磷石膏堆存和综合利用现状 PPT
《磷石膏及其应用》课件
磷石膏的形成过程中，磷矿石中 的杂质和硫酸发生反应，生成了
多种含磷化合物。
随着磷酸生产工艺的改进，磷石 膏的产量和成分也在不断变化。
磷石膏的组成和性质
磷石膏主要由磷酸、 硫酸钙和硅酸盐等组 成。
磷石膏的物理性质包 括硬度较大、呈淡黄 色或灰色，具有吸水 性。
磷石膏的化学性质不 稳定，容易与水反应 生成硫酸和磷酸。
《磷石膏及其应用》 ppt课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 磷石膏简介 • 磷石膏的处理与利用 • 磷石膏在建筑材料中的应用 • 磷石膏在其他领域的应用 • 磷石膏的发展前景与挑战
01
磷石膏简介
磷石膏的形成
磷石膏是在磷酸生产过程中，由 磷矿石与硫酸反应生成的副产品
究，提高其利用率和附加值。
完善相关政策法规，加强对磷石膏资源 化利用的监管和支持。例如，制定磷石 膏排放标准和资源化利用标准，鼓励企
业开展磷石膏的资源化利用。
推广磷石膏的综合利用项目，发挥其在 环境保护和经济发展中的作用。例如， 建设磷石膏治理和资源化利用示范工程 ，推动磷石膏在建筑、化工等领域的应
磷石膏的产量和分布
全球磷石膏产量巨大，主要集 中在中国的四川、湖北、云南 等省份。
随着磷酸生产工艺的发展，磷 石膏的产量逐年增加。
磷石膏的分布受到地域和资源 的影响，主要集中在具有丰富 磷矿资源的地区。
01
磷石膏的处理与利 用
磷石膏的处理方法
01
02
03
物理法
通过破碎、筛分、干燥等 物理手段，将磷石膏进行 预处理，以便于后续的利 用。
化工原料
将磷石膏中的有用组分提 取出来，用于生产各种化 工产品，如硫酸、磷酸等 。
磷肥工业固体废弃物磷石膏的处理 PPT课件
受磷矿来源影响，磷石膏中杂质含量及种类差异较大；与脱硫石膏和天 然石膏相比，磷石膏品质较差且处理成本高。
（4）下游产品市场难以打开
一方面目前还没有磷石膏制品相关产品标准，造成市场认可度低；另一 方面用户使用磷石膏为原料的制品时有所顾忌，磷石膏综合利用面临很大的 市场压力。
三、国家的相关要求
《中华人民共和国清洁生产促进法》 指出，清洁生产是指 不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺 技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染， 提高资源利用效率，减少或者避免在生产、服务和产品使用过 程中污染物的产生和排放，以此减轻或者消除对人类健康和环 境的危害 。
清洁生产审核的具体做法是通过对企业的具体生产工艺、 设备和人员操作进行调查诊断，找出能耗高、物耗高、污染重 的原因 提出减少有毒有害物料的使用和产生，降低能耗、物耗 及废物产生的方案，进而选定技术经济及环境可行的清洁生产 方案 ，从而实现 “节能、 降耗、减污、增效”，降低生产成 本，提高组织的综合效益，提高组织员工素质的目的 。所以推 行清洁生产审核既是企业实现节能降耗减排的最佳途径， 也是 企业实施节能降耗减排工作的重要平台。
（2）技术水平还需提高
目前，磷石膏制备建筑材料缺乏经济适用的预处理工艺，依然存在着提 纯困难、能耗高等缺陷，影响了产品质量的稳定，如石膏制品强度低、耐水 性差等，不能用作承重墙及外墙材料，这些都需要技术上的突破 。磷石膏制 硫酸联产水泥技术存在着磷石膏的深度脱磷、高温分解等问题，存在着生产 过程复杂、能耗高、投资大、生产规模小的难题。
