006年上半年我省新型干法水泥线32.5号水泥的平均生产成本为200元/吨左右。立窑生产线的生产成本在230元/吨左右。

水泥生产成本高。成本由比较可见“四六”工程磷石膏制水泥生产成本比现行其它方法高的原因是焦炭、煤成本高、投资高和能耗高。

(5)对国内已建成的磷石膏利用工程的技术经济评价

①磷石膏由于含有结晶水及自由水较大,CaSO4的分解温度又较高,与石灰石的分解、烧成过程相比具有显著的差异,磷石膏需要的分解温度更高、时间更长,需要先还原后氧化的气氛环境,控制更复杂。用磷石膏生产水泥所消耗的燃料是石灰石制水泥的1.75倍,其燃料费用约占水泥生产成本的52%,而石灰石制水泥的燃料费用则仅占水泥生产成本的15%左右。因此.燃料价格的高低.对磷石膏方案的生产成本影响很大。

②由于CaSO4分解产生大量的S02和C02,理论料耗一般在2.0左右,比通常生产水泥的生料理论料耗1.48大出很多,因而单位熟料所需的生料量很大,设备的生产效率较低。

③磷石膏制硫酸及水泥设备生产效率比其它生产方法低,加之生产规模小,造成投资高。

④回转中空窑分解、烧成技术成熟,但能耗高,硫酸及水泥生产成本高。

⑤采用磷石膏为原料制的水泥,标号不高(32.5号),早期强度低,质量不够稳定,只能用于低层民用建筑。

⑥在目前国内大力发展大硫酸、新型干法水泥的情况下,按目前的技术水平及投资情况,项目投资无利可图。

(三)磷石膏原料质量影响了产品的开发

我国是世界磷矿资源大国,磷矿基础储量167亿吨,但富矿少,仅占储量的8%左右,贫矿多。由于磷矿中的杂质(si、Mg、K、Na等)与P205 含量呈负相关,决定了国内磷矿石中杂质含量高。磷酸生产过程中副产磷石膏由于Si、K、Na和S、F、有机物等杂质存在,不仅给处理带来困难,而且对产品性能产生影响,如对水泥凝结时间、早强以及粘纸性能产生影响等。

(四)其他化学石膏的冲击

近年来,随着电力工业的发展,大量电厂烟气湿法脱硫副产脱硫石膏以其纯度高,附着水含量低,区位优势以及合理的价格对磷石膏的利用带来较大冲击。预计2010年我国脱硫石膏的产量将达到1000万吨。

(五)产业政策的制约

首先,税收政策不到位。目前磷石膏制水泥缓凝剂还没有实行免税政策,增加了企业的运行成本;其次,产业政策引导不够,粘土制砖屡禁不止,致使石膏砌块、石膏墙块的推广效果不明显,使用量难以提高,加之研发力量不足,从而制约了磷石膏综合利用的发展。

(六)关键技术还需完善和突破。

云南的磷石膏硅含量较高,采用现有技术生产硫酸,尾气中二氧化硫浓度较低,净化处理流程复杂,不能满足二转二吸工艺的要求,与硫磺制酸相比无竞争优势。因此,需对工艺方法以及工艺路线进行优化创新,重点解决磷石膏分解温度高、生产控制复杂、能耗高、投资高、生产规模小的难题。纵观整体水平,磷石膏的技术瓶颈没有根本性突破,关键技术还有待解决,导致了磷石膏利用的技术水平低下,附加值低,经济效益差,难以持续发展。

五、磷石膏资源化利用中应注意的问题

(一)磷矿石成分不同,生产工艺和处理方式的差异造成磷石膏杂质含量、理化性能波动很大,给资源化利用带来一系列问题,使目标产品的质量难以保证。如磷石膏中游离磷酸和硫酸,易使建筑构件和生产设备腐蚀;磷酸一钙等会使胶凝材料缓凝;钠、钾盐会使黏结料干燥时表面形成薄膜;有机质杂质使产品发黑、缓凝并降低胶凝材料的强度。因此,应根据矿源品位、废渣性质灵活采取最经济、有效的回收利用方式。

