工业副产石膏如何资源化利用
2017-06-24唐绍林国家环境保护工业副产石膏资源化利用工程技术中心主任
◎唐绍林(国家环境保护工业副产石膏资源化利用工程技术中心主任)
工业副产石膏如何资源化利用
◎唐绍林(国家环境保护工业副产石膏资源化利用工程技术中心主任)
石膏,可能在座各位在生活中都会接触到,它的化学名称是硫酸钙。石膏大概有80%的用量是在建筑和装饰这块。例如,很多房间的吊顶都用到石膏。石膏应用已经非常广泛,包括橡胶、3D打印、模具、医疗和造纸等行业都有应用。
工业副产石膏年产约1.84亿吨
工业副产石膏,顾名思义是在工业生产过程中伴生的,以硫酸钙为主要成分的一种工业废渣。不同产业的副产石膏名称不同,例如磷肥企业的就叫磷石膏,磷肥企业生产一吨磷肥要伴生5吨磷石膏。工业副产石膏现在每年产生1.84亿吨左右,磷石膏约有8000万吨。
副产石膏的资源化利用,就是把废弃的工业副产石膏通过一定的技术工艺,变成有用的石膏资源来代替天然石膏,这样对我国的石膏产业会有很大的促进。
我国的石膏资源有两点先天性不足,一是品位很低,我国天然石膏的储量在570亿吨左右,但能长期应用的二级以上石膏只占8%;二是分布很不均匀,在地域分布上,天然石膏大部分集中在西北地区,包括宁夏、甘肃和新疆等地区。这两点不足,副产石膏恰好可以弥补。副产石膏大部分是化学石膏,硫酸钙含量基本都在90%左右,最好的化学石膏硫酸钙含量大概98%以上,所以它的品位远远高于天然石膏。另外,副产石膏多数在东部沿海地区。
副产石膏带来各种污染
大家可能觉得石膏与污染治理没什么关联,其实各类不同的副产石膏会带来污染,特别是磷石膏和化学石膏,对土壤、水和空气的破坏都很大。首先,在大气方面,为了减少二氧化硫排放,减少酸雨,我们对石膏进行脱硫,产生了脱硫石膏。另外,在水方面,禁止含酸废水直接排放之后,必须将其钙化,其在固化以后就形成了副产石膏。还有磷石膏,这种石膏的长期堆放,对土壤、空气、水源以及地下水的破坏都很严重。所以,副产石膏的问题与空气、水、土壤的污染治理都有关系。
我们中心统计过,全国大概有8000家的副产石膏排放企业,有的是工业废渣,有的是工业废水,还有的是工业废弃物,被直接填埋。现在,新《环保法》《水十条》等一系列环保举措出来之后,给这些企业带来的环保压力非常大,他们想钻环保的空子越来越难了。
制成超硫酸盐水泥可解决问题
怎么解决这些企业的环保问题?在解决问题的同时如何给企业创造经济效益?围绕这些问题,我们做了许多事情,包括基础材料研究、理论研究、工艺开发以及相关的标准制定,目的就是探寻怎样更快、更彻底地把石膏污染处理掉,并产生经济效益。我们有一个新的课题,叫“超硫酸盐水泥治理磷石膏污染”,我们做了好几年的实验。
磷石膏有几个特点。一是磷石膏的排放比较集中,普通的厂排放量都有几百万吨;二是磷石膏在副产石膏里的品位相对较低;三是磷石膏是随着磷矿石资源走的,磷矿石在哪里,磷肥就在哪里生产,同时就在那里产生磷石膏。
我国水泥产量约有20亿吨,只要5%的量是用磷石膏制成的超硫酸盐水泥,就可以解决全年磷石膏的新增量。但是,前几年我国已经把它确定为限制性产能,属于产能过剩。所以,在一些地区不同意立项。但是,国务院相关的政策都是鼓励用磷石膏制备特种水泥。我们觉得,磷石膏的循环利用如果不与水泥等大宗基础设施建设材料结合起来,就没办法在短时间内解决。
本栏目责编/郑挺颖 zhengtingying@vip.163.com