（2）燃煤锅炉尾气脱硫改造。 将锅炉尾气作为磷铵装置喷粉塔的干燥热源， 在喷粉塔内与高压雾状氨化料浆充分接触反应， 锅炉尾气中微量 SO2和氨化料浆 中氨反应生成亚硫酸铵， 亚硫酸铵与干燥尾气中空气进一步氧化成硫酸铵。干 燥尾气经过三级重力沉降室除尘， 尾气达标排放。实现锅炉尾气脱硫和锅炉余 热利用， 达到降低能耗、 较少排放的目的。
磷石膏生产、利用现状及未来发展
• 典型企业树立榜样，引领行业走循环经济发展道路：鲁北、鲁西、金正大、铜 化、司尔特、开磷、瓮福紫金化工等；
• 鲁北化工集团磷石膏制硫酸联产水泥工艺取得部级鉴定； • 开磷集团磷石膏改性制备内墙装饰板技术以及磷石膏制蒸压标砖生产；铜化集
团磷石膏免成球生产水泥缓凝剂技术、石膏板石膏砌块除盐霜技术、连续浇铸 移动成型磷石膏制石膏砌块等先进适用技术得到了推广。
4）技术创新力度逐年加大，创新驱动作用愈加显现 产学研合作，加大创新力度，实现双赢
• 磷石膏无害化清洁预处理技术、化学法分解磷石膏技术、磷石膏制石膏模盒、 半干法磷石膏制空心砌块生产技术、磷石膏制α高强石膏技术、磷石膏制石膏基 胶凝材料以及用于公路水稳层垫层等消耗磷石膏量大、利用途径广的新技术研 发力度在加大。
2015年工业副产石膏排放总量约为1.85亿吨， 工业副产石膏年综合利用量约9000万吨。水 泥生产利用工业副产石膏约7000万吨，纸面 石膏板行业利用工业副产石膏2160万吨。墙 体材料生产利用工业副产石膏约400万吨，其 他消耗约为100万吨。
· 石膏建筑材料的发展前景
平均 可耐福 拉法基 杰森 北新建材 泰山 8.00
要
问 题
产品认知度低、同质化严重，市场开拓难度大：磷石膏综 合利用仍以同质化、低值化利用为主，竞争力低；新型石
膏建材应用的标准规范滞后；缺乏品牌效益，已建成装置
开工率低、规模效益尚未体现
4. 1磷石膏综合利用存在的问题
财税政策激励不足：一些磷石膏综合利用产品尚未列入税
收优惠目录，长期处于亏损状态，企业综合利用的积极性
2018E 0%
10.67 8.54 2.13
0 5.81 5.1 0.7
磷石膏堆存和综合利用现状 PPT
磷石膏利用面临的困扰
行业发展与资源、环境 的矛盾愈显突出，磷石 膏不断产生的增量和历 史遗留的大量存量，对 磷肥行业的可持续发展 提出了严峻挑战。
国家对环境保护和生态 文明建设的要求不断提 高，政府与社会各层面 关注度加大，磷石膏堆 场存在的问题逐渐显现， 磷石膏库建造成本因标 准提高将呈几何级增加， 行业面临的压力越来越 大。
磷石膏质量要求：
硫酸钙含量（质量分数）≥75%，附着水≤12%，总磷≤1.1%。
磷石膏利用更加多样化
作作为为建建材材产产品品的的原原料料
磷石膏
24.7%
预处理 27.1%
水泥缓凝剂 建筑石膏 石膏砖
石膏板 石膏砌块 石膏模盒等
磷石膏质量要求： 硫酸钙含量（质量分数）≥75%，附着水≤12%，总磷≤1.1%。
抓住机遇，积极争取国家出台资源综合利用的优惠政策。在各级政府大 力推进生态文明建设又要保持经济适度发展总量的形势下，我们要抓住 机遇，积极向各级政府有关部门汇报，争取中央财政和地方政府在磷石 膏综合利用产品减免增值税、提高天然石膏资源税税率、对示范企业实 行“以奖代补”，以及在磷石膏综合利用项目的征地和公用工程配套、 磷石膏综合利用产品过路过桥费的减免等方面得到更加优惠的扶持政策 和财政支持。
重点工作3