(二)磷石膏制硫酸联产水泥工艺设备投资大,能耗高,进一步推广还需要一段时间。工业

副产石膏制硫酸钾工艺国内尚未建成工业化装置。利用磷石膏制砖、板条、砌块等已逐渐产业化,但制品的抗冻性、抗水性和耐水性仍需进一步改善。在水泥生产企业,石膏添加量是水泥产量的3-5%,按我国水泥总产量5亿吨计算,其石膏需求量约在1500万吨左右,如果采用工业副产石膏几乎可将其全部消化干净。加之工业副产石膏制水泥缓凝剂装置投资较省,其推广应用前景非常可观。

(三)磷石膏不经处理在农业上作土壤改良剂和硫钙肥的应用受地域和运输成本的限制,无法从根本上解决磷石膏的出路。

(四)对磷石膏进行综合利用不应形成新的污染。但现行的工艺条件处理磷石膏时,所排的废水、废气对环境会造成二次污染。所以应特别注意新的二次污染问题,要谨慎发展。

(五)磷石膏的排放量非常大,对其开发和利用应着眼于用量大、附加值和技术含量高。其制得的产品应是经济发展所急需的短线产品,保证企业有一定的经济效益。

(六)磷石膏中含有镭、钍等放射性元素。磷石膏放射线主要来自于磷石膏中氡、氢及其短寿命子体衰变时放出的射线。它们易与空气中的微尘形成沉降缓慢的气溶胶,人通过呼吸吸入而隐藏于骨髓内,形成永久性的内照射,因此,危害人体健康。磷石膏的放射性与其矿石产地有关。有些产地矿石中放射性核素含量高,相应废料磷石膏的放射性含量就高。我国进口矿石产生的磷石膏中放射性含量普遍较高,而国产磷矿石产生的放射性含量较低。所以,必须对不同产地的磷石膏作放射性水平测试,才能合理利用磷石膏。磷石膏放射性水平必须符合国家标准GB6566—2001《建筑材料放射性核素限量》,超标的磷石膏不得使用或减量使用。

总体上看,磷石膏的综合利用在国内取得了可喜的成果,磷石膏制水泥缓凝剂和建筑石膏板、石膏粉等工艺以其工艺技术成熟、使用量大成为磷石膏综合利用的发展方向;磷石膏制石膏砌块技术也在日趋完善之中,随着时间的推移,将逐渐被市场认可,也将成为磷石膏资源化利用的一个发展方向,但是磷石膏资源化利用也存在一些问题亟需解决。云南的磷石膏硅含量较高,采用现有技术生产硫酸,尾气中二氧化硫浓度较低,净化处理流程复杂,不能满足二转二吸工艺的要求,与硫磺制酸相比无竞争优势。因此,需对工艺方法以及工艺路线进行优化创新,重点解决磷石膏分解温度高、生产控制复杂、能耗高、投资高、生产规模小的难题。

六、我国磷石膏资源化利用展望

石膏是常用的建材原料,2000~2010年我国石膏需求量年均递增约6.5%。在资源越来越匮乏的今天,磷石膏不应该仅仅作为一种工业废物来对待,它还是一种很好的硫资源,国际硫磺价格波动很大,在国际硫磺价格较高的时候磷石膏制酸比硫磺制酸经济。我们也不应该由于我国天然石膏资源丰富而忽略了磷石膏的资源化利用。2005年国内利用磷石膏约3Mt,其中代替天然石膏生产水泥缓凝剂、水泥及其制品约占62.5%,制石膏板和墙体材料

约占23.O%,做化工原料生产硫酸等约占13.2%,用于工业填料或改善土壤约占1.3%。随着磷石膏资源化利用力度的加大,乐观估计,到2010年利用磷石膏可达到9.9Mt,其利用领域为水泥及水泥缓凝剂用6Mt,占60.6%;石膏板等建筑材料用1.5Mt,占15.2%;化工原料用1.2Mt,占121%;改善土壤等用0.5Mt,占5.1%;其他0.7Mt,占7.O%。

因此,我国磷石膏资源化利用的前景很好,但需要努力的地方还很多,技术上还需不断完善和改进,政策上需国家和地方的扶持和政策倾斜,只要有关部门共同努力,加强协作,一定能有效推进我国磷石膏资源化利用的进程。

