论文部分内容阅读
摘要：现实中，磷石膏的综合利用水平较低，这一方面会造成对资源的严重浪费，另一方面因为磷石膏的大量堆存，也会导致土地资源被占用，甚至磷石膏内含有的有害物质还会对自然环境造成破坏。导致这一问题的主要原因在于磷石膏中的磷、氟等杂质对其综合开发利用造成了不利影响，致使磷石膏的品质不稳定且开发经济性不高，但笔者坚信，随着技术的进步和工艺的改善，磷石膏的大规模综合利用势在必行。
关键词：磷石膏；利用；存在问题；解决方法
1引言
在工业生产的过程中，经常会产生一些副产品，如因化学反应生成的以硫酸钙为主要成分的副产品，即工业副产石膏。而磷加工行业产生的石膏就是工业副产石膏的一种。现实中，对待工业副产石膏的方法就是对其进行利用，但受限于国内磷矿加工过程中的诸多因素限制，磷石膏综合利用水平较低，这一方面会造成对资源的严重浪费，另一方面因为磷石膏的大量堆存，也会导致土地资源被占用，甚至磷石膏内含有的有害物质还会对自然环境造成破坏。
从质量上看，天然石膏的品质最好，当然也最适合被利用，脱硫石膏次之，而磷石膏内含的有较多杂质且不易分离，其利用性能比较低。但磷石膏的天然价格远低于天然石膏，同时加强对磷石膏的应用也可以降低环境遭受污染的风险，所以有必要找出制约磷石膏被有效利用的关键问题，并采取措施加以解决。本文正是基于这一出发点，对磷石膏利用过程中存在的问题进行了分析，并在此基础上就这些问题的解决方法进行了探讨。
2磷石膏性质及利用途径
磷石膏是一种粉末状固体（如图1所示），其颜色一般为浅灰、浅黄或者灰黑色，它主要呈酸性，而且有刺激性气味。在实际工作，硫酸分解磷矿得到的固相的主要成分是CaSO4·2H2O，此外还包含少量的磷矿、未被洗净的磷酸、由Fe和Al生产的磷酸盐、CaHPO4·2H2O、Cs2F6Si以及随磷矿带入的酸不溶物。以上这些杂质都含有磷，其固相为含磷的石膏。
现实中，磷石膏具有很多用途，如磷石膏联产水泥和硫酸等。此外，化工行业还利用磷石膏来生产低碱度水泥和制备（NH4）2SO4、K2SO4、CH4N2S和CaSO4。此外，磷石膏可以被作为盐碱土壤的改良剂，使土壤更利于农作物的生产，同时磷石膏的加入还能对一些农作物病害起到预防作用。磷石膏还可以被用于建材的生产，将其进行净化和脱水处理后可以形成半水硫酸钙，进而可以被用于制成墙板、石膏板等材料。
3磷石膏利用存在问題
1.区域之间不平衡
现实中，我国的地域跨度较大，不同区域间的经济发展水平存在明显差异，这种差异在磷石膏的生产、堆存以及综合利用方面也同样存在。我国的磷矿资源主要分布在南方，受运输条件的影响，磷石膏的利用水平依然还比较低，用量大的地区往往供不应求，而生产过剩的地区却很可能会出现大量堆存的问题。
2.磷石膏品质不稳定
现实中，虽然磷矿在我国南方的多个省都有分布，但不同地区的磷矿资源品质不同，导致工业副产磷石膏的杂质也不一样，品质差异比较大。而很多企业就是因为这一问题，才倾向于使用品质较稳定的天然石膏。
3.标准体系不完善
在实际工作中，磷石膏的综合开发利用产品一直没有形成统一的国家标准，往往只能参照其他同类标准，但这种参照标准无法得到市场和行业内的普遍认可，导致磷石膏难以被大规模的开发利用。例如用于建材生产的磷石膏标准就不明确，从而就限制了磷石膏的应用。
4.缺乏先进的关键技术
磷石膏在线质量控制技术不够完善，预处理花费较多，难以进行大规模的生产应用，这些因素都制约了磷石膏综合利用水平的提升。现实中，虽然一些学者和技术人员提出了一些比较先进的生产工艺，但这些技术工艺也并没有得到很好的推广和普及，进而导致磷石膏的利用问题没能得到真正有效地解决。
4解决磷石膏利用问题的方法探讨
1.加快磷石膏综合利用区域合作力度
磷石膏综合利用的方向主要是生产水泥和建材。对于我国天然石膏储量缺乏但磷矿资源却又相对丰富的地区而言，推动磷石膏的综合利用是十分有必要的。磷石膏的综合利用需要上、下游企业的合作与对接，既要解决磷石膏的大规模处理问题，也要解决运输问题。