加大资金和人力投入，形成合力加大关键共性技术研发力度，采取多种 形式，加快磷石膏清洁适用无害化预处理技术、节能高效处理量大的磷 石膏煅烧技术与装备、提高磷石膏制硫酸联产水泥工艺路线经济性以及 消纳磷石膏量大的技术途径和工艺路线等方面的攻关进度。
认清形势，攻坚克难，努力开创磷石膏综合利用新局面
1458万吨P2O5 4. 磷石膏产生量约为
7000万吨（干基）
行业基本情况
中国磷石膏综合利用行业市场现状
中国磷石膏综合利用行业市场现状内容概况：国家高度重视磷石膏治理，相继发布了“指导意见”“实施方案”等一系列政策性指导文件，要求加快工业磷石膏的综合利用研究，利用磷石膏生产高附加值产品，推广磷石膏替代天然石膏的资源化利用，减免税收政策，鼓励企业开发新进技术及适用装备，全面提高磷石膏的综合利用率。
关键词：磷石膏综合利用产业现状、磷石膏综合利用市场格局、磷石膏综合利用发展趋势一、概述磷石膏是湿法磷酸生产过程中副产的一种固体废渣，磷石膏中主要含有磷酸及其盐、氟化物、有机物三大类杂质，其中不溶性杂质基本无影响，可溶性的含磷或含氟物质会腐蚀设备，降低石膏的强度，故在综合利用前需要进行预处理。
常用的磷石膏预处理方法有水洗、湿筛旋流工艺、浮选、石灰中和处理、闪烧、球磨、陈化等，其中，石灰中和处理是应用最为广泛的一种方法，即向磷石膏中加入生石膏等碱性物质，通过化学反应使可溶性磷和氟转化为惰性的无害物质，此方法工艺简单，无外排水，经济环保，在制作石膏板或者水泥缓凝剂时均有应用，但该方法无法消除有机质对胶结材性能的影响，且特别适用于品质稳定，有机质含量较低的磷石膏，对于品质相差较大的磷石膏还需进行预均化处理。
二、市场政策国家高度重视磷石膏治理，相继发布了“指导意见”“实施方案”等一系列政策性指导文件，要求加快工业磷石膏的综合利用研究，利用磷石膏生产高附加值产品，推广磷石膏替代天然石膏的资源化利用，减免税收政策，鼓励企业开发新进技术及适用装备，全面提高磷石膏的综合利用率。
三、发展现状经过近三十年的持续快速发展，中国已形成了比较完整的磷化工体系，行业整体竞争力不断增强，在全球磷化工行业具有举足轻重的影响力，与此同时，中国磷石膏产量迅速增加，已成为国内第二大工业固废，2020年中国磷石膏产量共计7410万吨，磷石膏新增堆存量4150万吨，预计2023年中国磷石膏产量将达到8375万吨，磷石膏新增堆存量约为3538万吨。
磷石膏的无害化处置和产业化综合利用问题，一直是阻碍磷化工行业健康持续发展的最大难题，随着节能减排和资源综合利用的呼声愈发高涨，近年来中国磷石膏综合利用市场飞速发展，2020年中国磷石膏综合利用量达3260万吨，综合利用率达43.99%，随着磷石膏处理无害化处理技术和综合利用技术的进步，综合利用量将持续提升，预计2023年中国磷石膏综合利用量将达到4179万吨，综合利用率将达到49.90%。
磷石膏的综合利用现状及建议
磷石膏的综合利用现状及建议摘要：磷石膏是湿法磷酸生产的副产物。
当前，全世界磷石膏年产量已超过3亿吨，综合利用率约10%；国内磷石膏年产生量约7000万吨，占工业副产石膏年产量的70%，综合利用率约40%，磷石膏堆存量超过5亿吨。
目前，磷石膏已经成为制约磷化工行业可持续发展的重要环保问题，开发技术经济可行的资源化利用途径，是解决磷化工行业发展瓶颈问题的必要手段。
关键词：磷石膏；综合利用；现状及建议1.磷石膏的产生及现状分析我国磷石膏产能巨大，区域分布不平衡的情况非常突出。
根据调查，就云南、贵州、四川、湖北四个省的磷石膏产量占据全国的73%。
预计到2022年，我国磷石膏产量预计能够达到约7300万吨的产量，综合利用率也有望达到43%左右。
