磷石膏堆放的环境污染及其防治措施

一
二 、 国 内磷 石 膏 的综 合 科 用 磷 石 膏 的 利 用 问 题 ，我 国 从五 十 年 代 开
始 就 进 行 试 站 研 究 。 山 东 省无 棣 县 硫酸 厂 是
、Leabharlann Baidu
国 外磷 石膏 的 综 台 利 用
国 内 第一 家 由磷 石 膏 生 产 硫酸 和 水 泥 的 厂 家 ， 已 于１ ８ 年投 产 ， 云 南 磷 肥 厂 以磷 石 膏 ９２
柑 磷 酸 盐 、 硫 酸 盐 、氟 化物 、重 金 属 锰 和 镉 有 些 磷 石膏 中 还 有 镭 。 磷 石膏 与天 然 石 营不 同 ， 与 发 电厂 的 烟 遒 气 脱 硫 石膏 也不 一
不 同、必然会 导致磷石膏 的成分不 同，磷石
膏 中 的 有毒 有 害物 质 也 有较 大 的差 异。 为 了 弄清 磷 石膏 中有 那些 有毒 有 害 物 质 ， 应 首 先 对 磷 石 膏 进 行成 分 分析 ， 以 确 定 有 毒 有 害 物 质存在状 况。
应 制 取 硫 酸 铵 ， 澈 体 硫 铵 可 直 接 施肥 ， 也 可 输 入 磷 铵 造 粒 系 统 制成 粒 状 复 混 肥 ， 还可 蒸 发 结 晶成 固体 硫铵 。
建 筑 业 为 磷 石膏 提 供 了一 个 比较 理 想 的
利 用 磷 石膏 改 良 土壤 ， 使 土壤 理 化 挂状
量 将 近 ２ ０万 吨。 预计 到 “ ０ 八五 末 期 ，仅
市 场 ，西 德 、 法 国 、 比 利 时 和 日本 等 采 用 磷
石膏 生 产建 筑 材 料 、 筑 路 材 料 、 度 料堆 加 固
材 科 和水 泥阻 凝 剂 。 农 业 上 ， 美 国 、 印 度 、法 国采 用 磷 石 膏
样 ， 磷 石膏 不 纯 净 、 有 酸性 、青 灰 色 、含 水 较 高。 大 量 的 磷 石膏 堆 放 在 露天 ， 磷 石 膏 中 的 某 些 物 质可 溶 于 水 而 被 排 入 环 境 ，例 如 。 Ｐ 一 ｓ ｛、Ｆ Ｏｉ 、 ０ 一 一及 重金 属 离子 等 ， 溶 出 的
东 溶 液 明显 呈 酸 性 。 当大 气 降水 时 ， 磷 石 膏
其 中的 氟 离 子是 很 有效 的 此 外 在 石灰 乳 中 和 除 氟 后 ，还 应再 加 无 机 絮 凝 剂 ， 以 便 除 去 重金 属 等 其 它 污 染物 质 。 （ ）制 定 磷 石膏 污染 控 制 标 准 三 “ 五 一 期 间 ， 国家 将要 重点 抓 固体 废 八
弃 物 的 管 理 工 作 ， 制定 磷 石 膏 污 染控 制标 准
应 进 行 较 长 时 间 的 浸 泡 试 验 和 冲 淋试 验 。 冲
淋 试 验 的 用 水 量 和 试 掸 的 比 例 要 按 照 不 同 的
受 到雨 水 的 淋 溶 ，极 易 将 磷 石 膏 中 的 有毒 有
害 物 质 溶 出， 这 些 淋 溶 水 可 以流 到 农 田 、 湖 泊 、 河 流 中去 ， 还可 以渗 到 地 下 ， 因 此 土
由于 矿 石 成 分 、 制 酸 工 艺 、排 渣 方 式 的
多 种 途 径 综 合 利 用 ， 并 要 进 一 步 开 展 综 合 利 用 的 研 究 工 作 。 因为 磷 石 膏 中 的 污 染 物 质 较 多 酸 性 较 大 ，不 像 天 然 石膏 纯 净 易 被 利 用 ， 所 以必 须 降低 磷 石膏 中 污 染物 的含 量 ， 要 进 行 制 磷 酸工 艺 的 改进 ，如 采 用 二 水一 半 水 物 湿 法 磷 酸 流 程 制 取 磷 酸 ，得 到 的 磷 酸 比
中 污 染 环 境 ， 应 采 取 可 行 措 施 防 止 其 污 染。 四 、 硪 石 膏 堆 放 的 防治 措 施
１０ ５ 公斤 的 棉 花产 量 为 ６ ． 公斤 ， ９６ 比不 施 磷 石
膏 的 增 产 １ ． 。 ５３
（ ）要毫清磷石膏 中有毒有害物质的 一 组成 及溶出情 况，需要 做 以下试 验ｔ
