磷石膏的发展及其在石膏板中的应用

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磷石膏及其综合利用的探讨

磷石膏及其综合利用的探讨

磷石膏及其综合利用的探讨磷石膏是一种含磷废弃物,一般由磷矿石的提炼过程中产生。

由于含有大量磷酸盐,磷石膏被广泛应用于农业和建筑行业。

然而,磷石膏的综合利用还存在许多问题和挑战。

本文将探讨磷石膏的综合利用,并提出一些解决方案。

首先,磷石膏在农业中被广泛使用作为肥料。

磷酸盐是植物生长所必需的营养物质之一,通过施用磷石膏可以提供植物所需的磷元素。

另外,磷石膏还可以调节土壤的pH值,并提高土壤的结构和保水性。

然而,磷石膏的含磷量较低,在施用过程中需要较大数量的石膏才能达到理想的施用效果。

为了提高磷石膏的利用价值,可以考虑将磷石膏与其他肥料配合使用。

例如,可以将磷石膏与氮、钾肥料混合使用,以提供植物所需的其他营养物质。

此外,可以考虑将磷石膏与有机废弃物混合制成有机肥料,以增加肥料的营养价值和土壤改良效果。

其次,磷石膏在建筑行业中也有广泛的应用。

磷石膏具有较好的保温性能和防火性能,通常用于制造石膏板、石膏砂浆和石膏屋顶等建筑材料。

然而,由于磷石膏的含磷量较低,它的应用范围有一定的限制。

为了提高磷石膏的综合利用率,可以考虑将磷石膏与其他建筑废弃物混合使用。

例如,可以将磷石膏与混凝土废弃物、煤灰等混合制成新型建筑材料。

这样不仅可以提高磷石膏的利用价值,还可以减少建筑废弃物的排放。

此外,还可以通过磷酸盐的提取和回收来进一步提高磷石膏的利用效率。

磷酸盐是一种重要的化工原料,在农业、医药和化妆品等领域广泛应用。

通过磷酸盐的提取和回收,可以将磷石膏转化为更高附加值的产品,提高其利用价值。

综上所述,磷石膏的综合利用面临诸多挑战,包括低含磷量、需要大量使用等问题。

为了提高磷石膏的利用效率,可以考虑与其他肥料和废弃物混合使用,以及磷酸盐的提取和回收。

同时,需要政府、企业和学术界的共同努力,制定相关政策和标准,促进磷石膏的综合利用。

只有通过综合利用,才能更好地解决磷石膏带来的环境和资源问题。

磷石膏的相关特性及综合利用

磷石膏的相关特性及综合利用

磷石膏的相关特性及综合利用磷石膏的相关特性及综合利用余刚艳宋兰兰宋林杨勇胡建波摘要:磷石膏是湿法磷酸生产中的副产物,通过我们小组在大家的共同努力下,先去开阳磷矿集团进行一些相关的了解,了解磷石膏是怎么一个产物,目前磷石膏的主要用途,磷石膏有什么样的特征……回学校后阅读有关于磷石膏的文章,接着进行磷石膏知识的讨论,最终得到了以下的一些总结。

关键词:磷石膏特征主要运用发展前景1、背景:石膏为湿法生产磷酸排放的工业废渣,因含可溶磷杂质,不能直接使用。

刚出反应器的磷石膏为无水石膏,吸收空气中的水,晶型转变为二水石膏。

磷石膏不能直接用于生产建筑石膏或作水泥生产中的缓凝剂。

磷石膏中磷组份主要有可溶磷、共晶磷、沉淀磷三种形态,以可溶磷对性能影响最大,它延缓水泥及建筑石膏的凝结硬化,降低硬化体强度,国内外一般采用水洗净化或石灰中和预处理消除可溶磷的影响。

一般每生产 1t 湿法磷酸以(P2 O5 计)将副产4~4.5t 磷石膏。

全世界磷石膏的年排放量接近2 亿吨我国磷石膏的年排放量也超过 1000 万吨。

这不仅占用大量土地, 而且严重地污染了环境。

从可持续发展的观念出发, 这些工业废渣又是可利用的资源,所以我们应该充分利用这些资源,使它变废为宝。

2、磷石膏的特性a. 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。

b. 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。

c. 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。

d. 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。

e. 湿法磷酸生产过程导致了放射性元素镭(Ra)、铀(U)、钍(n)的分离和富集,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.3、磷石膏综合利用的主要途径:a. 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。

废弃物磷石膏资源化利用:可持续发展的建筑材料解决方案之一

废弃物磷石膏资源化利用:可持续发展的建筑材料解决方案之一

废弃物磷石膏资源化利用:可持续发展的建筑材料解决方案之一废弃物磷石膏资源化利用:可持续发展的建筑材料解决方案之一引言:随着世界人口的持续增长和经济的发展,建筑行业的需求也不断增加。

然而,与此同时,建筑行业也面临着一个重要的挑战,即如何减少废弃物的产生并提高资源的利用率。

废弃物磷石膏是建筑行业中常见的一种废弃物,它是以石膏为主体的固体废弃物,一般由建筑、装修和拆除过程中产生的石膏制品和废料构成。

本文将介绍废弃物磷石膏的资源化利用,并探讨其在可持续发展的建筑材料中的应用。

一、磷石膏的特性磷石膏是一种含有磷酸盐的石膏,主要由磷酸、磷酸亚盐和磷酸钠组成。

它具有较高的含盐量和较多的微量元素,例如锂、锗和铷等。

此外,磷石膏还具有吸湿性强、耐酸碱性好、无害环境等特点,使其成为理想的资源化利用材料。

二、废弃物磷石膏的资源化利用方法1. 磷肥生产:磷石膏经过处理后,可以用于磷肥的生产。

在一些发展中国家和地区,由于缺乏优质磷肥原料,这种利用方式具有很好的经济和社会效益。

2. 硫酸铵生产:磷石膏中的磷酸被提取出来,然后与氨水反应制得硫酸铵。

硫酸铵在农业和化工行业中被广泛应用。

3. 水泥生产:磷石膏可以作为一种矿渣活化材料,与水泥混合使用,可以减少水泥的用量,节约能源,并减少二氧化碳的排放。

4. 建筑材料生产:磷石膏可以制成轻质隔墙板、隔音板、保温板等建筑材料。

由于磷石膏本身具有吸湿性和保温性能,这些建筑材料具有良好的保温隔热效果。

5. 石膏板生产:磷石膏可以作为石膏板的原材料。

石膏板是一种常见的室内装饰材料,具有阻燃、隔音、保温等特点。

三、废弃物磷石膏资源化利用的优势1. 减少废弃物的产生:磷石膏是一种典型的建筑废弃物,通常被视为垃圾。

通过资源化利用,可以减少废弃物的产生,降低环境污染。

2. 节约资源:利用磷石膏制造建筑材料和肥料,可以减少对天然资源的消耗。

磷石膏本身具有丰富的矿物质和微量元素,这些物质可以再次利用,提高资源的利用率。

磷石膏利用现状及发展前景

磷石膏利用现状及发展前景

磷石膏利用现状及发展前景摘要:磷石膏做为湿法磷酸生产的副产物,每年排放量达到数亿吨。

磷石膏堆存已经是一个世界性问题,加强磷石膏的开发利用已经是一件刻不容缓的事。

综述磷石膏目前在化工、建材和业方面的应用,探讨了磷石膏发展前景。

关键词:磷石膏应用发展前景磷石膏(Ca2SO4.2 H2O)是湿法磷酸生产中磷矿石和浓硫酸为原料,在反应生成磷酸的同时生成的副产物其主要反应式为:Ca5F(PO4) 3+5H2S04+2H2O=3HPO4+5CaSO4.2H2O+HF自二十世纪五、六十年代以来随着高浓度磷复肥、磷酸和洗涤剂等工业的迅速发展。

