寧夏石膏研究院—— 段慶奎
前言
石膏是重要的非金屬材料,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有非常重要的作用,廣泛用于水泥、石膏建材制品、裝飾裝修材料、陶瓷模具、工藝美術(shù)、玩具、精密鑄造、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品、造低等行業(yè)。
我國(guó)是世界儲(chǔ)量大國(guó)和產(chǎn)量大國(guó),已察明儲(chǔ)量為638億噸,2004年中國(guó)石膏礦石產(chǎn)量已達(dá)2952.6萬(wàn)噸,均占世界第一,尤其近年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,對(duì)各種礦石資源(包括能源)需求量大增,我國(guó)是石膏資源大國(guó),但也是質(zhì)量窮國(guó),優(yōu)質(zhì)石膏只占總儲(chǔ)量的8%,同時(shí)石膏不是再生資源,用一點(diǎn)少一點(diǎn),為國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展,為子孫后代,從現(xiàn)在開(kāi)始就重視石膏行業(yè)里的循環(huán)經(jīng)濟(jì),減少工業(yè)發(fā)展對(duì)石膏礦產(chǎn)資源的過(guò)分使用,加強(qiáng)劣質(zhì)石膏的利用,加強(qiáng)對(duì)化學(xué)石膏的利用,實(shí)行循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展觀念,是具有戰(zhàn)略意義的決策。
一、 石膏行業(yè)可實(shí)行循環(huán)經(jīng)濟(jì)的內(nèi)容
1、化學(xué)石膏(工業(yè)付產(chǎn)石膏)
化學(xué)石膏是指在工業(yè)生產(chǎn)中用采用化學(xué)方法人工合成的二水硫酸為主的石膏礦物。主要有:
A) 磷石膏,生產(chǎn)磷酸二銨化肥中排除的廢棄物,每生產(chǎn)一噸磷酸二胺大約要排出5-6噸渣,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)每年磷石膏廢渣約2000多萬(wàn)噸,堆積如山,嚴(yán)重污染了環(huán)境,是石膏工業(yè)廢渣中產(chǎn)量最大的一種,因磷石膏中殘留少量有機(jī)磷和無(wú)機(jī)磷,較難直接利用。
B)脫硫石膏,電廠用石灰吸收煙氣中SO3而生產(chǎn)的二水硫酸鈣產(chǎn)物,稱脫硫石膏,國(guó)家環(huán)保政策規(guī)定,新建電廠必須上脫硫裝置,老電廠也要逐步技術(shù)改造,上脫硫裝置,全國(guó)脫硫石膏目前只有北京、重慶、廣州、太原等部分電廠,今后脫硫石膏必須大量增加,相對(duì)其它化學(xué)石膏而言,脫硫石膏不含其它有害物質(zhì),脫硫石膏還是比較好利用的。
C)檸檬酸廢渣石膏,生產(chǎn)檸檬酸廢渣過(guò)程中,排出的一種廢渣,主要成分是二水硫酸鈣和含有少量的殘留檸檬酸和其它有機(jī)物,較難利用。
D)鹽石膏,鹽石膏是指生產(chǎn)氟化物和鈉鹽,顏色較白,二水硫酸鈣含量較高,在90%以上,有較好的利益前景,產(chǎn)量不大,全國(guó)約有20萬(wàn)噸左右。
E)廢棄陶瓷石膏,用于制作陶瓷模具(衛(wèi)生瓷和日用瓷)使用后被廢棄的模具,我國(guó)是陶瓷大國(guó),每年用于陶瓷模具的石膏粉大約300萬(wàn)噸,便產(chǎn)生300萬(wàn)噸廢模具,除及少量用于水泥廠外,大部分被廢棄,實(shí)為可惜。因廢棄物模具富集了大量的鉀、鈉等有害鹽類物質(zhì),嚴(yán)重影響了廢棄模具的再生利用。
F)紙面石膏板的廢棄板
在生產(chǎn)低面石膏板的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生少量廢棄品,日積月累,數(shù)量相當(dāng)可觀。
G)低品位石膏
低品位石膏一般指二水硫酸鈣含量低于70%甚至低于60%,一般水泥廠都不愿用,大量堆積或倒掉,浪費(fèi)了資源。