2.改善磷石膏的生产工艺
为了对磷石膏品质的稳定性加强管控，可以对当前的磷石膏生产工艺进行改善。现阶段，比较成熟的改善工艺有以下两种：第一，采用分离提纯工艺对磷石膏中的磷、氟等杂质进行处理，进而得到纯净度较高的石膏原料。这类技术的优势在于可以保障磷石膏的品质较优，缺点是应用成本较高，导致最后提纯得到的磷石膏产品缺乏市场竞争力，同时分离出来的废渣、废液等也可能对环境造成污染。第二，在磷石膏产品中加入改性剂来得到满足要求的建材产品。这种方法没有像第一种方法那样对磷石膏的成分进行改变，而是通过加入其他物质的方式来削弱磷、氟等杂质对磷石膏性能的影响。
3.完善标准体系
国家相关部门应该对磷石膏的综合利用标准进行制定，具体则可以参照同类其他产品的标准来进行，进而为磷石膏的大规模综合利用提高基础和依据。
4.完善税收及相关产业政策
国家相关部门在建立标准和规范的基础上，还应该出台相关的税收和产业支持政策，重点支持用量大、技术含量高、有示范效应的磷石膏基材的研发工作，通过政策引导来推动磷石膏综合利用的可持续发展。
5结束语
综上所述，虽然磷石膏中的磷、氟等杂质对磷石膏的综合开发利用造成了不利影响，导致磷石膏的品质不稳定且开发经济性不高，但笔者坚信，随着技术的进步和工艺的改善，磷石膏的大规模综合利用势在必行。
参考文献
[1] 钱文敏，唐芬，许中俊，等.云南磷石膏综合利用现状及次生环境问题[J].环境科学导刊，2015，（1）：58-60
[2] 杨步雷.磷石膏综合利用途径探讨[J].贵州化工，2010，35（1）：28-30
[3] 薛彥辉，陈娜，薛大兵.化学催化法综合利用磷石膏的研究[J].无机盐工业， 2011，43（8）：57-59
[4] 钟本和，王辛龙，张志业，等.我国磷石膏利用途径的探讨[J].磷肥与复肥，2010， 25（3）：61-63
作者简介：
牛改玲（1968～），女，汉族，本科，高级工程师，工作单位：中国建筑材料工业地质勘查中心宁夏总队。主要方向： 岩石矿物检测，石膏建材研究。
关键词：磷石膏；利用；存在问题；解决方法
1引言
在工业生产的过程中，经常会产生一些副产品，如因化学反应生成的以硫酸钙为主要成分的副产品，即工业副产石膏。而磷加工行业产生的石膏就是工业副产石膏的一种。现实中，对待工业副产石膏的方法就是对其进行利用，但受限于国内磷矿加工过程中的诸多因素限制，磷石膏综合利用水平较低，这一方面会造成对资源的严重浪费，另一方面因为磷石膏的大量堆存，也会导致土地资源被占用，甚至磷石膏内含有的有害物质还会对自然环境造成破坏。
从质量上看，天然石膏的品质最好，当然也最适合被利用，脱硫石膏次之，而磷石膏内含的有较多杂质且不易分离，其利用性能比较低。但磷石膏的天然价格远低于天然石膏，同时加强对磷石膏的应用也可以降低环境遭受污染的风险，所以有必要找出制约磷石膏被有效利用的关键问题，并采取措施加以解决。本文正是基于这一出发点，对磷石膏利用过程中存在的问题进行了分析，并在此基础上就这些问题的解决方法进行了探讨。
2磷石膏性质及利用途径
磷石膏是一种粉末状固体（如图1所示），其颜色一般为浅灰、浅黄或者灰黑色，它主要呈酸性，而且有刺激性气味。在实际工作，硫酸分解磷矿得到的固相的主要成分是CaSO4·2H2O，此外还包含少量的磷矿、未被洗净的磷酸、由Fe和Al生产的磷酸盐、CaHPO4·2H2O、Cs2F6Si以及随磷矿带入的酸不溶物。以上这些杂质都含有磷，其固相为含磷的石膏。
现实中，磷石膏具有很多用途，如磷石膏联产水泥和硫酸等。此外，化工行业还利用磷石膏来生产低碱度水泥和制备（NH4）2SO4、K2SO4、CH4N2S和CaSO4。此外，磷石膏可以被作为盐碱土壤的改良剂，使土壤更利于农作物的生产，同时磷石膏的加入还能对一些农作物病害起到预防作用。磷石膏还可以被用于建材的生产，将其进行净化和脱水处理后可以形成半水硫酸钙，进而可以被用于制成墙板、石膏板等材料。