目前，国内大型磷肥企业多采用湿法排渣，在河谷筑坝，修建管道收集回用水循环利用；小型磷肥企业多采用干法排渣，平地堆存。
由于磷石膏产量巨大，综合利用产品市场容量有限，短期内无法充分利用，只能露天存放，给磷化工企业带来了较高的堆场建设成本和运行维护成本。
2019年4月，生态环境部发布《长江“三磷”专项调查整治实施方案》，其中磷石膏储存成为了当中三项重点之一。
因此，综合利用的准入门槛，使磷石膏的综合利用势在必行。
2.磷石膏的综合利用情况分析磷石膏的综合应用领域涉及化学工程与技术、环境科学与技术、园艺学、农业资源利用、应用经济学、建筑学六大领域（见图1）。
目前，国内磷石膏的利用途径主要集中在建材行业、工业和农业。
图12.1在农业上的应用磷石膏含有作物生长所需的硫、磷、钙、硅等营养物质，可广泛应用于缺硫土壤和喜钙、喜硫作物；磷石膏是酸性的，可作为土壤改良剂，有效改善土壤理化性质和土壤微生物的生存条件，提高作物产量。
不过，磷石膏在农业上应用时，应该要密切关注其金属元素的迁移途径和放射性。
同时，将其作为土壤改良剂时，必须考虑铜、锌、镉、铀等元素在土壤中的迁移及其对土壤的副作用。
因此，如何控制和降低磷石膏的健康风险将是今后磷石膏在农业领域应用的重点研究内容。
磷石膏综合利用的现状和研究进展
磷石膏综合利用的现状和研究进展磷石膏是湿法磷酸生产过程中排放的工业废渣。
其主要成分是二水硫酸钙，此外，还含有少量未分解的磷矿粉，未洗涤干净的磷酸、磷酸铁、磷酸铝和氟硅酸盐等杂质。
通常每生产1t 磷酸约排放5t 左右的磷石膏。
目前全世界磷石膏的年排放量非常可观，在150Mt 以上。
我国磷石膏的年排放量也达到了20Mt 。
这不仅占据了大量土地，而且还污染了环境。
磷石膏综合利用工艺研究，一直是国内外环保领域的重要课题。
长期来，人们都致力于研究磷石膏的有效利用。
1．作水泥缓凝剂水泥生产中需要大量的石膏作为延长凝固时间的缓凝剂。
目前我国水泥行业中所用的缓凝剂大部分为天然石膏，年耗量约20Mt/a 。
磷石膏一般呈酸性，还含有水溶性五氧化二磷和氟，不能直接作水泥缓凝剂使用，需要经过预处理，去除杂质或改性。
磷石膏制水泥缓凝剂的工艺主要是洗涤去除杂质或经过改性处理。
预处理可采用水洗法，先将磷石膏加水调成含5%的固体浆料，再经真空过滤即可除去可溶性磷酸盐；也可采用中和法，用石灰（或消石灰）将可溶性磷酸盐转变为不溶性的磷酸钙，再进行干燥，焙烧碾磨后加水造粒，使之成为10-30mm 粒度的产品。
杭州水泥厂、南京江南水泥厂、马鞍山水泥厂、上海水泥厂等企业都做过用磷石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂的试验。
试验表明，用经过预处理的磷石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂，不但不会降低水泥强度，而且使水泥的后期强度比天然石膏还高，且能降低生产水泥的成本。
据报道，1999年8月安徽省铜陵化学工业集团100t/a 利用磷石膏生产水泥缓凝剂的工艺生产线建成投产，产品的初凝、终凝、抗折、抗压强度均达到了国家标准要求。
另外，陕西华县化工建材厂也建成了30t/a 的水泥缓凝剂生产装置。
2. 作石膏建筑材料磷石膏中的二水硫酸钙必须转变成半水磷酸钙才可用于作石膏建筑材料。
半水石膏有a和超种。
前者称为高强石膏，后者称为熟石膏。
通常a半水石膏结晶粗大、整齐、致密，有一定的结晶形状；怜半水石膏晶体细小，体积松大。