七、关于加快磷石膏综合利用的对策和建议

(一)加强基础研究,尽快摸索磷石膏利用中各种杂质对不同制品性能的影响规律,改进和创新生产工艺

针对国内低品位磷矿石的杂质分布特点,生产企业应与国内外科研院所加强合作,探索并查明磷石膏杂质对各种磷石膏制品性能的影响,优化改进磷石膏原料净化处理工艺路线,改进和创新生产工艺,更好地满足磷石膏制品质量,满足不同用户的需要,实现磷石膏大规模的开发利用。根据我省磷业企业的情况,建议建立以云天化为主的云南磷石膏应用开发中心,加强与国内外石膏(磷石膏)开发研究机构的技术交流与合作,培养我省自已的磷石膏开发利用技术队伍,以技术创新促进产业结构的调整,把资源优势转娈为经济优势—培育成新的经济增长点,不断推动磷石膏的开发利用。

(二)加大不同产业企业的合作力度,实现磷石膏综合利用企业与下游企业的对接磷石膏的综合利用方向主要是水泥缓凝剂和建筑石膏制品。我省是水泥大省,全省年产水泥3000万吨,按3.5%的添加量,需要水泥缓凝剂100万吨。磷石膏综合利用企业与下游企业的对接合作,不仅能解决磷石膏的处理问题,也为水泥企业节约了大量的成本。

(三)完善税收及财政政策

对磷石膏资源化利用企业,应给予增值税即征即返政策;同时,从大力发展循环经济,促进和谐社会建设的角度出发,对磷石膏综合利用项目给予必要的财政贴息等政策支持。

(四)完善产业政策

随着我国城市化进程的加快,我国对建材的需求将持续增长。就石膏建材而言,目前我国只处于起步阶段,石膏板的人均使用量不足0.4m2,与欧美人均8m2相比仍有很大的差距。石膏建材为生态建材,并且具有防火、隔音、保温和调节空气的特点,不仅节约天然石膏的开采,而且减少土地资源占用,理应得到社会各方面的支持。同时,粉刷石膏作为一种高效节能的建筑物室内墙面及顶板抹面材料,是传统抹面砂浆的替代品,蕴含巨大的市场商机。上述产品的产业化、规模化生产,都迫切需要政府的积极引导和大力支持,出台相应的产业政策,推进相关产业的立法,为磷石膏资源化利用提供支持支撑。

基于云南省在磷石膏资源化利用上的必要性和紧迫性,建议由省发改委、城乡建设厅、财政厅、国资委、环保厅联合成立云南省磷石膏资源化利用领导小组,研究政策、制定规划,由

省投资开发公司、城投公司、云天化集团、省工投公司、省建工集团等共同出资成立公司,具体进行磷石膏资源化利用的产业化工作。只有这样,才能有效地解决磷石膏资源化利用中的投资、技术、市场等实际问题,加快磷石膏资源化利用的产业化进程。

2018年工业固体废物综合利用情况报告-优秀word范文 (11页)

本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除! == 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! == 工业固体废物综合利用情况报告 篇一:工业固体废物综合利用情况报告提纲 201X年各地区(企业)工业固体废物综合利用情况报告 (提纲) 一、工业固体废物综合利用产业发展现状 根据本地区(企业)工业固体废物综合利用产业整体情况和各类工业固体废物的综合利用情况进行总结性论述,分析201X年工业固废综合利用取得的主要成绩。 (一)工业固废年度产生及累积堆存情况。 (二)工业固废综合利用情况、主要利用途径及取得的成绩。二、工业固体废物综合利用技术装备状况 本地区企业开发、应用的值得推广的工业固体废物综合利用重点技术、工艺及装备,重点包括重大关键研发类技术、示范类技术和产业化推广类技术。 三、国家综合利用相关法规和优惠政策贯彻落实情况(一)国家相关法规、条例、政策措施等落实和执行情况。(二)本地区(企业)综合利用相关文件的制定、执行情况,推动综合利用工作的具体做法等。 四、大宗工业固体废物综合利用重点产业园区和企业情况本地区大宗工业固体废物综合利用产业园区、企业开展综合利用的基本情况和典型模式。 五、本地区(企业)综合利用产业标准制修订情况 六、本地区(企业)工业固废综合利用的有利条件和主要问题七、本地区(企业)综合利用产业的发展前景八、意见和建议 201X年各地区(企业)工业固体废物综合利用技术经济指标表 填表说明:

1.综合利用总产值是指通过开展资源综合利用而获得的产值。 2.综合利用总利润是指通过开展资源综合利用而获得的利润。 3.综合利用企业是指以综合利用为主营业务或综合利用产值占企业总产值50%及以上的企业。 4.新增投资是指201X年在资源综合利用项目建设等方面新增加的资金投入。 5.从业人数包含资源综合利用企业内从事资源综合利用工作的人数和从事资源综合利用配套的咨询、服务等产业的总人数。 6.地区内没有相应工业固体废物的请填“无”。 7.对表格中没有,但在地区内影响较大的工业固体废物,请在其他废渣栏填写,可适当增加表格,并在备注中注明。 8.黑色尾矿包括铁、锰、铬等黑色金属尾矿;有色尾矿包括铝、铜、铅、锌、镍、金及其他有色金属尾矿。 篇二:工业固体废物综合利用项目可行性研究报告 工业固体废物综合利用项目可行性研究报 告 核心提示:工业固体废物综合利用项目投资环境分析,工业固体废物综合利用项目背景和发展概况,工业固体废物综合利用项目建设的必要性,工业固体废物综合利用行业竞争格局分析,工业固体废物综合利用行业财务指标分析参考,工业固体废物综合利用行业市场分析与建设规模,工业固体废物综合利用项目建设条件与选址方案,工业固体废物综合利用项目不确定性及风险分析,工业固体废物综合利用行业发展趋势分析 提供国家发改委甲级资质 专业编写: 工业固体废物综合利用项目建议书 工业固体废物综合利用项目申请报告 工业固体废物综合利用项目环评报告 工业固体废物综合利用项目商业计划书 工业固体废物综合利用项目资金申请报告 工业固体废物综合利用项目节能评估报告

一般工业固体废物名称和类别代码

一般工业固体废物名称和类别代码 编号废物类别废物来源常见危害组分和废物名称 (举例) 48 含氮有机废物在有机和专用化学产品制 造业、印染业、化肥制造业 中产生的含氮有机废物 胺类、氨类、胍类、硝基化 合物、含氮杂环化合物等 49 含硫有机废物在基本有机合成中产生的 含硫有机废物 硫醇、硫醚、硫酚、二硫化 合物、磺化物等 51 含钙废物包括电石渣、废石、造纸白泥、氧化钙等废物, 52 硼泥 53 赤泥 54 盐泥从冶炼中产生的废物 55 金属氧化物废物铁、镁、铝等金属氧化物废物(包括铁泥) 56 无机废水污泥指含无机污染物废水经处理后产生的污泥,但不包括本表中已提到的污泥 57 有机废水污泥指含有机污染物废水经处理后产生的污泥(包括城市污水处理厂的生化活性污泥) 58 动物残渣指动物(如:鱼、肉等)加工后的剩余残物 59 粮食及食品及加工废物指粮食和食品加工中产生的废物(如造酒业中的酒、

豆渣,食品罐头制造业的皮、叶、茎等残物等) 60 皮革废物应为包括皮革鞣制、皮革加工及其制品的废物 61 废塑料从塑料生产、加工和使用中产生的废物 62 废橡胶 63 中药残渣从中药生产中产生的残渣类废物 71 粉煤灰 72 锅炉渣或煤渣 73 高炉渣包括炼铁和化铁冲天炉产生的废渣 74 钢渣 75 煤矸石 76 尾矿具体注明何种尾矿 77 废陶瓷 78 废玻璃 79 废纸类 80 废木材 81 冶炼废物指金属冶炼(干法和湿法)过程中产生的废物,不包括本表中已提到的钢渣、高炉渣和含有色金属化合物的废物 82 有色金属废物仅指各种有色金属、如铜、铝、锌、锡等金属在机械加工时产生的屑、灰和边角等废料 83 矿物型废物包括铸造型砂、金刚砂等矿物型废物