3磷石膏利用存在问題
1.区域之间不平衡
现实中，我国的地域跨度较大，不同区域间的经济发展水平存在明显差异，这种差异在磷石膏的生产、堆存以及综合利用方面也同样存在。我国的磷矿资源主要分布在南方，受运输条件的影响，磷石膏的利用水平依然还比较低，用量大的地区往往供不应求，而生产过剩的地区却很可能会出现大量堆存的问题。
2.磷石膏品质不稳定
现实中，虽然磷矿在我国南方的多个省都有分布，但不同地区的磷矿资源品质不同，导致工业副产磷石膏的杂质也不一样，品质差异比较大。而很多企业就是因为这一问题，才倾向于使用品质较稳定的天然石膏。
3.标准体系不完善
在实际工作中，磷石膏的综合开发利用产品一直没有形成统一的国家标准，往往只能参照其他同类标准，但这种参照标准无法得到市场和行业内的普遍认可，导致磷石膏难以被大规模的开发利用。例如用于建材生产的磷石膏标准就不明确，从而就限制了磷石膏的应用。
4.缺乏先进的关键技术
磷石膏在线质量控制技术不够完善，预处理花费较多，难以进行大规模的生产应用，这些因素都制约了磷石膏综合利用水平的提升。现实中，虽然一些学者和技术人员提出了一些比较先进的生产工艺，但这些技术工艺也并没有得到很好的推广和普及，进而导致磷石膏的利用问题没能得到真正有效地解决。
4解决磷石膏利用问题的方法探讨
1.加快磷石膏综合利用区域合作力度
磷石膏综合利用的方向主要是生产水泥和建材。对于我国天然石膏储量缺乏但磷矿资源却又相对丰富的地区而言，推动磷石膏的综合利用是十分有必要的。磷石膏的综合利用需要上、下游企业的合作与对接，既要解决磷石膏的大规模处理问题，也要解决运输问题。
2.改善磷石膏的生产工艺
为了对磷石膏品质的稳定性加强管控，可以对当前的磷石膏生产工艺进行改善。现阶段，比较成熟的改善工艺有以下两种：第一，采用分离提纯工艺对磷石膏中的磷、氟等杂质进行处理，进而得到纯净度较高的石膏原料。这类技术的优势在于可以保障磷石膏的品质较优，缺点是应用成本较高，导致最后提纯得到的磷石膏产品缺乏市场竞争力，同时分离出来的废渣、废液等也可能对环境造成污染。第二，在磷石膏产品中加入改性剂来得到满足要求的建材产品。这种方法没有像第一种方法那样对磷石膏的成分进行改变，而是通过加入其他物质的方式来削弱磷、氟等杂质对磷石膏性能的影响。
3.完善标准体系
国家相关部门应该对磷石膏的综合利用标准进行制定，具体则可以参照同类其他产品的标准来进行，进而为磷石膏的大规模综合利用提高基础和依据。
4.完善税收及相关产业政策
国家相关部门在建立标准和规范的基础上，还应该出台相关的税收和产业支持政策，重点支持用量大、技术含量高、有示范效应的磷石膏基材的研发工作，通过政策引导来推动磷石膏综合利用的可持续发展。
5结束语
综上所述，虽然磷石膏中的磷、氟等杂质对磷石膏的综合开发利用造成了不利影响，导致磷石膏的品质不稳定且开发经济性不高，但笔者坚信，随着技术的进步和工艺的改善，磷石膏的大规模综合利用势在必行。
参考文献
[1] 钱文敏，唐芬，许中俊，等.云南磷石膏综合利用现状及次生环境问题[J].环境科学导刊，2015，（1）：58-60
[2] 杨步雷.磷石膏综合利用途径探讨[J].贵州化工，2010，35（1）：28-30
[3] 薛彥辉，陈娜，薛大兵.化学催化法综合利用磷石膏的研究[J].无机盐工业， 2011，43（8）：57-59
[4] 钟本和，王辛龙，张志业，等.我国磷石膏利用途径的探讨[J].磷肥与复肥，2010， 25（3）：61-63
作者简介：
牛改玲（1968～），女，汉族，本科，高级工程师，工作单位：中国建筑材料工业地质勘查中心宁夏总队。主要方向： 岩石矿物检测，石膏建材研究。