磷石膏排量急剧增加,目前,世界磷石膏年排放量达3亿t,我国也已超[1]过6000万t。

占工业副产石膏的70%以上。

而且这个数字每年以15%速度增长世界磷石膏的资源化利用率非常低,一般以直接排放或堆放为主。

我国虽十分重视磷石膏综合利用工作,但由于技术限制,总的有效利用率不到20%的主要原因是其化学组成和其所含杂质所决定,磷石膏的主要化学成分基本相同,以某公司磷石膏的化学成分为例[2]:表1 磷石膏的主要化学成分成分SiO2Fe2O3AL2O3CaO MgO TiO2K2O Na2O SO3H2O Ca2SO.2 H2O1 4.23 0.041 0.18 31.06 0.062 0.022 0.014 0.16 43.92 20.42 94.432 3.23 0.053 0.19 31.06 0.038 0.022 0.010 0.068 43.46 20.12 93.44磷石膏中除了以上组成以外还含有一定量的其他杂质,对磷石膏在应用过程具有很大的影响,其组成如下:表2 磷石膏中的主要杂质序号杂质种类溶解性存在形式1 共晶CaHPO4.H2O 难溶磷酸盐络合物、未分解的磷灰石2 磷酸及磷酸盐可溶H3PO4H2PO4HPO43 氟化物可溶 F SiF6难溶CaF2CaSiF64 其他杂质可溶Na K难溶SiO2 Fe Mg氧化物或与磷酸盐、硫酸盐生成的络合物由于磷石膏含有五氧化二磷、氟及游离酸等有害物质,国家环保部已将其定性为危险废弃物,如果任意排放会造成环境污染。

磷石膏综合利用技术开发与应用方案(一)

磷石膏综合利用技术开发与应用方案(一)

磷石膏综合利用技术开发与应用方案一、实施背景随着工业化的快速发展,磷石膏的产生量不断增加。

磷石膏是磷肥工业中产生的废弃物,其主要成分为硫酸钙,具有较高的放射性和难溶性,直接排放会对环境造成严重的污染。

目前,我国每年产生的磷石膏约为5000万吨,利用率仅为30%左右,大部分被堆存或填埋,既占用大量土地,又对环境造成潜在威胁。

因此,开展磷石膏综合利用技术研究,提高其利用率,对于推动产业结构改革、促进循环经济发展具有重要意义。

二、工作原理磷石膏综合利用技术主要包括化学法、物理法和生物法。

化学法主要是通过添加适量的化学试剂,使磷石膏中的硫酸钙转化为可利用的化合物。

物理法主要是利用磷石膏的物理性质,如粒度、密度等,对其进行分离、提纯或改性。

生物法主要是利用微生物的作用,对磷石膏进行生物转化或降解。

本方案采用化学法进行磷石膏的综合利用。

具体工作原理如下:将磷石膏与适量的碱性物质混合,加热搅拌,使硫酸钙与碱性物质反应生成可溶性的钙盐。

然后,通过控制反应条件,使钙盐在溶液中析出,形成具有一定粒度和形貌的晶体。

最后,对晶体进行分离、洗涤和干燥,得到可利用的产品。

三、实施计划步骤1. 实验室研究阶段:在实验室中进行小试研究,探索磷石膏与不同碱性物质的反应特性,确定最佳反应条件。

同时,对产物进行表征和分析,评估其性能和应用前景。

2. 中试研究阶段:在实验室研究的基础上,进行中试研究,验证技术的可行性和放大效应。

对反应设备、工艺参数等进行优化,形成完整的工艺流程。

3. 工业生产阶段:在中试研究的基础上,进行工业生产线的建设。

对设备进行选型、设计和安装,制定严格的操作规程和质量控制标准。

同时,对生产线进行调试和优化,确保稳定生产和高品质产品输出。

4. 产品应用开发阶段:针对不同应用领域的需求,对产品进行应用开发研究。

例如,可将产物用于水泥生产、建筑材料、土壤改良等领域。

同时,积极开拓新的应用领域和市场。

5. 技术推广应用阶段:通过与相关企业和政府部门合作,将技术进行推广应用。

2024年磷石膏市场发展现状

2024年磷石膏市场发展现状

2024年磷石膏市场发展现状引言磷石膏是一种重要的工业废弃物,由于其资源丰富、成本低廉以及对环境的具有潜在的有益效果,近年来在建筑、农业和环保等领域得到了广泛应用。

本文将对磷石膏市场的发展现状进行分析,探讨其潜力和前景。

市场概况1. 磷石膏的定义和分类磷石膏在化学上属于一种含磷的矿石,主要由磷酸盐、硫酸盐和其他杂质组成。

根据生产过程和用途的不同,磷石膏可以分为工业磷石膏、农用磷石膏和尾矿石膏等。

2. 主要应用领域磷石膏广泛应用于建筑材料、农业肥料和环境保护等领域。

在建筑领域,磷石膏可以用于制作水泥、石膏板和磨具等;在农业领域,磷石膏可以用作土壤改良剂和磷肥;在环境保护领域,磷石膏可以用于处理废水和污染物。

市场分析1. 市场规模和增长趋势磷石膏市场在过去几年一直保持着稳定增长的态势。

根据统计数据显示,自20XX 年起,全球磷石膏市场规模从XX万吨增长到了XX万吨。

预计随着建筑和农业领域的不断扩大,磷石膏市场的需求将继续增长。

2. 市场竞争和主要厂商磷石膏市场竞争激烈,主要的供应商包括XX公司、XX公司和XX公司等。

这些公司通过提供高质量的产品、优化供应链和积极拓展市场份额来保持竞争优势。

3. 市场驱动因素和限制因素磷石膏市场的发展一方面受到政府政策的影响,如环境保护政策和农业支持政策;另一方面受到技术进步和市场需求变化的影响。

然而,磷石膏市场也存在一些限制因素,如矿产资源的匮乏和处理技术的瓶颈。

市场前景1. 发展趋势和机遇磷石膏市场的发展前景广阔。

随着全球环境保护意识的增强和可持续发展的追求,磷石膏作为一种环保和可再生资源将得到更多的关注和应用。

此外,建筑和农业领域的不断发展也为磷石膏市场带来了机遇。

2. 发展策略和建议为了进一步发展磷石膏市场,供应商应加强研究与开发,提高产品质量和技术水平,以满足市场需求。

此外,与政府、科研机构和行业协会等建立合作关系,共同推动磷石膏产业的创新和发展。

结论综上所述,磷石膏市场具有较大的发展潜力和广阔的市场前景。

磷石膏综合利用技术开发与应用方案(二)

