磷石膏处理技术1

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1、磷石膏处理技术目前，世界磷石膏年排放量达 28 亿吨，我国也已超过 5000 万吨，占工 业副产石膏的 70%上。磷石膏的产生量将随着高浓度磷复肥产量的提高而大幅 度增加。由于磷石膏含有五氧化二磷、氟及游离酸等有害物质，如果任意排放 会造成环境污染；设置堆场，不仅占地多、投资大、堆渣费用高，而且对堆场 的地质条件要求高，磷石膏长期堆积还会引起地表水及地下水的污染。磷石膏:是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为 硫酸钙。磷石膏主要成份为：CaSO42H2O，此外还含有多种其他杂质。同时，生产 过程中，溶液中的 HPO4-2根取代石膏晶格中部分 SO4-2。磷石膏杂质分两大类

2、：1、不溶性杂质：如石英、未分解的磷灰石、不溶性 P2O5、共晶 P2O5、氟 化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐。2、可溶性杂质：如水溶性 P2O5，溶解度较低的氟化物和硫酸盐。此外，磷石膏中还含砷、铜、锌、铁、锰、铅、镉、汞及放射性元素。均 极其微量，且大多数为不溶性固体，其危害性可忽略不计。磷石膏中所含氟化 物、游离磷酸、P2O5、磷酸盐等杂质是导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染 的主要因素。磷石膏的大量堆存，不但侵占了土地资源，由于风蚀、雨蚀造成 了大气、水系及土壤的污染。长时间接触磷石膏，当然可能导致人的死亡或病 变。磷石膏是生产磷肥中间产品磷酸的废渣，其主要化学成分是硫酸钙。其反 应

3、为 Ca5(PO)3 F(磷矿)+H2SO4-H3PO4+2CaSO4(磷石膏)+HF。据统计，每生产一 吨磷酸(100%P2O5)产生磷石膏 5-6t(干基)，实物量约 7t。磷石膏除含 CaSO4 外， 还含有未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、 有机质等多种杂质，这些杂质影响磷石膏的利用。目前，绝大部分磷石膏被当作废物丢弃。排出的磷石膏废渣：一是占用大量土地，二是堆场投资大、运营费高，三是浪费了宝贵的硫资源，四是污染环境。 堆放渣场的容积和地基防渗处理要求严格，废渣安全处理的环境条件已成 为建设磷肥厂选择厂址的制约因素，进而直接影响磷复肥工业的发展。据测算，

4、一个年产重钙(重过磷酸钙)80 万/t 项目，年排放磷石膏渣达 186 万/t，堆场投资 估算达 9000 万元，堆场年经营费用近 1000 万元，占地达 70 万 m2 ，相当于全 厂占地面积的一半，即使如此，堆场容量仍未达到合理要求。目前，全国湿法 生产磷酸生产能力约 546 万/t，每年的磷石膏废渣量在 2500-3000 万/t(干基)， 占地达 2000 公顷，仅渣场投资估算达 l0 亿元。从环保和技术安全角度看，磷 石膏废渣综合利用已迫在眉睫。 磷石膏中因含有种类较多的化学成分而增加了磷石膏的利用难度，尤其磷 石膏中含有少量残留的磷酸更给有效利用带来了困难，所以磷石膏一般不被以 石

5、膏为原料的企业所采用，仅极少部分被做为土壤改良或在一些石膏资源匮乏 的地区经水洗后做为原料使用，这种简单少量的消化对整个堆积如山的磷石膏 来讲仍是杯水车薪，不解决根本问题。生产厂仍采用堆放方式来被动处理。磷石膏是酸性物质，在农业上可以做盐碱土地土壤改良剂。除此之外，它 还可以作化工生产原料进行利用，主要是用来生产硫酸联产水泥。我国已建成 7 套“346”磷石膏制硫酸联产水泥装置。此外，磷石膏还可制硫酸钾及硫酸铵、 硫酸铵钾、氯化钙等。 在国内生产水泥缓释剂方面有： 铜陵化工集团建成投产的 40 万吨/年； 江西贵溪化肥有限公司建成的 20 万吨/年； 贵州宏福集团和秦皇岛华瀛磷酸公司分别建成的 10 万吨/年； 另外，利用先进的煅烧技术将磷石膏中的二水硫酸钙转变成半水磷酸钙就 可用作石膏建筑材料，如： 石膏板材、石膏砌块、抹灰石膏粉、石膏天花板、石膏角线、石膏砖、石 膏黏胶剂、石膏灰浆配料、水泥缓凝剂、石膏精粉等。 没有天然石膏矿藏的国家，如日本，是磷石膏综合利用最好的国家，湿法 磷酸的副产磷石膏约有 90被利用，其中 74用于石膏板及墙粉，其余用于水 泥掺合剂。在利用磷石膏作石膏建筑材料方面我国的山东省走在了前列，如山 东奥宝化工与山东泰和集团合作建设的 3000 万 m2/年纸面石膏板生产线，秦皇 岛华瀛建成的 2000 万 m2/年纸面石膏板生产线。