磷石膏综合利用调查报告

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

磷石膏开发利用现状

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

广东工业固体废物资源综合利用评价管理的实施细则

广东省工业和信息化厅 关于工业固体废物资源综合利用评价管理的实施细则 第一章总则 第一条为促进广东省工业绿色发展,推动工业固体废物资源综合利用,依据《工业固体废物资源综合利用评价管理暂行办法》(工业和信息化部公告2018 年26号),制定本细则。 第二条在广东省行政区域内开展工业固体废物资源综合利用评价,适用于本细则。 第三条本细则所指工业固体废物资源综合利用评价是指对开展工业固体废 物资源综合利用的企业所利用的工业固体废物种类、数量进行核定,对综合利用的技术条件和要求进行符合性判定的活动。 第四条评价工作按照自愿原则,公平、公正、公开地开展评价活动。 第五条广东省工业和信息化厅(以下简称“省工业和信息化厅”)负责对广东省工业固体废物资源综合利用评价工作进行指导和管理。各县级以上工业和信息化主管部门依据本细则管理本辖区内工业固体废物资源综合利用评价,促进工业固体废物资源综合利用产业规范化、绿色化、规模化发展。 第六条开展工业固体废物资源综合利用评价的企业,可依据评价结果,按照《财政部税务总局生态环境部关于环境保护税有关问题的通知》和有关规定,申请暂予免征环境保护税,以及减免增值税、所得税等相关产业扶持优惠政策。 第二章评价机构管理 第七条工业固体废物资源综合利用评价机构(以下简称评价机构)依据统一的国家工业固体废物资源综合利用产品目录(以下简称目录)开展工业固体废物资源综合利用评价。 第八条评价机构是指开展工业固体废物资源综合利用评价的第三方机构。列入推荐名单的评价机构应具备以下条件: (一)在广东省境内注册登记或在广东省内有分支机构并独立核算的法人单位,有完善的组织机构和固定的办公场所; (二)在资源综合利用评估、评价、技术服务等相关领域具有一年以上业务经验,熟悉相关产业政策、标准和规范,近两年承担节能、综合利用等行业第三方服务业务不少于10项。具备国家、省级第三方机构认证资质优先推荐; (三)从事资源综合利用的专职人员不少于8人,从事专业包括资源、环境、财会等,其中具有上述专业的中级职称以上人员不少于5人,评价机构与所有从事资源综合利用的专职人员均需依法签订劳动合同并缴纳社会保险。评价机构人员遵守国家法律法规,有良好的职业道德; (四)建立严格的管理制度,包括机构管理制度、评价工作规程、评价人员管理制度、专家审议制度等; (五)与委托评价的单位在产品技术开发、生产、销售、检测等方面不存在利益关系; (六)法律、法规规定的其他条件。 第九条符合条件的评价机构可以向所在地县级以上工业和信息化主管部门 提交申请材料,经地级以上市工业和信息化主管部门汇总初审后,将符合条件的机构材料推荐至省工业和信息化厅。中央驻粤单位及省属单位可直接向省工业和