磷石膏综合利用技术开发与应用方案(二)

磷石膏综合利用技术开发与应用方案一、实施背景随着全球经济的持续发展,产业结构改革已成为各国推动经济发展的重要手段。

在中国,由于长期以来对资源的过度开采和依赖,导致了许多环境问题的产生。

磷石膏是磷肥生产过程中产生的一种工业废弃物,目前我国的磷石膏年产量已超过5000万吨,但其利用率仅为30%左右,大量堆积的磷石膏不仅占用了大量土地,而且对环境造成了严重污染。

因此,开展磷石膏综合利用技术开发与应用,对于推动产业结构改革、促进循环经济发展、解决环境问题具有重要意义。

二、工作原理磷石膏的主要成分是硫酸钙,其化学式为CaSO4·2H2O。

通过对磷石膏进行综合利用,可以提取出有价值的元素,如钙、硫等,并制备出具有市场需求的产品,如石膏板、石膏粉、硫酸钙晶须等。

本方案主要通过以下技术手段实现磷石膏的综合利用:1. 采用化学方法,将磷石膏中的硫酸钙转化为硫酸钠和氢氧化钙,从而提取出硫酸钠和氢氧化钙这两种有价值的产品。

该反应过程可以用以下化学方程式表示:CaSO4·2H2O + Na2CO3 → Na2SO4 + Ca(OH)2 + 2H2O2. 利用提取出的氢氧化钙制备石膏板、石膏粉等产品。

氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钙和水,该反应过程可以用以下化学方程式表示:Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O3. 对提取出的硫酸钠进行深度加工,制备出硫酸钙晶须等高附加值产品。

硫酸钠与氯化钙反应,生成硫酸钙和氯化钠,该反应过程可以用以下化学方程式表示:Na2SO4 + CaCl2 → CaSO4 + 2NaCl硫酸钙晶须是一种具有优良性能的新型材料,具有高强度、高模量、耐磨、耐腐蚀、绝缘等性能,可用于制备高分子复合材料、摩擦材料、密封材料等领域。