二、 可循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)行方法和技術(shù)
前述7種可實(shí)行循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用的廢棄石膏,按產(chǎn)生方法可分為三種類型
1、由企業(yè)生成的化學(xué)石膏(A-D)
2、由石膏使用企業(yè)生產(chǎn)的廢棄石膏(E-F)
3、由石膏礦山排出的廢棄石膏(G)
以上三種不同類型的廢棄石膏,各有各的特點(diǎn),有的相對(duì)較好的利用,有的較難利用,根據(jù)本人長(zhǎng)期從事化學(xué)石膏的研究,都有相應(yīng)的較成熟的技術(shù)來(lái)處理這些廢棄石膏,變廢為寶,實(shí)行可循環(huán)利用。
⑴由各化工生產(chǎn)企業(yè)排出的廢渣石膏(包括電廠的脫硫石膏)建議采用寧夏石膏研究院的最新科研成果"閃燒法"工藝技術(shù),這種方法較好的解決了化學(xué)石膏中酸性殘留物對(duì)產(chǎn)品性能的影響,使有害成分(有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸等)在高溫下轉(zhuǎn)變成為無(wú)機(jī)酸鈣惰性物質(zhì),對(duì)產(chǎn)品的性能不起到危害作用,同時(shí)也避免了水洗過(guò)程中對(duì)環(huán)境的二次污染,優(yōu)勢(shì)非常明顯。產(chǎn)品質(zhì)量都超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,其生產(chǎn)的Ⅱ型無(wú)水石膏強(qiáng)度達(dá)到40.0Mpa以上,主要產(chǎn)品普通石膏粉和粉刷石膏、粘接石膏、石膏膩?zhàn)拥?。主要?yīng)用于建材制品,用于生產(chǎn)石膏砌塊、低面石膏板等。
生產(chǎn)工藝流程為:化學(xué)石膏(磷石膏、檸檬酸石膏、脫硫石膏等) →提升→料倉(cāng)→閃燒窯→提升→料倉(cāng)陳化→均化→包裝
↓
計(jì)量配料→均化→料倉(cāng)→包裝
(粉刷石膏及粘接石膏膩?zhàn)拥犬a(chǎn)品)
用"閃燒法"技術(shù)建起來(lái)的這條生產(chǎn)線,主要技術(shù)會(huì)集中在閃燒窯上,主要優(yōu)點(diǎn)是不用水洗,避免了二次污染和節(jié)約了水資源,避免有害物質(zhì)對(duì)產(chǎn)品物理性能的損壞,生產(chǎn)成本低,產(chǎn)品具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),對(duì)解決化學(xué)石膏行業(yè)的污染和可循環(huán)利用有重大影響和意義。
⑶廢棄低面石膏板處理方法
廢棄低面石膏板處理方法較為簡(jiǎn)單,根據(jù)我們?cè)谀硰S的處理經(jīng)驗(yàn),將廢棄低面石膏板粉刷處理至﹥100目篩(石膏粉)篩余不超過(guò)5%時(shí),少量摻入天然石膏原料中回爐重新煅燒,摻量一般不超過(guò)15%,不會(huì)影響石膏的質(zhì)量和性能指標(biāo)。
⑷低品位石膏礦石的處理方法
低品位礦石是指二水硫酸鈣含量低于60%的低品位礦,這部分礦石利用起來(lái)難度較大,水泥廠都不喜歡要,處理辦法有2
方法一、采用武漢理工大學(xué)技術(shù),將低品礦經(jīng)高溫煅燒后再激發(fā),強(qiáng)度可達(dá)25.0Mpa以上,可用于生產(chǎn)磚,粉刷石膏等建材制品。
方法二、采用α型石膏生產(chǎn)法,最大可能的提高低品石膏中二水硫酸鈣的有效成分的強(qiáng)度,以彌補(bǔ)二水硫酸鈣含量低的缺陷,強(qiáng)度也能達(dá)到普通石膏粉的標(biāo)準(zhǔn)中一等品水平,可用于石膏砌塊,低面石膏板等石膏制品的使用,寧夏建材院有著方面的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。
以上介紹了七種石膏的可利用方法,都比較成熟實(shí)用技術(shù),都可實(shí)行較大規(guī)模生產(chǎn),完全可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。