磷石膏

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

工业固体废物综合利用情况报告

篇一:工业固体废物综合利用情况报告提纲 2010年各地区(企业)工业固体废物综合利用情况报告 (提纲) 一、工业固体废物综合利用产业发展现状 根据本地区(企业)工业固体废物综合利用产业整体情况和各类工业固体废物的综合利用情况进行总结性论述,分析2010年工业固废综合利用取得的主要成绩。 (一)工业固废年度产生及累积堆存情况。 (二)工业固废综合利用情况、主要利用途径及取得的成绩。二、工业固体废物综合利用技术装备状况 本地区企业开发、应用的值得推广的工业固体废物综合利用重点技术、工艺及装备,重点包括重大关键研发类技术、示范类技术和产业化推广类技术。 三、国家综合利用相关法规和优惠政策贯彻落实情况(一)国家相关法规、条例、政策措施等落实和执行情况。(二)本地区(企业)综合利用相关文件的制定、执行情况,推动综合利用工作的具体做法等。 四、大宗工业固体废物综合利用重点产业园区和企业情况本地区大宗工业固体废物综合利用产业园区、企业开展综合利用的基本情况和典型模式。 五、本地区(企业)综合利用产业标准制修订情况 六、本地区(企业)工业固废综合利用的有利条件和主要问题七、本地区(企业)综合利用产业的发展前景八、意见和建议2010年各地区(企业)工业固体废物综合利用技术经济指标表 填表说明: 1.综合利用总产值是指通过开展资源综合利用而获得的产值。 2.综合利用总利润是指通过开展资源综合利用而获得的利润。 3.综合利用企业是指以综合利用为主营业务或综合利用产值占企业总产值50%及以上的企业。 4.新增投资是指2010年在资源综合利用项目建设等方面新增加的资金投入。 5.从业人数包含资源综合利用企业内从事资源综合利用工作的人数和从事资源综合利用配套的咨询、服务等产业的总人数。 6.地区内没有相应工业固体废物的请填“无”。 7.对表格中没有,但在地区内影响较大的工业固体废物,请在其他废渣栏填写,可适当增加表格,并在备注中注明。 8.黑色尾矿包括铁、锰、铬等黑色金属尾矿;有色尾矿包括铝、铜、铅、锌、镍、金及其他有色金属尾矿。篇二:工业固体废物综合利用项目可行性研究报告工业固体废物综合利用项目可行性研究报告 核心提示:工业固体废物综合利用项目投资环境分析,工业固体废物综合利用项目背景和发展概况,工业固体废物综合利用项目建设的必要性,工业固体废物综合利用行业竞争格局分析,工业固体废物综合利用行业财务指标分析参考,工业固体废物综合利用行业市场分析与建设规模,工业固体废物综合利用项目建设条件与选址方案,工业固体废物综合利用项目不确定性及风险分析,工业固体废物综合利用行业发展趋势分析 提供国家发改委甲级资质 专业编写: 工业固体废物综合利用项目建议书 工业固体废物综合利用项目申请报告 工业固体废物综合利用项目环评报告 工业固体废物综合利用项目商业计划书 工业固体废物综合利用项目资金申请报告

磷石膏综合利用项目可行性研究报告

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)

磷石膏的处理与处置与资源化利用

磷石膏的处理与处置与资源化利用 主要介绍磷石膏制硫酸联产水泥 摘要:磷石膏是我国危险废物之一,而在近年来,磷石膏的产量是愈来愈多,但是当下磷石膏的产量是供过于求,其处理处置也是一个非常困难的问题,所以就现在来看,不仅要对磷石膏进行处理处置,更要考虑其资源化利用,变废为宝,以支持我国可持续发展的道路。本文主要介绍我国磷石膏的处理处置及其资源化利用。 关键词:磷石膏处理处置资源化利用 Abstract: phosphorus gypsum is one of hazardous wastes in China, and in recent years, phosphorus gypsum production is more and more, but when the phosphorus gypsum is the output of pile up in excess of requirement, its processing also is a difficult problem, so for now, not only for the phosphogypsum disposal, but also for resource utilization, turning waste into treasure, is China's development road of sustainable development is one of the key. This article mainly introduces our country phosphogypsum disposal and resource utilization of. Key words: phosphogypsum disposal resource utilization 概述: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(CaSO4?2H2O),此外还含有多种其他杂质。磷石膏是一种危险废物,但是随着工业的发展,磷酸的需求量逐年增加,因此产生的磷石膏也相应增加,磷石膏的积存就愈来愈多,所以增大磷石膏的处理处置以及资源化利用是迫在眉睫的。 1 磷石膏的基本性质及危害