设 在 山谷 中 ，尾 矿 库 周 围 设 有 防 洪 沟 ，对 截 流地 表 径 流 起 到 了 良好 效 果 。 ３ 磷 石膏 堆 放 场 附近 需 要 同 时 设置 废 ． 水 处 理 场 。 实 验 已经 证 实 ，磷 石膏 中的 水 溶 性 物 质可 被大 气 降水 溶 出。 废 水 处理 场 处理
作为 土 壤 的 改 良剂 、 给 农 作 物提 供 硫 营 养
源。
造 纸 业 采 用 磷 石膏 作为 造 纸 的填 充 剂 ， 如 北欧 的芬 兰 凯 米 尔 公 司和 法 国 的煤 化 公 司
已开发成功。
湖 北 省 的 黄 麦 岭 、大 峪 口两 个矿 肥 结 台工 程 投 产 后 ， 每 年 将产 生 ｔ ０万 吨 以 上 的 磷 石 ０
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得 到 改善 ， ｐ Ｈ值 降低 ， 表 层 代 换 性 钠 的 含
量 减 少。 从 河 南 兰 考 农 所 在 盐 碱 地 施 用 磷 石膏 种 植 棉 花 的 试 验 结 果 看 出 ； 亩施 磷 石 膏
粒 吹到环境中去。 因此 ，磷 石膏在 堆放过程
膏。
瑞 典 采 用 磷 石 膏 堆 建 成 一 个 人工 岛 ， 这
是 堆 放 和 利 用相 结 合 的 办 法 。
由 于 磷 石 膏 产 生 量 大 ，综 台 利 用 有 限 ， 因而 较 为 简 便 的 方 法 是 堆 放 ，但 是 大 量 磷 石 膏 露天 堆 放 ，严 重 污 染 了 环 境 ， 目前 磷 石 膏 的 利 用 和 处 理 巳 引起 国 内 外 重视 。
也 不 能 忽视 。 按 照 有关 规 定 ， 取 干 试 样 ５ ０
克 ．加 酸性水２ 毫升 ，密封振荡 半小时，抽 ５ 取 顶 空 内 的气 体 溶 在 溶 剂 中 ， 再进 行 分析 。
由于 磷 石膏 废 渣 呈 酸性 ， 因 此试 验 用 水不 一
的主要 污染物是氟 ，并使 酸性废水中 和到呈 中性。采用石灰乳 中和 法使 酸性中和并除去
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某 些 有 毒 有 害物 质 遇 到 水 跗 ，特 别 是 遇
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到 酸 性 水 时 可 以 释 放 出有 毒 有 害 气 体 ， 例 如 简 单 的 无 机 硫 化 物 和 氟 化 物 ，可 以 释 放 出
Ｈ ｓ － ， 虽然 这 些 气 体 释 放 的 量 大 ， 但 和／Ｆ ／
普 通 的二 水 法 制得 的 磷 酸 浓 度 高 ， 转 晶 之后
所 得 到 的半 水 磷 石 膏 便 于 综 合 利 用 ，半 水 磷 石膏 可 以代 替 石膏 使 用。 目前 ， 我 国 对 磷 石 膏 排 放 尚 未 制 定 污 染 物 控 制标 准 ， 因此 探 讨 磷 石膏 堆 放 对环 境 污 染 及 其 防 治 措 施 有着 重要 意义 。 三 、磷 石膏 堆放 的环 境 污 染 磷 石 膏 中 的主 要 成 分是 硫 酸钙 ， 其 中 还
应 包括 其 中 内于 在 磷 石 膏 中 含 有多 种 有 害 物 质 ， 使得 制 定 磷 石膏 污染 控 制 标 准 的 难 度 较 大 ， 因此 抓 紧进 行 研究 ，争 取 庄三 年 内制
定 呈 酸 性 ，只 要 中性 偏 酸 即可 ， 经 振 荡 后 ，
会 呈 较 强 的 酸 性 水 ， 即 可 进 行 遇 水 反 应 试
验。
（二 ）磷 石膏 堆 放 场 地 的选 择及 防 治 措
施
１ 磷 石 膏堆 放 场 地 选 址 很 重 要 ， 尤 其 ． 是 我 国采 取 矿 肥 结 合 的方 式 建 立 磷肥 厂 是 一 条 正 确 道 路 ｔ 即在 磷 矿 山开 采 ，选 矿 之后 就 地 加工 制 磷 肥。 一 般 选 矿 厂 在 山 谷 设 有 尾 矿
