磷石膏生产建筑石膏工艺探讨.pdf

l8 CHEMICALENGINEERINGDESIGN 化工设计 2009，19(5) 磷石膏生产建筑石膏的工艺探讨 张儒全 魏延青 山东红 日阿康化工股份有限公司 临沂 276021 摘要 介绍磷石膏综合利用的主要技术和方法：磷石膏洗涤净化预处理，洗涤水循环利用回收大部 分的可溶性磷 ；采用两段沸腾煅烧工艺先预烘干脱除游离水，后脱除结晶水生产建筑石膏。 关键词 磷石膏 水洗 预处理 建筑石膏 市场需求 减排增效 磷石膏是生产磷酸及磷肥过程中产生的一种 成了公司亟待解决的一大难题。公司技术科研人 副产品，一般每生产 lt磷酸 (折 P20)，约产 员经过大量的调研、试验工作，先后对国内外处 生5～6t磷石膏。磷石膏主要成分是二水硫酸 理磷石膏工艺技术及装备实力雄厚的设计开发单 钙，其颗粒细小，附着水含量高 (一般为 25％ 位、公司，进行充分的考察、论证，并委托国内 一 30％)，同时含有硫酸、可溶性磷、氟、钾 外多家公司完成了磷石膏性能测试，作了深入细 盐、钠盐以及不可溶磷等，pH值2．5～3．5，因 致的项 目前期准备工作，确定磷石膏生产新型建 而增加了磷石膏的利用难度，一般不用作石膏制 材产品技术上的可行性。 品的生产原料，仅有极少部分被用作土壤改 良 1 早期的处理方法 剂 ，或在一些石膏资源匮乏的地区，经水洗、中 和后作为石膏制品的原料，处理后的废水中含有 (1)2000年与德国沙士基达公司联系，拟 较多的各类化学物质，排放会产生环境污染。大 引进生产石膏砌块技术，但由于该项 目投资超过 部分只能无奈地采用圈地堆放这一最简单的方式 4亿人民币，生产成本也相当高，且当时国内建 来处理 。 筑行业对石膏砌块来讲是一种新型材料，市场推 在美国，由于有丰富的天然石膏资源，因此， 广难度很大，使得项 目搁浅。 对湿法磷酸副产磷石膏通常是堆弃；欧洲一些国 (2)2001年后，技术人员研发出以磷石膏 家，磷石膏处理最简单的是填海，在磷酸厂附近 为原料加入粘土或页岩生产烧结标准砖技术，并 有砂坑、煤坑、矿山或采石场，用作磷石膏堆置 取得专利，建成两条 2000万块标砖的生产线。 场，或填充空的矿山或场地。日本和德国是磷石 硫酸钙正常分解温度为 1200~C以上，分解过程 膏综合利用最好的国家，湿法磷酸的副产磷石膏 须在 1350～14o0cI=才能进行得完全，这要低于 约有90％已被利用，其中大部分用于石膏板及墙 砖的烧结温度 100~C以上。但由于磷石膏自身杂 粉，小部分用于水泥掺合剂。 质较多，尤其是烧砖时加人煤粉，使硫酸钙分解 在国内，磷石膏的利用已经工业化的方法主要 温度大大 降低 到 900℃时 即可 以分解。反应 有生产砖、砌块、纸面石膏板、水泥缓凝剂、硫酸 如下 ： 和水泥等，但由于种种原因并未真正形成产业。 CaSO4+ 2C = CaS +2C02 山东红 日阿康化工股份有限公司 目前 P0 CaS + 3CaSO4=4CaO + 4S02 产量约 130kt／a，已累计堆积磷石膏 1000kt以 2CaSO4+ C = 2EaO + 2SO2+CO2 上 ，如果今后每年再产生磷石膏600kt，按堆高 因此，伴随烧结砖的过程产生大量的SO 气 8m计算 ，每年需占用土地约 100亩 ，土地浪费 体