广州市一般工业固体废物综合利用和处置环评报告范文

广州市一般工业固体废物综合利用和处置规划环境影响评价报告书 简本 广州市环境保护科学研究院 2009年05月

第一章总论 1.1 项目背景 为促进广州市在全面谋划各行业发展的同时,注重规划好环保部门严格管理的污染环节,将行业发展与环境保护结合起来,在促进行业发展的同时又实现污染物排放的有效控制,张广宁市长在市环保局《关于尽快编制重点行业专项规划及其环境影响报告书有关问题的请示》和市发改委《关于编制重点行业专项规划及相应的环境影响报告书工作计划的请示》上作出批示。其中,将一般固体废物综合利用和处置、危险废物2个行业专项规划及相应的环境影响报告书列入编制内容。同时,广东省环境保护局《关于印发加强工业污染源监督管理的意见的通知》(粤环[2005]43 号)也将一般工业固体废物综合利用或处置列入“统一规划、统一定点”方案。 据此,广州市固体废物管理中心委托中山大学环境科学研究所编制完成了《广州市一般固体废物综合利用和处置专项规划》,以加快推进广州市固体废物污染防治和管理工作的开展。 按《中华人民共和国环境影响评价法》(2003年),对规划环境影响评价做了如下规定:“国务院有关部门、设区的市级以上地方人民政府及其有关部门,对其组织编制的工业、农业、畜牧业、林业、能源、水利、交通、城市建设、旅游、自然资源开发的有关专项规划,应当组织进行环境影响评价,编制专项规划的环境影响报告书,并作为规划草案的组成部分一并报送规划审批机关审批。未编写有关环境影响报告的规划草案,审批机关不予审批”。2005年,《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》(国发〔2005〕39号文)指出,“必须依照国家规定对各类开发建设规划进行环境影响评价”,“各级环保部门负责召集有关部门专家和代表提出规划环境影响评价的审查意见,作为审批规划的重要依据”。2006年,国家环保部颁布的《关于进一步做好规划环境影响评价工作的通知(2006年)》(环办〔2006〕109号文)再次强调要求各级环境保护部门必须认真推进规划环境影响评价工作,进一步明

一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB18599-2001)(2013年修改版)

一般工业固体废物贮存、处臵场污染控制标准 (GB18599-2001) 前言 1. 主题内容与适用范围 2. 引用标准 3. 定义 4. 贮存、处臵场的类型 5. 场址选择的环境保护要求 6. 贮存、处臵场设计的环境保护要求 7. 贮存、处臵场的运行管理环境保护要求 8. 关闭与封场的环境保护要求 9. 污染物控制与监测 10. 标准的实施与监督 前言 为贯彻《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,防治一般工业固体废物贮存、处臵场的二次污染,制定本标准。 本标准规定了一般工业固体废物贮存、处臵场的选址、设计、运行管理、关闭与封场、以及污染控制与监测等内容。 本标准为首次发布。 本标准由国家环保总局科技标准司提出。 本标准由原冶金部马鞍山矿山研究院负责起草。 本标准由国家环境保护总局负责解释。 1主题内容与适用范围 1. 1主题内容 本标准规定了一般工业固体废物贮存、处臵场的选址、设计、运行管理、关闭与封场、以及污染控制与监测等要求。 1.2适用范围 本标准适用于新建、扩建、改建及已经建成投产的一般工业固体废物贮存、处臵场的建设、运行和监督管理;不适用于危险废物和生活垃圾填埋场。

2 引用标准 下列标准所包含的条文,在本标准中引用而构成本标准的条文。与本标准同效。 危险废物鉴别标准GB5085.1-5085.2-1996 污水综合排放标准GB8978-1996 大气污染物综合排放标准GB16297-1996 地下水质量标准GB/T14848-93 工业固体废物采样制样技术规范HJ/T20-1996 固体废物浸出毒性浸出方法GB5086.1~5086.2-1997 固体废物浸出毒性测定方法GB/T15555.1~15555.12-1995 生活饮用水标准检验方法GB5750-85 环境保护图形标志-固体废物贮存(处臵)场GB15562.2-1995 当上述标准被修订时,应使用其最新版本。 国家环境保护总局2001-11-26 批准2002-07-01实施 3定义 本标准采用下列定义: 3.1 一般工业固体废物 系指未被列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的GB5085鉴别标准和GB5086及GB/T 15555鉴别方法判定不具有危险特性的工业固体废物。 3.2 第Ⅰ类一般工业固体废物 按照GB5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中,任何一种污染物的浓度均未超过GB8978最高允许排放浓度,且PH值在6至9范围之内的一般工业固体废物。 3.3 第Ⅱ类一般工业固体废物 按照GB5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中,有一种或一种以上的污染物浓度超过GB8978最高允许排放浓度,或者是pH值在6至9范围之外的一般工业固体废物。 3.4 贮存场 将一般工业固体废物臵于符合本标准规定的非永久性的集中堆放场所。 3.5 处臵场

DBJ52T093-2019磷石膏建筑材料应用统一技术规范(完整版)