三、实施计划步骤本方案的实施计划分为以下几个步骤:1. 实验室研究阶段:在实验室中对磷石膏的综合利用技术进行深入研究,优化工艺流程,提高产品收率和质量。

磷石膏调研报告

磷石膏调研报告

磷石膏调研报告磷石膏调研报告一、市场概况:磷石膏是一种被广泛应用的工业副产品,主要由磷矿石经过矿山选矿和磷酸化工过程中产生。

由于其含有丰富的主要营养元素磷,磷石膏通常被作为肥料和土壤改良剂使用。

此外,磷石膏还可以用于工业和建筑材料生产中,广泛应用于水泥、石膏板、陶瓷等行业。

二、应用领域和市场需求:1. 农业领域:磷石膏富含磷元素,是一种理想的有机磷肥原料。

磷是植物生长过程中不可缺少的主要营养元素之一。

在世界上大部分土壤中,磷素在可利用态中的含量相对较低,因此磷肥的需求量一直很大。

磷石膏可以作为肥料添加剂,用于调整土壤磷素含量,提高农作物的产量和质量。

2. 土壤改良领域:由于现代农业生产中化学肥料的过度使用,导致土壤结构疏松、酸化程度加剧、微量元素失调等问题日益突出。

磷石膏具有碱性,可以中和土壤的酸性,提高土壤的肥力和保持水分能力。

磷石膏还具有改良土壤结构、促进土壤团粒形成的作用,使土壤更加适合农作物生长。

3. 工业和建筑材料领域:磷石膏通过生产化学产品中的磷酸和磷肥,以及制造水泥和石膏板等建材产品。

特别是在水泥生产中,磷石膏可以取代一部分石膏,降低生产成本,并提高水泥的品质。

此外,在陶瓷、涂料和塑料等行业中,磷石膏还可以用作添加剂,提高产品性能。

三、竞争格局:磷石膏产业的竞争格局主要由磷矿石资源、技术实力和市场渗透能力决定。

当前,全球磷石膏市场主要由美国、中国、摩洛哥等磷矿石资源富集国家主导。

这些国家拥有丰富的磷矿石资源,同时在磷矿石开采和磷酸化工生产技术方面具备较强的实力。

四、发展趋势:1. 环保要求的提高:在全球范围内,对环境保护的要求越来越高。

磷石膏作为一种工业副产品,在回收利用方面具有重要意义。

通过研究和开发新的磷石膏利用技术,可以实现磷资源的有效回收,减少对矿石资源的依赖。

2. 技术研发的加强:随着科技的不断进步,磷石膏利用技术也在不断创新。

新的磷石膏加工方法和应用技术的研发,将提高产品的附加值和竞争力。

2024年磷石膏综合利用市场分析现状

2024年磷石膏综合利用市场分析现状

2024年磷石膏综合利用市场分析现状引言磷石膏是一种重要的副产品,由磷肥生产过程中生成。

近年来,人们对于磷石膏的综合利用越来越感兴趣,因为它具有丰富的资源和潜在的经济价值。

本文将对磷石膏综合利用市场进行分析,探讨其现状以及未来的发展前景。

磷石膏综合利用市场现状磷石膏在农业、建材、环境保护和化工等领域都有广泛的应用。

农业领域磷石膏在农业领域被广泛用作土壤改良剂和肥料添加剂。

它富含钙、磷等养分,可以增加土壤的肥力,调节土壤酸碱度。

农民使用磷石膏可以改善作物的产量和质量。

建材领域磷石膏作为建材中的一种重要原料,广泛用于制造石膏板、石膏粉和石膏制品等。

磷石膏具有耐火性、隔热性和吸音性能,使得它在建筑材料中有着重要的应用。

环境保护领域磷石膏在环境保护领域被用于废水处理、土壤修复和气候调节等方面。

磷石膏可以吸附废水中的重金属离子,净化水质。

此外,磷石膏也可以用作沙漠化土地的固沙保护材料。

化工领域磷石膏在化工领域被用作催化剂的载体、电池正极材料等。

磷石膏具有导电性和催化活性,使得它在化学工业中有着广泛的应用潜力。

磷石膏综合利用市场前景磷石膏综合利用市场具有良好的发展前景。

首先,全球范围内对于环保和可持续发展的要求逐渐提高,磷石膏的综合利用符合这一趋势。

磷石膏的循环利用可以减少资源浪费和环境污染,具有明显的环境优势。

其次,磷石膏综合利用市场受到政府政策的推动和支持。

许多国家和地区采取了相关的政策措施,鼓励和支持磷石膏的综合利用。

这将为市场提供更大的发展空间和机遇。

第三,磷石膏综合利用技术不断创新,推动市场发展。

随着科技的进步,人们对于磷石膏综合利用的技术研究也不断深入。

新的技术和工艺的出现将进一步丰富磷石膏的应用领域和市场需求。

结论磷石膏作为一种重要的副产品,其综合利用市场具有良好的发展前景。

在农业、建材、环境保护和化工等领域,磷石膏的应用前景广阔。

政府政策的支持和技术的创新将进一步推动磷石膏综合利用市场的发展。

2024年磷石膏综合利用市场规模分析

2024年磷石膏综合利用市场规模分析

2024年磷石膏综合利用市场规模分析概述磷石膏是一种常见的工业固体废弃物,由于其含有丰富的磷元素和钙元素,具有很高的综合利用价值。

本文旨在对磷石膏综合利用市场规模进行分析,探讨其未来发展潜力。

市场概况磷石膏产出情况磷石膏主要来源于磷矿开采及冶炼过程中的副产物,一般具有高磷含量和低放射性。

全球磷石膏产量呈逐年增长的趋势,预计未来几年将继续保持稳定增长。

磷石膏综合利用情况目前,对磷石膏的综合利用主要包括以下几个方面:1.磷肥生产:磷石膏中的磷元素是磷肥的主要原料之一,通过磷肥生产工艺将其转化为磷酸钙等磷肥产品。

2.建筑材料:磷石膏可以用作建筑材料的原料,例如制作石膏板、石膏砖等。

3.环保处理:磷石膏可以用于废水处理、土壤改良等环保领域,具有良好的吸附性能和稳定性。

市场规模分析根据目前的市场需求和潜力,磷石膏综合利用市场规模可分为以下几个方面:1.磷肥市场:由于全球农业的发展和粮食需求的增长,磷肥市场持续稳定增长。

磷石膏的综合利用在磷肥生产中具有重要地位,预计未来几年该市场规模将保持稳定增长。

2.建筑材料市场:石膏制品在建筑行业有广泛应用,磷石膏的可利用性使其成为石膏制品的重要原料之一。

随着建筑行业的发展,石膏制品市场潜力巨大,磷石膏综合利用在该市场中具有较大增长空间。

3.环保处理市场:随着环境保护意识的增强和环保政策的推动,磷石膏在废水处理、土壤改良等环保领域的应用将越来越广泛。

该市场规模在未来几年有望快速增长。

发展趋势和风险分析发展趋势磷石膏综合利用的发展趋势可以归纳为以下几点:1.技术创新:随着科技的进步,磷石膏综合利用技术将不断创新,提高利用率和产品附加值。

2.市场驱动:磷肥、建筑材料、环保处理等市场的稳定增长将推动磷石膏综合利用的发展。

3.政策支持:各国对于废弃物综合利用的政策支持力度不断增强,将为磷石膏综合利用市场创造良好的政策环境。

风险分析磷石膏综合利用市场的发展也面临一定的风险和挑战:1.市场需求波动:磷石膏综合利用市场的规模受到磷肥、建筑材料等市场需求的影响,市场需求波动可能导致市场规模的波动。

2024年磷石膏市场分析报告

2024年磷石膏市场分析报告

2024年磷石膏市场分析报告1. 引言磷石膏,又称磷酸钙石膏,是一种常见的无机矿石,广泛应用于建筑和农业领域。

本报告旨在对磷石膏市场进行全面的分析和评估,为相关行业提供参考和决策依据。

2. 市场概述2.1 市场定义磷石膏是一种由磷酸钙矿石加工而成的固体废弃物,主要包含硫酸钙和某些富含磷酸盐的成分。

2.2 市场发展历程磷石膏作为一种资源利用的副产品,其市场在过去几十年里得到了快速发展。

随着环保意识的增强和相关政策的推动,磷石膏市场的规模和需求逐渐扩大。

3. 市场分析3.1 市场规模根据数据统计,磷石膏市场的规模在过去五年里平均每年增长约15%。

预计未来几年,市场规模将继续保持增长态势。

3.2 市场需求磷石膏主要应用于建材、农业和环保领域。

建材行业对磷石膏的需求量较大,尤其是在石膏板和石膏制品生产中。

农业领域对磷石膏的需求则主要集中在土壤改良和磷肥生产等方面。

此外,环保领域对磷石膏的回收利用也提供了新的市场需求。

3.3 市场竞争格局磷石膏市场存在一定的竞争格局,主要由几家大型矿产企业垄断。

这些企业拥有先进的加工技术和稳定的供应链,能够保持较高的市场份额。

另外,一些小型企业也在市场中占据一定份额,它们通常通过价格竞争和特色产品来获取市场份额。

3.4 市场风险和挑战磷石膏市场面临着一些风险和挑战。

首先,矿产资源的日益减少导致磷石膏的供应不稳定,这可能影响市场的正常运作。

其次,环保政策和法规的变化可能对磷石膏的合规性和回收利用形成一定的压力。

此外,市场竞争的加剧也可能影响企业的利润率和市场份额。

4. 市场前景4.1 市场预测根据市场趋势和相关数据分析,未来几年磷石膏市场有望保持较好的发展势头。

建材行业和农业领域对磷石膏的需求将继续增长,同时环保领域对磷石膏的回收利用也将成为市场的新亮点。

4.2 发展机遇随着环保意识的提高和政府政策的支持,磷石膏市场将面临新的发展机遇。

政府鼓励矿业企业加大磷石膏资源的开发和加工利用力度,同时也推动相关行业加大磷石膏回收利用的力度。

磷石膏的特性及其在新型建筑材料中的应用

磷石膏的特性及其在新型建筑材料中的应用

磷石膏的特性及其在新型建筑材料中的应用摘要:隶属于一种工业副产物的磷石膏,在生产期间会形成大量铁、锌、锰等放射性元素,如果不能及时处理还会破坏生态环境质量。

在我国建筑行业长期发展中,新型建筑材料中集中以磷石膏当作水泥缓凝剂,而且也可以用作石膏板以及石膏切块等制作原材料,在磷石膏较广泛的应用范围内,为发挥出磷石膏应用特性,在接下来的文章中,将具体分析其在新型建筑材料中的应用建议,希望能够给相关人士提供些许参考依据。

关键词:磷石膏;特性;应用前言:近年来,总磷成为长江流域首要污染物,“三磷”(磷矿、磷化工企业、磷石膏库)治理成为长江经济带水环境治理的关键。

湖北是全国磷化工第一大省,磷化工企业聚集,磷石膏年产生量位居全国首位。

磷石膏是利用率较低、利用难度较大的酸性工业固废,解决好磷石膏的综合利用问题,加快推进磷石膏在新型建筑材料中的应用,对长江大保护目标的实现至关重要。

加快推进磷石膏建材在房屋建筑和市政工程规模化应用,将其应用在新型建筑材料中,在确保施工资源利用率得以提升的基础上,自然也能够避免材料长期堆放所引发的环境危机,由此也奠定了磷石膏在我国新型建筑材料行业内的应用基础。

