石膏類固廢物超微粉碎后的應(yīng)用

　　石膏類固廢物主要成分為CaSO4·2H2O、CaSO4·1/2H2O和CaSO4等工業(yè)固廢物。最典型的為磷石膏、氟石膏、黃石膏鹽、鹽田石膏以及固硫石膏等。其中以生產(chǎn)磷肥的磷石膏的產(chǎn)生量為最大。2018年中國磷石膏產(chǎn)生及利用情況：產(chǎn)生量為7 800萬t,同比增長2.6%;利用量為3 100萬t,同比增長6.9%;當(dāng)年綜合利用率為39.7%。

　　石膏本身是一種含硫和鈣的資源,可作為化工原料,也是一種應(yīng)用普遍的水硬性膠凝材料,公元前2000—3000年埃及的金字塔就曾經(jīng)用過煅燒的石膏膠泥。

　　石膏類工業(yè)固廢物可以激發(fā)火山灰反應(yīng),是良好的硫酸鹽型激發(fā)劑,和鈣鋁成分反應(yīng)能引起固相體積增加,產(chǎn)生一定的膨脹性,合理利用石膏可以起到增加體系的密實(shí)程度和補(bǔ)償收縮的作用。

　　由于中國磷肥的需求量巨大,使得磷石膏的回用格外令人矚目,成為環(huán)境保護(hù)的重要壓力之一。目前對于磷石膏為主的石膏型固廢物的應(yīng)用,已在各方面取得了重大進(jìn)展。

　　用于生產(chǎn)建筑材料

　　磷石膏可作為膠凝材料用于建材的生產(chǎn)。磷石膏經(jīng)適當(dāng)凈化處理后,脫水成半水硫酸鈣,再進(jìn)一步加工成石膏粉、粉刷石膏、自流平石膏、模具石膏、紙面石膏板、纖維石膏板、石膏墻板、加壓石膏纖維板、建筑標(biāo)準(zhǔn)磚、裝飾材料、石膏灰泥和水泥添加劑等。也可制作石膏基導(dǎo)電材料、石膏基磁性材料、新型隔熱材料、高水速凝固材料等。

　　用于普通化學(xué)過程的原料

　　英國、日本、印度、前蘇聯(lián)曾對石膏與氯化鉀直接轉(zhuǎn)化生產(chǎn)硫酸鉀進(jìn)行了研究,探索了基本原理和工藝參數(shù)。四川大學(xué)劉代俊等在20世紀(jì)末對其機(jī)理進(jìn)行了探索,提出了較為完整的工藝方案。其宏觀機(jī)理主要是改變了硫酸鉀和硫酸鈣結(jié)晶相區(qū)及溶解度特性,使硫酸鉀在反應(yīng)中得以結(jié)晶以實(shí)現(xiàn)分離;從微觀上來說,是利用氨的分子力場將硫酸鈣離解化形成絡(luò)離子,其硫酸根與鉀離子形成硫酸鉀。在“《九·五國家科委重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目》磷石膏直接轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)硫酸鉀技術(shù)研究”支持下,四川大學(xué)與東方化工集團(tuán)公司合作完成了2 000 t/a規(guī)模的中試。基本流程為,讓磷石膏與氯化鉀在密閉反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)反應(yīng),料漿經(jīng)分離得到固相硫酸鉀,分離后的液體進(jìn)入氨回收塔,氨從塔頂逸出冷凝后得到濃氨水再返回反應(yīng)器,塔底液經(jīng)調(diào)質(zhì)送入噴動(dòng)流化床得到粒徑為2~4 mm氯化鈣。后來因氯化鈣銷路問題未能推廣。

　　分解轉(zhuǎn)化為SO2循環(huán)使用

　　由于磷石膏來自于濕法磷酸,石膏中的硫若能夠重新返回原流程作為原料,將具有循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要意義,因此在這里作為循環(huán)化學(xué)過程的應(yīng)用單獨(dú)提出。山東魯北企業(yè)集團(tuán)總公司自20世紀(jì)70年代以來一直從事石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥技術(shù)的研究和開發(fā),1999年建成投產(chǎn)15萬t/a磷銨、磷石膏制20萬t/a硫酸聯(lián)產(chǎn)30萬t/a水泥裝置,后通過技術(shù)創(chuàng)新改造,目前已達(dá)到30萬t/a磷銨、磷石膏制40萬t/a 硫酸聯(lián)產(chǎn)60萬t/a水泥的生產(chǎn)能力,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

　　磷石膏的農(nóng)用

　　磷石膏是一種酸性物質(zhì),pH為1.5~4.5,也具有吸附功能,因此磷石膏可加入堿性土壤中用于改善土壤結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)土壤pH,減少鹽分含量。磷石膏作為土壤調(diào)理劑不僅具有與其他土壤調(diào)理劑相同的功能,而且還有利于改善土壤的物理和化學(xué)特性,促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)生成,因而提高了產(chǎn)量,起到了變廢為寶的作用。

　　埃爾派自主研制的大型固廢超音速蒸汽粉碎、多固廢協(xié)同互補(bǔ)高值利用技術(shù)產(chǎn)業(yè)化成套裝備等，獲批山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃及重大科技創(chuàng)新工程。氣流粉碎機(jī)在線清洗系統(tǒng)取得國家發(fā)明專利，經(jīng)山東省新產(chǎn)品鑒定，專家評(píng)定其“填補(bǔ)國內(nèi)空白”。該項(xiàng)目榮獲科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金，山東省首臺(tái)(套)技術(shù)裝備和關(guān)鍵核心零部件及生產(chǎn)企業(yè)、濰坊市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

　　為減少客戶前期投資，降低項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品競爭力，埃爾派為客戶提供來料代加工服務(wù)，滿足客戶的多樣化需求。可加工電池材料、環(huán)保脫硫、建材及固廢、非金屬礦、醫(yī)藥、食品/化妝品/保健品、精細(xì)化工、粉末冶金、高新材料以及其他材料。

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