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

一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB18599-2001.详解

一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB18599-2001 国家环境保护总局,国家质量监督检验检疫总局2001-12-28批准2002-07-01实施 前言 为贯彻《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,防治一般工业固体废物贮存、处置场的二次污染,制定本标准。 本标准规定了一般工业固体废物贮存、处置场的选址、设计、运行管理、关闭与封场、以及污染控制与监测等内容。 本标准为首次发布。 本标准由国家环保总局科技标准司提出。 本标准由原冶金部马鞍山矿山研究院负责起草。 本标准由国家环境保护总局负责解释。 1 主题内容与适用范围 1. 1 主题内容 本标准规定了一般工业固体废物贮存、处置场的选址、设计、运行管理、关闭与封场、以及污染控制与监测等要求。 1.2 适用范围

本标准适用于新建、扩建、改建及已经建成投产的一般工业固体废物贮存、处置场的 建设、运行和监督管理;不适用于危险废物和生活垃圾填埋场。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,在本标准中引用而构成本标准的条文。与本标准同效。 危险废物鉴别标准GB5085.1-5085.2-1996 污水综合排放标准GB8978-1996 大气污染物综合排放标准GB16297-1996 地下水质量标准GB/T14848-93 工业固体废物采样制样技术规范HJ/T20-1996 固体废物浸出毒性浸出方法GB5086.1~5086.2-1997 固体废物浸出毒性测定方法GB/T15555.1~15555.12-1995 生活饮用水标准检验方法GB5750-85 环境保护图形标志-固体废物贮存(处置)场GB15562.2-1995 当上述标准被修订时,应使用其最新版本。 3 定义 本标准采用下列定义: 3.1 一般工业固体废物 系指未被列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的GB5085鉴别标准和GB5086及GB/T 15555鉴别方法判定不具有危险特性的工业固体废物。 3.2 第Ⅰ类一般工业固体废物 按照GB5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中,任何一种污染物的浓度均未

年产60万吨磷石膏渣项目计划书案例

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

磷石膏及其综合利用的探讨

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

磷石膏现状

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。

工信部工业固体废弃物资源综合利用评价管理暂行办法

附件1 工业固体废物资源综合利用评价管理暂行办法 第一章总则 第一条为促进工业绿色发展,推动工业固体废物资源综合利用,依据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和国循环经济促进法》《中华人民共和国清洁生产促进法》《中华人民共和国环境保护税法》《中华人民共和国环境保护税法实施条例》等法律法规,制定本办法。 第二条本办法旨在建立科学规范的工业固体废物资源综合利用评价机制,引导企业积极主动开展工业固体废物资源综合利用。 第三条在中华人民共和国境内开展工业固体废物资源综合利用评价,适用于本办法。 第四条本办法所指工业固体废物资源综合利用评价是指对开展工业固体废物资源综合利用的企业所利用的工业固体废物种类、数量进行核定,对综合利用的技术条件和要求进行符合性判定的活动。 第五条评价工作按照自愿原则,公平、公正、公开地开展评价活动。

第六条工业和信息化主管部门依据本办法管理工业固体废物资源综合利用评价,促进工业固体废物资源综合利用产业规范化、绿色化、规模化发展。 第七条开展工业固体废物资源综合利用评价的企业,可依据评价结果,按照《财政部税务总局生态环境部关于环境保护税有关问题的通知》和有关规定,申请暂予免征环境保护税,以及减免增值税、所得税等相关产业扶持优惠政策。 第二章管理机制 第八条国家建立统一的工业固体废物资源综合利用评价制度,实行统一的国家工业固体废物资源综合利用产品目录(以下简称目录)。 第九条工业和信息化部负责制定发布目录。通过目录引导企业不断提高资源综合利用技术水平,提升综合利用产品质量,促进绿色生产和绿色消费。 目录包括工业固体废物种类、综合利用产品、综合利用技术条件和要求等内容。 工业和信息化部根据工业固体废物资源综合利用技术发展水平、综合利用产品市场应用情况、产品目录的实施情况等适时调整目录。 第十条工业固体废物资源综合利用评价机构(以下简称评价机构)依据目录开展工业固体废物资源综合利用评价。

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