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固废传媒
利废新材——工业副产石膏
视频：石膏新生
解读工业副产石膏身世之谜
基本介绍工业副产石膏顾名思义就是在工业生产过程中产生的工业废弃物，也就是工业生产的伴生物。它的出生较复杂，来源丰富。可以是在工业化生产进程中烟气脱硫或中和酸性废水所排出的工业固体废弃物（主要成分为二水硫酸钙CaSO4·2H2O），也可以是氟化工企业生产氢氟酸时浓硫酸与萤石（CaF2）反应后的工业废渣（主要成分为Ⅱ型无水硫酸钙CaSO4）。目前绝大部分未被利用，占用大量土地而露天堆放，已成为严重污染环境的工业废渣。基本分类目前我国的工业副产石膏，按产出行业和品种分类共有十余种，例如，燃煤电厂排放的脱硫石膏、磷肥工业排放的磷石膏、柠檬酸厂排放的柠檬酸石膏、钛白粉厂排放的钛石膏、氟化氢厂排放的氟石膏、石膏粉设备制盐工业排放的盐石膏等。另外还有一些产量较少的，像味精石膏、铜石膏、镍石膏、铬石膏、硼石膏、芒硝石膏、酒石酸石膏、乳酸石膏等，它们构成相当于目前全国天然石膏开采量的40%。雄赳赳气昂昂的占领石膏届的半壁江山。
产量与现状每年产量巨多的工业副产石膏不得已处理，大量堆存，由于它的成分构成，对环境造成严重的污染，同时也对企业可持续发展造成影响。
据不完全统计，年，我国工业副产石膏总排放量约为2.13亿吨。其中脱硫石膏排放量最大，约为万吨，占工业副产石膏总排放量的49.46%；磷石膏排放量为万吨，占工业副产石膏总排放量的34.72%；钛石膏排放量为万吨，占工业副产石膏总排放量的7.62%；氟石膏排放量为万吨，占工业副产石膏总排放量的2.08%；柠檬石膏、芒硝石膏、盐石膏、陶瓷模具石膏总和约占工业副产石膏总量的6.11%。
综合利用“不利用是废物，能利用就是宝”对工业副产石膏的综合利用不仅是生态文明建设的要求，资源循环利用的体现，同时也是一个国家工业持续发展的关键，是功在千秋利在当代的伟大事业！
工业副产石膏经过适当处理，完全可以替代天然石膏。当前，工业副产石膏综合利用主要有两个途径：一是用作水泥缓（调）凝剂；二是生产石膏建材制品，例如纸面石膏板、石膏砌块、石膏空心条板、干混砂浆、石膏砖等。
探索工业副产石膏分类
磷石膏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。
主要成份为：CaSO4·2H2O，此外还含有多种其他杂质。
一般呈粉状，外观一般是灰白、灰黄、浅绿等色，还含有有机磷、硫氟类化合物，容重0.-0.88g/cm3，颗粒直径一般为5～15um,其主要成分为二水硫酸钙,其含量一般可达到70～90%左右，其中所含的次要成分随磷矿石产地不同而各异，一般都含有岩石成分Ca、Mg的磷酸盐及硅酸盐
每生产一吨的磷酸，约产生4~5吨磷石膏。主要分布在长江中上游的云南、贵州、四川、湖北等地。我国磷石膏累计堆存量已近6亿吨，并且每年以约万吨的速度增长。
据中国磷复肥工业协会统计，目前我国磷石膏累积堆存量超过6亿吨，年磷石膏排放量万吨；主要集中在四川、云南、贵州、湖北、安徽等地。年磷石膏利用量不到万吨，利用率约为38%。
数据来源：磷复肥工业协会现阶段，国内利用磷石膏的途径较多，主要集中在建材业、工业和农业3个方面。在建材业方面主要用于水泥缓凝剂、混凝土膨胀剂、a或β建筑石膏粉、纸面石有板、石有砌块、石有板、空腔模盒、预拌干混砂浆、免烧砖、石膏线条、装配式建筑构件、石膏基复合胶凝材料(粉刷石育、自流平石育)、低温陶瓷改性磷石有建材、陶瓷装饰材料、矿井或路基胶结充填材料、陶瓷模具等;在工业方面主要用于制硫酸联产水泥、制硫酸铵联产碳酸钙、制硫酸钾联产氯化铵、制备硫酸钙晶须等;在农业方面主要用于肥田剂和土壤调理剂。图片来源：贵州磷化集团
脱硫石膏脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙CaSO4·2H2O，含量≥93%。
脱硫石膏粉与一般石膏粉的区分在于物理成分的不同，脱硫石膏粉中还含有二氧化硅，氧化钠，碳酸钙，亚硫酸钙，石灰石，氯化钙，氯化镁等。与其它石膏粉相比较，脱硫石膏粉具有可再生，粒度小，成分稳定，有害杂质含量少，纯度高等特点。
广泛用于建筑、建材、工业模具和艺术模型、化学工业及农业、食品加工和医药美容等众多应用领域，是一种重要的工业原材料。
年，我国工业副产石膏总排放量约为2.13亿吨。其中脱硫石膏排放量最大，约为万吨，占工业副产石膏总排放量的49.46%。
数据来源：中国粉体网
脱硫石膏可以用做制造石膏砌块、腻子石膏、模具石膏、纸面石膏板以及水泥等建材产品，但是目前能大量使用的限于制造纸面石膏板和作水泥缓凝剂。
脱硫石膏与天然石膏的比较：相同点：
（1）水化动力学和凝结特征一致；（2）主要矿物相、转化后的五种形态、七种变体物化性能一致；（3）天然石膏与脱硫石膏均无放射性，不危害健康。不同点：
