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化肥生产的污染与防治（可编辑）
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3秒自动关闭窗口磷石膏制建材新工艺问世可消纳全部废渣化工商业技巧 - 阿里巴巴商友圈
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磷石膏制建材新工艺问世可消纳全部废渣化工商业技巧
多年来我国堆积数量巨大的&磷石膏山&有望得到消纳和解决。记者11月2日获悉，宁夏第一条年产20万吨利用工业磷石膏废渣生产磷石膏建材制品的生产线在鲁西化工集团宁夏化肥有限责任公司开工建设。这个采用&闪烧法磷石膏生产建筑石膏粉&技术的项目是国家环保专项资金优先支持的循环经济示范项目，可直接工业化大规模消纳磷废渣，百分之百替代天然石膏资源，彻底解决磷废渣造成的污染问题。　　& & 闪烧法磷石膏建筑石膏粉是宁夏建材研究院和石膏工程技术研究中心探索出的一套解决磷废渣污染治理的新工艺，已获得国家专利。该工艺针对我国磷酸和磷肥工业排出的大量废渣&&&磷石膏，进行资源化处理，将其转变为建筑石膏粉类产品及墙体材料等市场需求量大的建材制品。　　新工艺摆脱了将磷石膏水洗后利用的传统方法，减少了水消耗，避免了废水造成的二次污染。由于采用了高温瞬间煅烧方法，不仅分解挥发了磷石膏中的微量有害化学成分，而且煅烧后得到的产品质量稳定。这种处理工艺和设备有利于生产线规模的扩大，可实现单机年产量10万吨，生产的各类石膏产品均达到或超过以天然石膏为原料的同类产品的国家标准，产品成本低于以天然石膏为原料的同类产品20％～50％。鲁西化工集团宁夏化肥有限责任公司是宁夏惟一一家生产磷酸二铵的企业。近几年来，该公司先后投资近2000多万 元推行清洁生产，开展&三废&循环利用，被宁夏回族自治区列为首批&清洁生产&示范企业。今年初，该公司看中了宁夏建材研究院研发的磷石膏治理技术，决定利用公司产生的工业废渣磷石膏生产建筑石膏粉，彻底解决工业废渣造成的环境污染问题。另附：（烟气脱硫石膏是优质资源）& && &1.前言 & && && & & && &石灰石/石膏湿法工艺是目前应用最广泛、技术最成熟的烟气脱硫技术，约占已安装FGD机组容量的70%。该方法是以石灰石为脱硫剂，通过向吸收塔内喷入吸收剂浆液，与烟气充分接触混合，并对烟气进行洗涤，使得烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的强氧化空气反应，每吨SO2能副产脱硫石膏2.7吨，一个30万KW的燃煤电厂，如果燃煤含硫1%，每年就要排出脱硫石膏3万吨。 & && && & & && &煤炭占我国一次能源消耗量的75%，其中火电燃煤又占了1/3，1997年全国工业SO2排放为1852万吨，国内6MW以上的火电排放的SO2为600多万吨。2000年全国火电厂装机约为22000万KW，同年在建脱硫机组总容量为1000万KW。火电厂大规模脱硫的技术条件已经成熟，今后几年，我国将加快推进这一工程。目前已经建成投产脱硫装机容量530万KW，在建脱硫机组总容量为1800万KW。到2010年末，全国火电厂烟气脱硫机组总容量约为万KW，以70%采用湿法脱硫，含硫量2%的煤，平均应用基Qdw=20.93Mj/kg（5000Kcal/kg），年运行5000h（210天），年平均发电煤耗350g/kwh，平均脱硫率90%，则年产生FGD为760～950万吨。因此副产脱硫石膏的量十分巨大。 & && &2.