1磷石膏的特性对于应用在新型建筑材料中的磷石膏来讲,主要有黄白、灰白以及黑灰色几种形态,作为一种细粉类型的材料,有着1.5-4.5之间的pH,这种酸性物质通常含水量在20-25%之间,体较大黏度等条件下可以处于175℃温度下形成半水石膏,而且放置到190~210℃环境内可以形成无水石膏。

因为差异性生产模式以及生产材料,磷石膏也会有着不同的化学成分,像氧化钙、有机物甚至是氟化物等。

对于一般晶体形态来讲,主要有针状体、板状体以及多晶核体等几种形态,相比较胶结体性能来讲,该种材料有着较低性能,体现出较长凝结周期且较低凝固强度等特点。

分析磷石膏颗粒的直径,主要在40~200μm之间而且也表现出正态布局形态。

经过行业人士长期实践表明,伴随着持续增加的可溶磷以及有机物含量,相应会造成磷石膏颗粒度增长,与有机物含量表现出正比形态;而共晶磷则处于相反态势,在磷石膏颗粒度降低而且增加的情况下,对于石膏材料需求量来讲,与颗粒直径之间有着决定性关系,如果发现材料有着较长的凝结周期,而且凝固以后相对强度较小,则可以证明内部存在一些可溶性的杂质。

磷石膏材料化综合利用研究进展

磷石膏材料化综合利用研究进展

磷石膏材料化综合利用研究进展磷石膏是一种含磷废弃物,主要由磷矿石的提取过程中产生。

在过去,磷石膏大部分为掩埋处理,造成了严重的环境污染。

然而,磷石膏具有许多有价值的物质,包括氟、硫、铝、镁、钙等,使得磷石膏的综合利用成为研究的热点。

本文将重点介绍磷石膏的材料化综合利用研究进展。

1. 磷石膏在水泥中的应用磷石膏能够广泛应用于水泥生产中。

通过将磷石膏加入到硬化水泥中,可以提高水泥的强度和抗压性。

此外,磷石膏还可以用作水凝胶和生物材料的添加剂,具有有利的材料工程特性。

研究表明,加入磷石膏的水泥具有较高的早期强度和抗压强度,而且还能够减少水泥的用量和混合时间,是一种高级的添加剂。

2. 磷石膏在石膏板等建材产品中的应用磷石膏可以作为替代天然石膏的原料,制成石膏板、石膏保温板、轻质石膏板等建材产品,具有轻质、隔音、防火、环保等特点,是一种可持续的建材产品。