磷石膏的安全环保堆存及综合利用
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磷石膏的安全环保堆存及综合利用
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由此可见"对磷石 膏 进 行 安 全 环 保 堆 存 及 综 合 利用"已成为我国 发 展 循 环 经 济"建 设 资 源 节 约 型) 环境友好型社会的重要任务之一(
作者简介李建雄!&='&年'$"男"福 建 福 安 人"$%%' 年 毕 业 于 武 汉 理工大学岩土工程专 业"硕 士"高 级 工 程 师"现 主 要 从 事 固 体 废 物 填 埋场及土木工程设计工作(
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作为化工产品的原料
磷石膏
5.8% 硫酸联产水泥 硫酸钾 硫铵及碳酸钙 其它肥料
磷石膏质量要求：
硫酸钙含量（质量分数）≥75%，附着水≤12%，总磷≤1.1%。
磷石膏利用更加多样化
作为化工产品的原料
工艺特点： ●半水或二水石膏烘干； ●单级粉磨； ●生料混化； ●悬浮预热器窑外分解煅烧； ●窑尾静电除尘； ●封闭稀酸洗涤净化； ●两转两吸。
磷建
重庆公信公司引进澳大利亚RBS公司焙烧炉及石膏大板生产 线，以利用重庆华强公司磷石膏的生产装置现已建成正处 于调试阶段；金正大公司及湖北兴发的化学法分解磷石膏 项目、北京正治净源环保科技有限公司利用甘肃瓮福化工 有限公司磷石膏建设的年产12万吨磷石膏制抗旱石一期工 程预计2014年内建成。近期，开磷集团建设建材总公司在 息烽开磷城4栋高层建筑裙楼楼板施工中采用磷石膏制成 的模盒9000余块，铺设面积8700平米，为磷石膏模盒的应 用积累了经验。
磷石膏利用更加多样化
其它用途
10.1% 磷石膏
井下充填 石膏晶须
磷石膏利用更加多样化
其它用途
磷石膏 1.7%
4.5% 土壤调理剂
26.1%
公路垫层
外售或外供
磷石膏利用呈现新的特点
• 联营、合作的利用途径越走越宽
建材产品有着较强的地域特性和鲜明的品牌效应，很多磷 肥企业采取与建材专业生产厂家开展联营、合作等多种方 式，扬长避短，发挥各自的优势，扩大了磷石膏利用量， 实现了“双赢”。
抓住机遇，积极争取国家出台资源综合利用的优惠政策。在各级政府大 力推进生态文明建设又要保持经济适度发展总量的形势下，我们要抓住 机遇，积极向各级政府有关部门汇报，争取中央财政和地方政府在磷石 膏综合利用产品减免增值税、提高天然石膏资源税税率、对示范企业实 行“以奖代补”，以及在磷石膏综合利用项目的征地和公用工程配套、 磷石膏综合利用产品过路过桥费的减免等方面得到更加优惠的扶持政策 和财政支持。
磷石膏利用呈现新的特点
• 涌现出一批典型企业
铜化集团、鲁北集团、开磷集团、瓮福集团、奥宝化工、 鲁西化工等企业不仅磷石膏利用率高，利用途径广，更为 重要的是，这些企业长期、持之以恒地开展多项研究攻关， 为推进磷石膏综合利用积累了经验，拓宽了途径，树立了 榜样。
磷石膏利用呈现新的特点
• 技术创新的力度不断加大
磷石膏利用面临的困扰
行业发展与资源、环境 的矛盾愈显突出，磷石 膏不断产生的增量和历 史遗留的大量存量，对 磷肥行业的可持续发展 提出了严峻挑战。
国家对环境保护和生态 文明建设的要求不断提 高，政府与社会各层面 关注度加大，磷石膏堆 场存在的问题逐渐显现， 磷石膏库建造成本因标 准提高将呈几何级增加， 行业面临的压力越来越 大。