天然与脱硫石膏的相同点 & && &2.1水化动力学、凝结特征、产出过程与天然石膏相同，只是速度快； & && &2.2转化后的五种形态、七种变体物化性能一致，可以代替天然石膏作建材； & && &2.3无放射性，不污染和危害健康。 & && &3.天然与脱硫石膏的不同点 & && &3.1原始状态：天然石膏粘合在一起，脱硫石膏以单独的结晶颗粒存在。脱硫石膏主要矿物相为二水硫酸钙，主要杂质为碳酸钙、氧化铝和氧化硅，其他成分有方解石或&石英、&氧化铝、氧化铁和长石、方美石等。烟气脱硫石膏部分晶体内部有压力存在，而天然石膏主要以韵态存在。脱硫石膏杂质与石膏之间的易磨性相差较大，天然石膏经过粉磨后的粗颗粒多为杂质，而脱硫石膏其颗粒多的却为石膏，细颗粒为杂质，其特征与天然石膏正好相反。颗粒大小与级配：烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均其分布带很窄，颗粒主要集中在30-60&m之间，级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。 & && &3.2煅烧机械性能：烟气脱硫石膏的脱水温度在120-160℃左右，脱硫石膏脱水时为脱游离水，其物料温升速率较慢，排潮量大；后过程为脱结晶水，其物料温度上升速率较快，排潮量小。我们通过试验所确定的熟石膏炒制最佳温度为160-180℃，经过陈化后，在此温度内得到的建筑石膏强度最高、性能最优。脱硫熟石膏粉的强度远远超出GB9776-88优等品建筑石膏强度要求，但其加水后的流变性不好，颗粒离析、分层现象严重，制品容重较大。用这种石膏作纸面石膏板，一方面难以控制其干粉的流动、运输、喂料性能，另一方面由于离析分层，会导致板面强度和容重不匀，板芯和护面纸粘接出现问题；用作粉刷石膏时，其施工性能也较差。因此，烟气脱硫石膏应考虑粉磨问题。由于石膏结晶体呈柱状，颗粒结构紧密，使水化硬化体有较高的强度。表面强度比天然石膏高10-20%，也证明了两种石膏结构致密程度的差异。烟气脱硫石膏硬化体表面强度比天然石膏高。 & && &3.3化学成分:特别是杂质成分上的差异，导致其脱水特性、易磨性及煅烧后的熟石膏粉在力学性能、流变性能等宏观特征上的不同。 & && &4.国内外石膏板产业现状与发展 & && && & & && &近年来，石膏制品以其特有的优势获得了极大的发展，尤其是纸面石膏板在我国轻质装饰装修材料中占居了最大比重，并主要作为吊顶和隔墙板材料被广泛的应用。近几年来，我国纸面石膏板的生产获得了长足的发展，市场统计资料：万m2，1999年达到了1亿m2，亿m2，亿m2，2004年超过了3.5亿m2。折合石膏资源应用总量350万吨。泰和的发展勘称为典范，凭借自身管理、技术、市场等若干综合竞争优势，就占居了这其中的1/3强。万m2，2004年实现产销近1.29亿m2。 & && && & & && &1996年世界纸面石膏板产量约为50亿m2，有制造企业约240家，按生产能力计算，约45％在美国，20％在西欧，20％在亚洲，当年日本人均石膏板用量约5 & && &m2。进入90年代以来，美国石膏板需求增加了48％，达到创记录水平，约25.8亿m2，人均年用量已接近10 & && &m2。1998年的石膏板消费量明显大于其生产量。1998年加拿大生产了约3.25亿m2石膏板，其中有1／3出口到美国，1％出口到北美以外的国家。中国的泰和和北新也有少量出口。按日计，美国纸面石膏板的生产能力（折算为&12.7mm厚度）约26．75亿m2，加拿大生产能力约3.59亿m2。