研究表明,磷石膏板具有与天然石膏板相同的物理和化学特性,可以应用于室内隔墙、天花板和外墙保温等领域。

3. 磷石膏在环境修复中的应用磷石膏含有高浓度的磷、氟等有害物质,过量排放会导致水资源的污染。

因此,利用磷石膏进行环境修复是研究的重要方向。

研究表明,磷石膏可以用于污水处理、土壤修复和水体修复等领域。

将磷石膏加入到污水处理系统中,可以降低氮、磷等有害物质的浓度,提高处理效率。

将磷石膏和有机火炬燃烧残渣混合,可以制成一种高效的污染物吸附剂,能够有效去除土壤中的有害物质。

4. 磷石膏在生物技术中的应用磷石膏具有高浓度、低溶解度和独特的化学结构,是一种理想的生物材料。

磷石膏可以作为菌群定植材料、生物吸附剂和微生物费用剂等,具有重要的应用价值。

研究表明,磷石膏中含有丰富的磷酸盐和氟化物等矿物元素,可以作为微生物代谢的重要营养物质,使得微生物的生长速度和代谢能力得到增强。

总之,磷石膏作为一种有价值的废弃物,在环境保护、建材生产和生物技术等领域的应用前景广阔。

然而,当前在磷石膏的综合利用中仍然存在一些问题,如研究不够深入,生产技术不成熟、应用范围不广泛等,需要继续进行研究与探讨。

以磷石膏为原料制备新型高性能建筑材料的工艺优化与应用

以磷石膏为原料制备新型高性能建筑材料的工艺优化与应用

以磷石膏为原料制备新型高性能建筑材料的工艺优化与应用磷石膏是一种常见的矿石,主要成分是磷酸盐和硫酸钙,广泛用于建筑材料的制备。

然而,传统的磷石膏材料的性能有限,无法满足现代建筑对高性能材料的需求。

因此,对磷石膏材料的工艺进行优化,以制备新型高性能建筑材料是一项具有重要意义和广阔前景的研究。

磷石膏材料存在的一些问题是容易吸湿和难以与其他材料进行粘接,同时其力学性能和耐高温性能较差,限制了其在建筑领域的应用。

因此,我们需要通过调整工艺参数和添加适量的添加剂,来改善磷石膏材料的性能。

在磷石膏材料的工艺优化中,可以通过控制石膏水化反应的时间和条件来调整石膏颗粒的形貌和晶体结构。

研究表明,采用合适的水化剂和加温处理,可以促进石膏颗粒的形成和成长,进而改善石膏材料的力学性能和抗压强度。

此外,添加适量的添加剂也是提高磷石膏材料性能的重要手段。

例如,添加纤维素纳米颗粒可以增加材料的韧性和抗冲击性能;添加活性化剂可以提高石膏材料的早期强度和硬化速度;添加阻燃剂可以提高材料的耐高温性能等。

通过在磷石膏材料中添加不同种类和不同比例的添加剂,可以获得具有不同性能的高性能建筑材料,以满足不同工程需求。

在磷石膏材料的应用方面,新型高性能建筑材料可以广泛应用于建筑墙体、地板、隔墙、天花板以及其他建筑结构部件中。

这些材料具有优良的力学性能、耐久性和耐候性,能够有效提高建筑物的结构强度和抗震性能,延长建筑物的使用寿命。

此外,这些材料还具有较好的吸音性能和隔热性能,可以提高建筑物的舒适性和能源利用效率。

在当今追求环保和可持续发展的背景下,这些优点使得新型高性能建筑材料成为建筑领域的重要选择。

总之,磷石膏材料的工艺优化和应用研究具有重要的科学意义和实用价值。

通过改进材料的制备工艺和添加适量的添加剂,可以获得新型高性能建筑材料,以满足不同的建筑工程需求。

这在改善建筑物的结构强度和抗震性能、提高舒适性和能源利用效率方面具有重要的应用前景。

磷石膏制备技术及应用

磷石膏制备技术及应用

磷石膏制备技术及应用磷石膏是一种广泛应用于建筑、农业、化工等领域的重要材料,它具有多种用途和良好的经济效益。

磷石膏制备技术主要包括湿法和干法两种方法,下面将介绍磷石膏的制备技术及其应用。

一、磷石膏的制备技术1. 湿法制备技术湿法制备磷石膏是将含有磷酸的废水或废渣通过化学反应得到磷石膏的过程。

一般包括磷酸的中和反应、氟化镁沉淀反应和石膏晶体的析出过程。

湿法法制备磷石膏所需的设备包括中和槽、絮凝槽、絮凝剂及絮凝剂切割器、过滤机、脱水机、烘干机等。

2. 干法制备技术干法制备磷石膏是通过高温煅烧来制备磷石膏,主要包括磷石膏煅烧反应、升温和保温等过程。

这种方法可以将含水分的磷矿焙烧成半水石膏,再经过进一步重结晶得到磷石膏。

干法制备技术对设备要求比较高,需要烧结炉、烘干机等设备。

二、磷石膏的应用1. 建材工业磷石膏在建材工业中广泛应用,可以用来制备水泥、混凝土和石膏板等建筑材料。

由于磷石膏具有优良的粘结性能和硬化特性,因此能够提高混凝土和水泥制品的质量和性能。

2. 农业生产磷石膏对土壤的改良有很好的效果,可以减轻酸性土壤的酸度,促进植物生长。

同时,磷石膏中的磷元素也是植物生长的必需元素之一,可以作为肥料的重要补充。

3. 环保工程磷石膏在环保工程中也发挥着重要作用,它可以用于污水处理,将含磷的废水中的磷固化成磷石膏,在固液分离和废水处理过程中起到净化污水的作用。

4. 石膏制品加工磷石膏还可以加工制作成各种石膏制品,如石膏线条、石膏装饰板、石膏雕塑等,广泛应用于装饰行业。

总的来说,磷石膏作为一种重要的建筑材料和环保材料,在各个领域发挥着重要作用。

磷石膏的制备技术也在不断创新和改进,以满足不同领域对磷石膏品质和性能的需求。

随着相关政策的推动和技术的不断进步,磷石膏的应用前景将更加广阔。

在未来,随着环保意识的增强和资源循环利用的重视,磷石膏的应用将更加多样化和广泛化,为社会和经济发展做出更大的贡献。

磷石膏产业发展趋势

磷石膏产业发展趋势

磷石膏产业发展趋势磷石膏是一种具有广泛用途的工业废弃物,产业发展前景广阔。

本文将分析磷石膏的产业发展趋势,并探讨其在不同领域的应用前景。

一、磷石膏的概述磷石膏是一种由磷酸铵生产过程中产生的废弃物。

磷酸铵是一种常见的化肥,其生产过程中会产生大量的废石膏,这些废石膏中富含有机质和多种营养元素,具有很高的综合利用价值。

磷石膏主要成分为二水硫酸钙,含有较丰富的无机盐和有机物,并具有优良的物理和化学性质。

磷石膏可以用于土壤改良、固废处理、建材制造等领域,具有很高的经济效益和环境效益。

二、磷石膏的应用前景1.土壤改良磷石膏可以用于土壤改良,提高土壤的肥力和固结性。

磷石膏中含有丰富的营养元素,如钙、磷、硫等,可以为植物提供所需的养分,促进植物的生长和发育。

另外,磷石膏还具有改善土壤结构和提高土壤质地的功能,可以增加土壤的保水性和透气性,提高土壤的肥力和利用率。

因此,磷石膏在农业领域有着广泛的应用前景。

2.固废处理磷石膏可以用于固废处理,降低固废对环境的污染。

磷石膏中含有丰富的有机质和无机盐,可以用于土壤修复、固废固化等环境工程。

磷石膏可以与有机废弃物发生反应,生成稳定的复合材料,可以有效地吸附并固定有毒有害物质,减少对环境的危害。

因此,磷石膏在固废处理领域有着广泛的应用前景。

3.建材制造磷石膏可以用于建材制造,提高建筑材料的品质和性能。

磷石膏可以作为建筑材料的原料,制备成石膏板、石膏线条等建筑材料,具有良好的耐火性、隔热性和保温性能。

另外,磷石膏还可以与其他材料发生反应,形成复合材料,可以用于制造隔音板、防水材料等建筑材料,提高建筑材料的品质和性能。

因此,磷石膏在建材制造领域有着广泛的应用前景。

三、磷石膏产业发展趋势1.技术创新随着科技的不断进步和人们环保意识的不断提高,磷石膏产业面临着技术创新的压力和机遇。

在磷石膏的综合利用方面,需要不断研发和推广新的技术和工艺,提高磷石膏的综合利用率和附加值。

同时,还需要研究和开发新型磷石膏材料,满足不同领域的需求。

利用磷石膏生产粉刷石膏及其的应用技术

利用磷石膏生产粉刷石膏及其的应用技术

潮问题。用有机和无机材料相结合的方法,复合成的防水剂能直接与石膏和水混合,参与石膏的
结晶过程,可获得较好的防水效果。
通常在粉刷石膏中加入上述外加剂后,还可以加入一定量的填料,如石粉、细砂等,目的是
降低成本,提高施工性能,也可以掺入保温材料,如珍珠岩、聚苯粒,玻化微珠等。
在利用无水石膏或二水石膏生产粉刷石膏时,需适当加一些激发剂来激发本身及某些矿物掺
对粉刷石膏生产产品的影响因素在对底层粉刷石膏来说,影响其质量的因素除石膏与其它有
机、无机材料的混合比例外,砂的质量(如细度、含泥量等)也有相应的要求。砂的粗细程度可
用细度来划分,按照规定,我国砂的细度见表3:
I类 别 I细度(姗)
粗砂 3.7~3.1
表3 砂的细度 中砂 3.O~2.3
细砂 2.2~1.6
(6)适宜生产粉刷石膏的熟石膏质量要求是: 初凝时间大于8min,而凝结时间的误差应控制在正负1 min内,2h抗折强度大于2.2Mpa。 3、产品的配制: (1)原料的改性: ①添加矿物掺合料: 矿物掺合料对石膏的改性主要是在石膏材料内加入掺合料,常用的掺合料有生石灰、硅酸盐
30l
水泥、粉煤灰、天然火山灰、高岭土和高炉水淬矿渣粉等。在石膏内掺加少量的生石灰,石膏的 耐水性及强度都将增大;掺入适量的水泥,其强度、耐水性能和耐溶蚀性能都有所提高:粉煤灰 活性矿物质,常采用复合激发剂、形成多种方式激发其潜在活性,从而改善硬化体的孔结构,以 提高其强度和耐水性。此外,活性高的矿渣、天然火山灰等也是很好的活性掺合料。
304
合料的活性,以此来提高粉刷石膏浆体的力学性能。
(2)在配制粉刷石膏时要注意添加材料的相容性:
在粉刷石膏中添加无机、有机材料、外加剂时,必须要对各种掺料进行相容性试验,保证材

