什么是磷石膏?
磷石膏是湿法生产磷酸时产生的副产物,即磷矿石和硫酸反应后,生成磷酸和磷石膏。磷石膏的主要成分为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O),此外,还含有少量杂质,主要包括磷、氟、二氧化硅、有机质等。
为什么对磷石膏进行综合利用?
磷石膏的大量堆存,不仅会大量占用土地资源,而且存在溃坝、溢坝等安全风险,以及水溶性杂质磷、氟等以水体为媒介向环境传递引起土壤、水系污染的环保风险,不菲的堆存成本也在浪费社会资源。世界上对磷石膏的三种处置方式:第一种是像某些地中海国家直接排入大海,第二种是安全环保无害化堆存,第三种是对磷石膏进行综合利用。
磷石膏的堆存不是长久之计,资源化、价值化、产业化、资本化的综合利用是生存和发展的必由之路。
我国磷石膏综合利用途径
一是在水泥工业中,用作水泥缓凝剂。
水泥缓凝剂是水泥生产中的添加剂,磷石膏使用量为水泥量的3%~5%。用磷石膏替代天然石膏生产水泥缓凝剂,可有效提高磷石膏的综合利用率。
二是生产石膏建材制品,其中用磷石膏生产建筑石膏是目前磷石膏应用中最为成熟的方法。
将预处理后的磷石膏,再经过干燥、煅烧、陈化等流程制成建筑石膏,以建筑石膏为原料生产纸面石膏板、纤维石膏板等。
三是生产化肥,如硫酸铵、硫酸钾。
应用磷石膏制硫酸铵的原理是磷石膏与碳酸铵反应生成硫酸铵,副产碳酸钙。该工艺技术成熟,生产设备通用,工艺条件易于控制,但生产费用比单独生产尿素和硝酸铵高很多,工业推广价值不高。硫酸钾是一种重要的无氯钾肥,已实现工业化的生产方法是两步法,该工艺反应条件温和、能耗低、投资少、产品质量稳定,但是反应过程中钾的转化率不高。
四是筑路或采空区回填。
磷石膏作为一种品质优良的路基填料,用于工程建设中可不同程度地改善半刚性基层的性能。磷石膏还可用作充填骨料,和黄磷渣胶结重新回填到磷矿山采空区,减少地质灾害。
五是在农业上用作土壤改良剂。
将磷石膏加入氮肥中,可减少氮挥发,提高氮肥利用率。磷石膏中含有钙、磷、硫、镁及有机质等农作物生长所需的营养成分,可用作土壤调理剂来调节土壤酸碱平衡,消除碳酸盐对农作物的毒害,解决土壤盐渍化、土壤缺磷等问题,促进农业高质量发展。
荆门磷石膏综合利用现状
荆门市素有“中原磷都”之称,是全国重要的磷化工生产基地。伴随50多年发展,历史遗留了不少“三磷”问题。近年来,荆门市坚持走生态优先、绿色发展的新路,答好新时期磷石膏污染治理和磷化工绿色转型的“必答题”。
荆门市高度重视磷石膏的高效综合利用,率先出台了磷石膏综合治理的专项规划,推进科技创新与产业创新的深度融合,在新型建材、路基材料、磷石膏提纯和球形改状水泥缓凝剂方面取得了重大突破。目前,利用磷石膏板结、固化的特性进行了土壤改良与地形重塑,取得了良好的生态效益,也促进了矿山治理。这些举措为磷石膏大量化消纳应用取得新突破。
为了有效防止磷石膏库的渗漏和污染,荆门市累计投入资金近2.2亿元,对全市14座磷石膏库实施“一库一策”整改。
截至2023年底,完成68家沿江化工企业的“关改搬转”工作,企业通过淘汰落后产能、整合优势资源、引进先进技术等措施,成功实现了转型升级;全市磷石膏综合利用率从2017年的19.7%上升至57.2%;到2023年,荆门市磷石膏产生量509万多吨,综合利用量351万多吨,综合利用率达到69.09%,同比增长13.51%。