预计今后4年之内，美国将有9家新建石膏板厂投产和一些老厂扩容，总生产能力可望提高近20％，达到约31.5亿m2。其中最大的一家新厂的年生产能力将达到约8350万m2。纸面石膏板的生产占用了全美90%的石膏资源。 & && &5.烟气脱硫石膏国内外利用现状 & && && & & && &工业发达国家比较好的解决了脱硫石膏运输、干燥、改性、应用等技术性难题，石膏工业都在大规模采用脱硫石膏，应用技术也比较成熟。日本是世界上最早大规模应用脱硫装置的国家，每年排放脱硫石膏近200万吨。FGD品质高，利用最好，平均达到97.5%以上，1977年利用量达到214.5万吨，几乎全部用于生产石膏板，近年还采用粉煤灰和FGD并添加少量石灰作成具有火山灰反应强度的&波造特&湿润性粉状材料，作为沙土替代料。德国FGD技术最先进且数量最大，并全部利用，主要在产地建厂生产石膏板，另外用作替代高龄土和方解石生产纸的填料和涂胶料。英国和荷兰生产&和&A，用于自流平地面和砌块。美国70年代后发展迅猛，2000年的产量已经达到900万吨。目前主要和天然石膏一起用于生产石膏板。按照目前的趋势，预计2010年，全世界的脱硫石膏排放将达到5000多万吨。 & && && & & && &脱硫石膏是资源，要珍惜利用。我国现在每年排放的脱硫石膏在50万吨以上，大多露天弃置或用来铺路、填沟。堆存等占据大量的土地，对环境造成了二次污染，也浪费了大量优质资源。国内脱硫石膏产生的历史很短，综合利用也是刚刚起步，对其应用价值和市场竞争力普遍认识不够。天然石膏的处理工艺和设备也并不完全适合脱硫石膏，更增加了应用上的难度。导致国内现在还没有很好的展开应用。脱硫石膏品位高、适合作为建材生产的原料。但需要突破大量应用在工业化生产时的若干技术性难题：开发先进适用的技术进行脱硫石膏烘干处理、磨细改性、连续煅烧，有针对性的攻克应用时的过程控制等专有技术。综合利用也要选准方向和产业，附加值高、先进生产方式的产业才能适合。并且由于脱硫石膏料性、化学成分、脱水特征、易磨性以及煅烧后的建筑石膏力学性能、流变性等差异，原料附着水烘干能耗高，如果不能采用先进适用的技术势必得不偿失。 & && && & & && &北京热电厂、济南黄台电厂用脱硫石膏制建筑石膏并生产实心石膏砌块，人工隧道窑余热干燥；太原第一热电厂引进日本脱硫技术与装备生产石膏砌块，自然干燥。由于受制于市场和经济性制约，相比运输半径也小，产值低能耗高，应用脱硫石膏的技术阻力大，甚至被迫放弃原来的技术路线，返回来又买进天然建筑石膏维持生产，都没有形成规模化的生产和技术应用。现在国内外也有用脱硫石膏生产水泥缓凝剂的，但不理想，比较天然石膏应用成本太高，能耗高污染也大，简陋作坊似的个体生产，必然的很难进行系统的工程配套和污染防控。年处理量也只有几千吨到2万吨之间，难以形成大工业化规模生产。只能适合附近有大量水泥厂，并且缺乏天然石膏资源的地区，由于其自身低廉易得的价值性束缚，否则即使生产出来也不能就近消化掉的话，就会造成设备闲置和资源浪费，产值效益低下，产业化、环保和经济性也就更难保证了。 & && &6.生产纸面石膏板是资源综合利用的方向 & && && & & && &如何才能实现大量处理应用、获得较高的增加值？借鉴国外先进经验，从目前大工业化生产、可实施性和操作性、经济性等方面综合分析：纸面石膏板是蓬勃发展的产业，可以100%的利用脱硫石膏，并适合大工业高标准的自动化流水线生产，运输半径可以达到几千公里，能耗低，技术含量、产值、附加值高。这才是最终解决污染，变废为宝的切实有效途径，才是脱硫石膏综合利用的方向，开发应用和过程控制技术尤显重要。