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１９年第４ ９１ 期
环琏脚鹨 艘
总第 ５ ５期
磷 石 膏 堆 放 的环 境 污染 及
其 防 治 措 施
冯 玉 梅
湖 北 省环 境保 护研 究所
磷 石 膏 是 磷 肥 工 业 的 付 产 品 ， 当用 硫 酸 消 化 磷矿 石生 产 磷 酸 时就 会 产 生 磷 石 膏 ， 随 着 磷 肥 和 磷酸 盐工 业 的 发 展 ， 将 会 产 生 大 量 的 磷 石膏 。 据 资 料 报道 ， １ ８ 年 全 世 界 的 磷 ９７ 肥 厂 产 生 了约 １５亿 吨 付 产 品 磷 石膏 ， 其 中 ． 约 １３亿 吨未 被 利用 。 我 国 磷 石 膏 的年 排 放 ．
１ 磷 石 膏 的 成 分 分析 ．
建 筑 业 也 利 用 磷 石膏 制 石 膏 扳 及 其 它 石
膏 制 品。
磷 石膏 的 利 用 量 还 是 有 限 的 ， 必 须 采 用
我 国 的 磷 矿 资 源 主要 分 布 在 云 南 、 贵 州 、 四 川 、湖 北等 省 ， 各 省 的 磷 矿 石 成 分不 同 ， 既 使 在 同 一 省 内 ， 磷 矿 石 的种 类 和 成 分 也不 一 样 Ｊ 制 取 磷 酸 的工 艺路 线 ， 每 个工厂 也不 相 同 ， 有 的 采 用 二 水 法 ， 有 的 则 采 用半 水 法 Ｊ 磷 石 膏 的排 渣 方 式 有湿 法排 渣 和 干法 排渣。
利 用 磷 石 膏 制 取 硫 酸 铵 ， 目前生 产 的 国 家 有 ； 崽大 利 、 奥地 利 、 日本和 印度 等。
大 连 化工 宴 验 工 厂 与辽 宁 金 州 水 泥 厂 共 同实 验 ， 将 磷 石膏 用 作 生 产 水 泥 的 矿 化 剂 。 上 海 化 工 研 究 院 利 用 磷 石膏 以碳 酸 铵反
废 物有 害特 性试 验 方 法 ， 其 中 的 浸 出试 验 是 采 用１ ０ （ 基 ）试 样 ， 加 水 １ ， 在 室 温 ０克 干 升 下 振 荡 ８小 时 ， 静置 ｌ 小 时 ，通 过 ０ ４ 微 米 ６ ．５
滤膜过滤 ，对滤液进行 分析 测试 。若Ｈ单 独 采 取 这 一 种 方 法 进 行 试 验 是 不 够 的 ，同 时 还
降水 量进 行 计 算 ， 以模 拟实 际 降水 时 对 碡 石 膏 的 冲淋 情 况 ，通 过这 样 的 实 验 则 更 能 指 导 磷 石膏 堆 放 场 的 设 计 工 作。
３ 遇 水 反 应 性 试 验 ．
壤 、 面水 、 下 水 都 会 被 污 染 。 在 长 期堆 放 地 地 过 程 中 ， 磷 石 膏堆 的上 半 ｛ 分 由于 被 日晒 而 ｝ ｌ ｉ 脱 水 ，这 样 使 得 一 些 有毒 有 害 物质 被 蒸发 到 空 气 中 ， 当风 速 足 够 大 时 ，细 小 的 磷 石膏 颗
生 产 硫酸 和水 泥 已 于 １ ８ 年 通 过 鉴定 。 ９５
从 第一 次 世 界 大 战之 后 ， 国外 就 开 始 了 利 用 磷 石 膏生 产 硫 酸 和 水 泥 。 此 后 几 十 年 先 后 建 设 了一 批 以 磷 石 膏 为 原 料 生 产 硫 酸 和水 泥 的装 置 。 南 非 的 法 拉 博 瓦 和 奥地 利 林 茨 的 生 产 工 厂 业 已 投 产 。 利 用 磷 石 膏 生 产 硫 酸 和 水泥是 磷石膏应用的主要途径。
２ 磷 石膏 淋 溶 试 验 ．
磷 石膏 受 到 水 的 冲淋 、浸 泡 ， 其 中 的 有 毒 有 害 成 分将 会 转 移 到 水 相 ，实 验 证 明磷 石
膏 中 可 溶 解 于 水 的物 质 ，经 不 同 条 件 的 淋 溶 宴 验 都 可被 溶 出， 这 些 实 验 包括 冲淋 、浸 泡 及 加 水 振 荡 等。 国 家 环 保 局 颁 布 Ｔ工 业 固 体