（1）原始物理状态不一样:天然石膏是粘合在一起的块状，而脱硫石膏以单独的结晶颗粒存在，脱硫石膏杂质与石膏之间的易磨性相差较大，天然石膏经过粉磨后的粗颗粒多为杂质，而脱硫石膏其颗粒多的却为石膏，细颗粒为杂质，其特征与天然石膏正好相反。（2）颗粒大小与级配：烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均其分布带很窄，高细度（目以上）、颗粒主要集中在30-60μm之间，级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。（3）高含水量，含水量一般在10%左右甚至更高，流动性差，只适合皮带输送。（4）杂质成分上的差异，导致其脱水特性、易磨性及煅烧后的熟石膏粉在力学性能、流变性能等宏观特征上的不同。柠檬酸石膏柠檬酸石膏是生产柠檬酸过程中，利用硫酸酸解时生产的一种工业废渣。它的主要成分为二水硫酸钙。
每生产1吨柠檬酸可生产2.4吨柠檬酸石膏。
柠檬酸石膏因柠檬酸生产工艺的不同，呈不同的颜色。一般为白色、灰色、黄色等；含水为25%左右，有些好的柠檬酸生产厂汗水能达15%；PH值为5.0-6.5，二水硫酸钙含量达95%以上。
柠檬酸石膏由于含有一定的残余酸和有机物（菌丝体），使生产出的半水石膏强度偏低，凝结的时间也会变的更长，利用起来会比较的困难。长期以来得不到有效利用而大量堆积对环境造成污染。但只要工艺合理，就能够克服柠檬酸石膏的缺陷，制的石膏及其制品。
柠檬酸石膏中含水量大，所以其脱水制度不同于天然石膏。首先是脱去大量的游离水，这段时间排潮量大，物料升温速度慢，其后才是柠檬酸石膏脱去结晶水。
由于柠檬酸及其盐在度以上挥发，故一般对于柠檬酸石膏生产建筑石膏要求闪烧，温度在度以上，3-10秒左右，出来的是三型无水石膏，经过冷却1到2个星陈放后即得到半水石膏，即建筑石膏。其目的是让柠檬酸及其盐挥发，经这样处理的柠檬酸石膏的强度会更高，凝结时间也较快。
我们可用慢烧设备处理柠檬酸石膏，这时最好做的下游产品为粉刷石膏，残余的有机酸使半水石膏的凝结时间延长，节省了缓凝剂的用量；而菌丝体的存在，不但可以起延缓凝结时间的作用，还能增强粉刷石膏的保水性能，使外加剂由原来的4%降至1%。
钛石膏钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时，为治理酸性废水，加入石灰(或电石渣)以中和大量的酸性废水而产生的,以二水石膏为主要成分的工业废渣。
目前钛石膏仅有少量用于复合胶结材料和外加剂使用，大量的钛石膏没有被有效利用。
钛石膏经过雨水的冲刷和浸泡，可溶性有害物质溶于水，经水在环境中的流动和循环，会严重污染地表水以及地下水;另一方面，钛石膏堆积经日晒后，风吹以粉末状飘散于大气中以及沉降到可能接触到的外物表面，既污染环境又威胁健康。
与天然石膏和其他工业副产石膏相比，具有以下几个方面的特点:
（1）含水量多、粘度大、杂质含量高。钛石膏的主要杂质为Fe(OH)3、FeS0,和A1(OH)，与天然石膏相比，其Fe,0含量较高，而其Ca0、Mg0和S0的含量较低，其他成分差别不大。钛石膏的粘度大主要是因为采用硫酸法生产钛白粉时，副产物钛石膏中的Fe,0,与硫酸反应生成Fe,(S0)，Fe,(S0),在酸性溶液中水解:生成以胶体的形式存在的Fe(0H)沉淀。（2）晶体尺寸较小。（3）PH值6-7,呈弱酸性或中性。
钛石膏综合利用一般有：水泥缓凝剂、石膏砌块、粉刷石膏、纸面石膏板、石膏腻子、生产高强石膏、石膏晶须等。
来源：网络
盐石膏盐石膏制盐工业或盐场海水浓缩时产生的副产品，可以用来制造建筑材料，如：建筑墙板、墙体材料或填料,还可做水泥填料、作水泥缓凝剂、生产建筑石膏和陶瓷模具石膏、烧制阿利特硫铝酸钙水泥、制作石膏制品：石膏空心条板等。
工业副产石膏相关政策
国务院《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》
要大力推动大宗固体废弃物和尾矿综合利用，推动冶金渣、化工渣、赤泥、磷石膏等产业废弃物综合利用。
工信部《关于工业副产石膏综合利用的指导意见》
要完善工业副产石膏用于水泥缓凝剂生产水泥的税收优惠政策、引导企业将工业副产石膏用于水泥缓凝剂。积极制定引导、扩大工业副产石膏应用市场的鼓励政策。有条件的地区应对工业副产石膏综合利用产品使用单位给予适当补贴，引导人们利用和消费工业副产石膏综合利用产品。
工信部《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》
加大资源回收利用和废弃物综合利用，做好磷矿资源中氟、硅、镁、钙、碘等资源的回收利用以及磷石膏制高端石膏产品等。
开发推广节能减排先进技术，重点是：磷石膏无害化预处理及生产新型石膏建材产品技术、改进型磷石膏制硫酸技术、利用磷石膏和钾长石生产钾硅钙肥技术、硫酸低位热能回收技术、曼海姆法硫酸钾装置升级改造技术等。
提升磷石膏开发利用水平，到年，磷石膏综合利用量从目前年产生量的30%提高到50%。
小编有话说
一首小诗：薛逢
石膏枕
表里通明不假雕，
冷于春雪白于瑶。
朝来送在凉床上，
只怕风吹日炙销。