& && & & && && & & && &但凡是建材业务，或者靠新出奇，获得赢利；或者靠量和规模获得效益。几年来，尚没有一种建材能象石膏板一样迅速的得到了普及和发展，由竞争导致价格也跌到谷底，趋近最大众化所乐意接受的社会平均价格，这也正是其获得飞速发展的根源。石膏业务国际化趋势是：汇聚集中在优势企业或者几个大型的垂直联合公司手中，凭借规模形成优势效益。伴随着脱硫石膏这一新资源的出现，大家都在抢滩这一资源，甚至电厂也在筹划搞石膏板，许多中小投资者也在进行新一轮的谋划，正在燃起新的石膏板热。盲目进入这一产业，必然要付出高额学费，谋划投资的背后蕴含了危机，正象1998年的价格竞争危机和伴随其后的整合一样。缺乏技术和市场的最终结果将会被无情淘汰。用脱硫石膏生产纸面石膏板的前提就是有针对性的克服前述难题，控制能耗生产出合格的建筑石膏并转化成适销产品。泰和有多年从事纸面石膏板的业务优势，克服了脱硫石膏储运、干燥、煅烧等技术性难题，结合产业化要求开发了专用的工艺和配套设备。在掌握和具备了利用脱硫石膏大规模生产建筑石膏的成熟技术后，我们加强了脱硫石膏应用于流水线生产的工业化尝试和技术提高，并积极走出去请进来，与已经和正在实施FGD脱硫的电厂广泛接触，达成了多项综合利用脱硫石膏的合作意向。 & && && & & && &一条年产2000万m2纸面石膏板生产线，其制成的石膏板可满足约600万m2建筑物的吊顶、隔墙需要。开发技术推广应用脱硫石膏，能变废为宝，减少环境污染，节约天然石膏资源。利用脱硫石膏为原料生产纸面石膏板，前景广阔。是国家倡导的利废环保技术，使废渣资源得以健康转化，也为脱硫石膏大量利用开辟了一条有效的途径。其大量使用符合国家倡导循环经济、清洁生产和可持续发展的政策。 & && && & 生产能耗低：纸面石膏板的总标准煤耗（包括用电）不超过1.2kgce/m2，而单粘土砖墙的生产能耗是4～12 & && &kgce/m2，双面单层石膏板隔墙，其生产能耗也不超过3 & && &kgce/m2，只是粘土砖生产能耗的1/4～1/10左右，相比水泥也仅仅是其能耗的1/3。劳动生产率高：现代化上规模的工厂，人均年产30～50万m2纸面石膏板（相当于1000万～1650万块粘土砖）。 & && && & & && &安全文明：纸面石膏板在高度机械化、自动化的流水线上生产，质量有保证，无毒害和危险性的操作，集约化高效生产对克服生态环境污染积极而有效。尤其能够用100%的脱硫石膏来生产优质、节能、绿色环保、健康的纸面石膏板。 & && &7.结束语 & && && & & && &纸面石膏板是建材行业的绿色环保产品，是适合中国国情和未来发展战略的产业。利用脱硫石膏组织生产，从产业政策角度，使电厂脱硫石膏得到妥善的处理和有效的综合利用，能促进脱硫环保工业及其相关产业健康、快速发展。并能节约天然石膏资源，脱硫石膏还可以循环重复使用，综合利用率达到100%。 & && && & & && &一条2000万m2/a的纸面石膏板生产线，每年能使用25万吨脱硫石膏，相当于吃掉总装机200万KW的若干大型发电厂全部实施脱硫后的副产石膏总量。山东泰和东新股份有限公司综合多年石膏业务技术经验，已经切实掌握了用全脱硫石膏生产纸面石膏板的技术。已经对黄台发电厂的副产石膏全部进行了大工业综合生产应用，经过中国建材质量监督检测中心测试，品质全优。致力于中国火电工业环保和循环经济，目前正在着手利用镇江、夏港、利港、常熟、常州等众多大型发电厂的副产脱硫石膏，开工建设江阴泰山石膏建材公司2期3000万m2/a的纸面石膏板生产线。工程实施有利的促进了沿江电厂环保实施进度，解除了电厂脱硫的后顾之忧。}