磷石膏的特性与开发应用途径

磷石膏的特性与开发应用途径

磷石膏的特性与开发应用途径卓蓉晖(武汉理工大学材料研究与测试中心,武汉430070)摘 要:介绍了磷石膏的特性、杂质种类及其对性能的影响。

综述了我国磷石膏开发应用途径及应用现状。

关键词:磷石膏,磷石膏特性,磷石膏开发利用中图分类号:X781 5 文献标识码:C 文章编号:1003-1324(2005)01-0046-04磷石膏是磷肥、磷酸生产时排放出的固体废弃物。

生产1t磷酸约产生4.5~5t磷石膏。

近年来,随着磷肥业的发展,磷石膏的排放量也日益增大。

我国每年磷石膏的排放量超过1000万t,而其利用率却很低,磷石膏占用了大量土地,污染环境,给生产企业带来很大的负担,磷石膏的资源化利用已成为磷肥行业实现可持续发展的关键。

磷石膏主要由CaSO4 2H2O构成,是一种重要的再生石膏资源。

磷石膏含有磷、氟等杂质,结构也与天然石膏不同,因此必须进行预处理后才能用于石膏建材的生产。

目前国内对磷石膏的应用进行了大量的研究,也取得了一定的成果,磷石膏在建材、农业、化工等行业都得到了再利用。

1 磷石膏的特性磷石膏的主要化学成分为CaO和SO3,同时含有P2O5、F、Al2O3、Fe2O3、SiO2、有机物等杂质及少量铀、镭、镉、铅、铜等元素。

磷石膏主要以针状晶体、板状晶体、密实晶体、多晶核晶体等四种结晶形式存在。

磷石膏胶结体的性能与天然石膏相比有较大差异,主要表现为凝结时间长,强度较低。

不同生产企业、不同批次的磷石膏的化学组成都略有不同,这主要与磷酸生产工艺条件的控制及磷矿石的品种有关。

我国磷酸生产以湿法生产为主,通过硫酸分解磷矿石生成萃取料浆,然后过滤洗涤制得磷酸,过滤洗涤过程中同时产生磷石膏。

其反应式为: Ca5(PO4)F+5H2SO4+10H2O 3H3PO4+5CaSO4 2H2O+HF。

在磷酸生产过程中,部分磷矿石未分解、磷石膏洗涤过滤过程不完全以及生产过程中添加的添加剂是磷石膏中含有磷、氟等多种杂质的原因,正是这些杂质影响了磷石膏的性能,使其不能直接应用于石膏建材的生产,制约了磷石膏的使用。

磷石膏用途

磷石膏用途

磷石膏用途磷石膏是一种常见的矿石,具有多种用途。

下面将详细介绍磷石膏的用途。

磷石膏广泛应用于农业领域。

磷石膏中富含磷元素,是一种重要的磷肥原料。

通过加工磷石膏,可以制成磷肥产品,用于提供植物所需的磷营养。

磷肥对作物的生长发育具有重要影响,可以促进根系生长、提高光合作用效率、增加果实数量和质量等。

因此,磷石膏在农业生产中起着重要的作用。

磷石膏在建筑材料领域也有广泛的应用。

磷石膏具有良好的粘合性和硬化性,可以作为建筑材料的重要组成部分。

例如,在石膏板的生产过程中,磷石膏可以作为原材料,经过混合、浇注、压制等工艺制成板材,用于室内隔墙、天花板、装饰等。

此外,磷石膏还可以制成石膏砂浆、石膏粉等建筑材料,用于墙面抹灰、填缝、修补等工作。

磷石膏还可以用于环境治理。

磷石膏具有很强的吸附能力,可以吸附水中的重金属离子、有机物等有害物质,净化水质。

因此,磷石膏常被用作废水处理剂,用于废水处理厂的污水净化工艺中。

磷石膏的应用可以有效地去除水中的污染物,提高水质,保护环境。

磷石膏还可以用于制作陶瓷。

磷石膏中的磷元素可以改善陶瓷的性能,增加陶瓷的透明度、强度和耐磨性。

因此,在陶瓷工艺中,磷石膏常被用作添加剂,用于提高陶瓷制品的质量和档次。

磷石膏还可以用于制备肥皂、洗涤剂等日用化学品。

磷石膏中的磷酸盐可以作为表面活性剂,具有良好的清洁能力。

因此,磷石膏被广泛应用于日用化学品的生产过程中,用于制备高效的洗涤剂、肥皂等产品,提供优质的清洁体验。

磷石膏是一种多功能的矿石,具有广泛的应用领域。

从农业到建筑材料、环境治理再到陶瓷和日用化学品,磷石膏都发挥着重要的作用。

未来随着科技的进步和需求的增加,磷石膏的应用前景将更加广阔,为人类的发展和生活提供更多的帮助。

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Material Sciences 材料科学, 2019, 9(1), 69-78Published Online January 2019 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2019.91010Development and Application ofPhosphogypsum in PlasterboardYue Lei, Qingwei Zhu*, Hongxia Chen, Miaomiao WangBeijing New Building Materials Public Limited Company, BeijingReceived: Dec. 29th, 2018; accepted: Jan. 16th, 2019; published: Jan. 23rd, 2019AbstractPhosphogypsum is a kind of important solid waste in phosphorus chemical industry. The applica-tion rate of phosphogypsum is increasing year by year, which has been mainly used in building materials, chemical industry and agriculture. Due to many impurities in phosphogypsum, there have been many troubles in the preparation of plasterboard. For the large-scale utilization of phosphogypsum, the pretreatment technology and improved production process will be the future focus of research.KeywordsPhosphogypsum, Pretreatment Technology, Application, Plasterboard磷石膏的发展及其在石膏板中的应用雷月,朱清玮*,陈红霞,王苗苗北新集团建材股份有限公司,北京收稿日期:2018年12月29日;录用日期:2019年1月16日;发布日期:2019年1月23日摘要磷石膏是一种重要的磷化工固体废弃物,其处置技术与应用领域等得到了快速的发展。

目前国内外在磷石膏的应用率在逐年上升,主要应用于建材、化工和农业等领域。

由于磷石膏中含有多种杂质成分,在制备纸面石膏板中存在诸多问题。

未来对于磷石膏的大规模利用,其预处理技术与生产工艺改进将是研究重点。

*通讯作者。

雷月等关键词磷石膏,预处理技术,应用,纸面石膏板Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言近几年,建筑行业发展迅猛,建筑材料需求量不断增加,对新型建筑材料的开发与利用日益广泛,纸面石膏板作为木制装饰板取代品,不仅具有轻质、隔音、隔热、抗震、强度高、加工性能强等特点,还节约资源、绿色环保、实现可持续发展。