1458万吨P2O5 4. 磷石膏产生量约为
7000万吨（干基）
行业基本情况
新疆
西藏
0-100 100-200 200-300 300-400 400+
黑龙江
青海
内蒙古
湖北
四川
2 6 .5%
6 . 0% 贵州
云南 13.3%
24.6%
吉林 辽宁
山 东
江 安苏 徽
磷石膏利用呈现新的特点
• 产排量大，利用率逐年提高
加强 研究
• 加强形势分析和 政策研究，围绕磷 石膏综合利用工作 中的热点、难点问 题开展研究，为政 府有关部门提供依 据和政策措施建议
大力 推广
搭建 平台
• 通过多种方式，开 展先进企业、成功 经验的总结和传播， 推广应用其典型模 式、先进技术、成 功经验，促进磷石 膏利用工作的深入 进展
• 在咨询服务、沟通 协调、交流合作、宣 传培训等方面努力搭 建好服务平台；努力 维护行业公平竞争的 环境，做好政府委托 的标准规范制定、基 础信息统计等工作， 加强与相关行业的联 系沟通，形成良好的 外部环境
磷石膏质量要求：
硫酸钙含量（质量分数）≥75%，附着水≤12%，总磷≤1.1%。
磷石膏利用更加多样化
作作为为建建材材产产品品的的原原料料
磷石膏
24.7%
预处理 27.1%
水泥缓凝剂 建筑石膏 石膏砖
石膏板 石膏砌块 石膏模盒等
磷石膏质量要求： 硫酸钙含量（质量分数）≥75%，附着水≤12%，总磷≤1.1%。
磷石膏堆存和综合利用现状
我国磷石膏堆存和综合利用现状
☆ 历史堆存量大 ☆ 新增数量多 ☆ 利用进展快 ☆ 尚未形成突破
目录
我国磷石膏堆存和综合利用现状
我国磷肥行业的发展现状 磷石膏利用呈现的新特点 综合利用的面临的困扰和难题 下一步协会要做的主要工作
对企业的建议
行业基本情况
磷肥
1. 产能2350万吨P2O5 2. 产量1649万吨P2O5 3. 高浓度磷复肥产量
行业重点工作
重点工作1
要认清形势，提高认识，切实采取行动。一方面真正树立磷石膏是产品 的观念，加强磷酸萃取工序的管理和技术创新，不断提高磷石膏的品质， 为其资源化利用创造条件；另一方面要根据当地情况，开展市场、资源、 技术等方面的调查，因地制宜制定出磷石膏综合利用的实施方案，早日 付诸行动。
重点工作2
一些企业采取自主研发或走产学研相结合的路子，加大与科研院校和相 关产业的合作，在磷石膏预处理技术、化学法分解磷石膏、磷石膏制石 膏基胶凝材料以及用于公路水稳层垫层等消耗磷石膏量大、利用途径广 的新技术攻关上取得成效。四川大学与宏达公司合作开发的“硫磺替代 焦炭分解磷石膏制硫酸技术研究”的1万吨/年中试装置将于上半年将建 成；武汉理工大学与湖北黄麦岭承担的“863”项目“磷石膏钢渣矿渣 水泥”研究已完成了年产10万方钢渣水泥制品生产线的初步设计；贵州 经信委组织召开的开磷集团“磷石膏材料用于公路基层可行性初步论证 及技术咨询报告论证会”，对其磷石膏公路基层材料进行了分析论证， 结果表明，磷石膏材料完全能够用于二级及二级以下等级公路，近日， 贵州省交通厅已将位于息烽县27公里长的高速公路交付开磷集团，将改 性磷石膏用于公路基层铺垫的应用试验，试验成功后将扩大应用范围。
综合利用面临的难题
面临的形势
有利因素：放射性和重金属含量低；政策支 持力度不断加大
不利因素1 量大、面广而又相对集中，后延
产品附加值低
不利因素2
与脱硫石膏竞争相同的目标产品， 而原料品质上处于劣势
不利因素3
预处理技术和可以大量消纳磷石 膏的利用技术有待进一步开发
外患
内忧 行业自身
下一步要做的主要工作