由于天然石膏资源有限,脱硫石膏在建筑行业的应用日趋成熟,脱硫石膏成为石膏板、水泥促凝剂等建材的主要原料,随之而来的是脱硫石膏的资源逐渐紧缩。

在我国,磷石膏的堆放量已位居世界第一,占全球总量的40%,主要产自贵州、四川、云南、湖北、安徽,占全国总量的87.4% [1]。

磷石膏的堆放占地面积巨大,若不予处置,不仅浪费资源,而且污染环境。

因此,开发利用磷石膏对制造行业具有十分重要的意义。

本文主要叙述了磷石膏在纸面石膏板中的应用,其中包括磷石膏在国内外的发展及应用情况、磷石膏的物理化学特性、磷石膏的与处理工艺及其应用邻域等。

2. 磷石膏的发展现状随着磷肥工业的快速发展,磷肥生产及副产磷石膏,中国已经位居前列。

近几年,由于国家产业政策的调整和各方的努力,我国磷复肥产量增量有所减小,磷石膏的利用率有所提升,但全国现有堆存量依然很大,且仍然以每年超过5000万t的净增量增长[2][3]。

2.1. 磷石膏在国内的利用现状在我国除北京、天津、上海、吉林、黑龙江、海南和西藏等省市外,其余省份均有磷石膏产出,磷石膏的排放企业相对集中分布在湖北、云南、贵州、山东和安徽等五个产磷省份,这五个省份的磷石膏排放量约占全国磷石膏总排放量的76.8% (如图1所示[2])。

湿法磷酸是采用硫酸分解磷矿石制取磷酸的重要工艺[4],我国磷石膏产量每年新增堆存的磷石膏近50 Mt,国内已堆存的磷石膏总量超过5亿t。

其中,2016年磷石膏的堆存量为76,000 kt,综合利用量为27,700 kt,比2015年增长了4.5%;由于受国内外化肥市场萎缩、行业大环境变化及深层次问题不断暴露等诸多因素的影响,2017年年产量为75,000 kt,比2016年下降了1.3个百分比[5][6]。

如图2所示,我国磷石膏年产生量受国内外市场影响而有所波动,但利用量、利用率两项指标呈现逐年上升的总体趋势,但是磷石膏产生量与利用量的差值有所增大,表明近几年来我国磷石膏的堆存量在不断加大,磷石膏的利用率急需提升。

2.2. 磷石膏在国外的利用现状磷石膏资源化利用在西方发达国家和日本等国起步较早。

20世纪50年代,德国首先将磷石膏用作水泥工业中作缓凝剂,利用率达95%;法国在70年代初用磷石膏制备β-半水石膏,并研制出相应的生产雷月等工艺,目前磷石膏有效利用率仅占4%~5%;日本磷石膏有效利用位居世界第一,利用率达90%以上,其中75%左右用于生产熟石膏粉和石膏板。

表1为5个磷石膏产量大国对磷石膏处理及利用情况[7][8]。

Figure 1. The share of production and discharge of phosphogyp-sum in China’s top five provinces图1. 中国前五省磷石膏产排量占全国排放量的比例Figure 2. The production and utilization of phosphogypsum from 2011 to2017 in China图2. 2011~2017年我国磷石膏产生量、利用量及利用率的汇总情况Table 1. The treatment and application of phosphogypsum in top five countries表1. 5个磷石膏产量大国对磷石膏处理及利用情况国家堆存利用情况日本0% 接近100%,其中约60%用于生产石膏粉和石膏建材,30%用于生产水泥缓凝剂,其他109%应用于食品、医疗等行业巴西50% 约50%,其中约40%用于农业生产,10%用于建材生产美国100% 少量用于农业,路基材料的研究印度80% 约20%用于农业生产、建材生产西班牙100% 少量用于肥料、土壤改良剂研究雷月等2.3. 磷石膏在国内外各领域的资源化应用磷石膏的资源化利用主要集中在建材、化工和农业等三个方面:1) 建材类:利用磷石膏为原料,经过陈化、煅烧、活化和加压等工艺制成相应的石膏建材(如:石膏粉、石膏板、石膏砌块、石膏砖等)和水泥缓凝剂等。

张朝辉[9]采用脱硫石膏和磷石膏复合煅烧制备的建筑石膏粉具有强度高,颗粒级配好的特点。

2) 化工类:利用磷石膏为原料,经过一系列的制浆过滤、盐盐反应、蒸发结晶和高温烘干等过程制成硫酸铵、硫酸钾、碳酸钙和氯化钙等。

3) 农业类:利用磷石膏的酸性及含有大量农作物生长需要的养分的特点,可将其用做土壤改良剂,提高土壤的渗水性,还可作为硫肥和钙肥。

Xue等[10]通过添加2%的磷石膏促进了石榴石和钙霞石的转化以及钠和钙的交换,制备出性能优良的磷石膏改良剂,为铝土矿的土壤改良提供了一种可行的方法。

利用来自磷肥工业的废物的磷石膏驱动碱性物质,有效地降低了pH值,并使可溶性碱度降低了92.2%。

如图3所示[12],2017年我国磷石膏的利用途径主要有生产β-半水石膏、水泥缓凝剂、石膏砌块、道路填充材料、改良土壤、制硫酸和硫酸铵等化工产品等等[11]。

其中生产β-半水石膏约2.8万t,生产水泥缓凝剂约2.5万t,可见我国磷石膏的利用率主要用于水泥和制备β-半水石膏等建材行业。

Figure 3. The utilization of phosphogypsum in 2017图3. 2017年磷石膏利用情况磷石膏循环利用技术路线如图4所示[12]。

Figure 4. Technical roadmap of phosphogypsum recycling图4. 磷石膏循环利用技术路线图雷月 等2.4. 磷石膏在综合利用中存在的问题首先,磷石膏中杂质含量较多,提高了其利用成本,同比之下市场竞争力差。

磷石膏中含有游离磷酸和可溶性磷酸类盐等酸性物质,在生产制备时会腐蚀所接触的设备。

使用前必须进行净化除杂处理,除杂处理中还可能会产生二次污染,增加其投资和运营成本。

其次,磷石膏堆存区域集中分布在西南区域,地理位置较偏,造成其他地区在使用过程中运输费用高,而堆放地区域长期存放受降水影响造成该地区环境污染,还占用了大面积的土地资源。

最后,磷石膏在建筑领域应用的标准体系不完善,缺乏用于生产不同建材的磷石膏标准,市场占有率低,难以进行大规模利用。

3. 磷石膏在纸面石膏板中的发展及应用石膏板是一种新型建筑装饰板材,具有轻质、降噪、隔热、抗震、强度高、易施工等特点。

近年来,纸面石膏板发展迅猛,国内生产纸面石膏板主要以天然石膏和脱硫石膏为原料,随着产业转型,政策的推动,不少企业开始研发其他材料为原料的纸面石膏板,如磷石膏为当今研究的潮流。

目前,我国磷石膏制纸面石膏板总产能约3.5 × 108 m 2/α,单系列最大规模为昆明英耀建材有限公司的7 × 107 m 2/α。

据2016年统计,采用磷石膏生产石膏板仅占磷石膏利用总量的5.7%。

3.1. 磷石膏的基本理化特性磷石膏是湿法磷酸生产过程中排放的工业废渣。

磷石膏一般呈粉状,颗粒较细,因含有15%~30%附着水[13]而呈浆体状,粒径一般为5~150 µm ,主要成分是二水硫酸钙含量为70%~90%,呈酸性。

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