您的當前位置：工業附產石膏一天然石膏的替代品兼論工業附產石膏的資源化利用
工業附產石膏一天然石膏的替代品兼論工業附產石膏的資源化利用
段慶奎
寧夏建筑材料研究院
【摘 要】工業附產石膏已到了非利用不可的地步，如不很好地解決，將影響到我國經濟可持續發展，對環境造成極大危害。本文結合國外經驗，提出解決我國工業附產石膏的根本出路在于建材，在于新工藝和新技術。只要我們加大這方面的研發力度，在近幾年內控制住工業附產石膏的增長速度，*終利用率達到如高爐礦渣一樣，成為可利用的寶貴資源，而不是廢渣。
【關鍵詞】 工業附產石膏 資源化 產業化 可持續發展
l我國工業附產石膏現狀
1.1我國工業附產石膏品種及產量
石膏(二水硫酸鈣CaSO42H20)是一種天然礦物，但是人類也能用化學方法人工合成，在工業化進程中生產磷胺，添加劑、檸檬酸、煙氣脫硫和各種無機鹽等產品，都能出以二水硫酸鈣為主要成分的化學合成石膏，而且絕大部分未被利用，占地堆放，成為危害環境的工業廢渣。
我國目前產生的工業附產石膏，按產出行業和品種分共有9種，它們是：煙氣脫硫石膏、磷石膏、檸檬酸石膏、鹽石膏、味精石膏、銅石膏、氟石膏、鈦石膏、添加劑石膏。據不完全調查，每年排出的工業廢渣石膏約為：磷石膏1000萬t，煙氣脫硫石膏為200萬t，檸檬酸石膏為80萬t，其它種類化學石膏約近loo萬t。全年共1380萬t左右，相當于全國天然石膏開采量的35%，如此巨大的工業附產石膏，如果能很好地開發利用，變廢為寶，對人類將是一筆可貴的資源財富，如果不能很好地利用，對環境將造成嚴重污染，并對電力、化工等工業的可持續發展帶來嚴重的影響。
隨著國家對環境保護力度的增大，對工業廢棄物管理也越來越嚴，處罰力度也越來越大，隨著我國工業化進程的加快，經濟高速增長，工業附產石膏也越來越多。以脫硫石膏為例，國家規定，新建電廠必須配套脫硫裝置，老電廠要逐步配套脫硫裝置，以減少酸雨對環境的影響，如能全部實施，我國到2010年將增加脫硫石膏1500萬t左右，再加上其它行業排出的工業廢渣石膏總產量可達到3500萬t左右，產量是巨大的。
1.2我國工業附產石膏的利用現狀
我國目前對工業附產石膏的利用已經開始，但總體講，工業廢渣水的利用率非常低，用量不到排出量的3%，約30萬t左右，用途主要有以下幾個方面：
(1)經漂洗烘干后用于水泥工業做緩凝劑;
(2)經漂洗甩干后用于生產普通β型石膏粉，并生產石膏砌塊、板材等石膏制品;
(3)直接用于農業，做土壤的改良劑;
(4)直接用于筑路的路基材料;
(5)用磷石膏做原料，生產硫酸和水泥。
1.3 國外工業附產石膏應用情況
國外工業附產石膏應用*好的國家應首推日本，其次是歐洲。由于日本是一個礦產資源及其貧乏的國家，無天然石膏資源，所以，日本工業附產石膏(主要是煙氣脫硫石膏和磷石膏)全部利用，基本上全部用于建筑制品(石膏砌塊、各種石膏板、抹灰石膏等)，每年還要從泰國進口大量天然石膏。
歐美在工業附產石膏利用方面做得也很好，煙氣脫硫石膏占到90%，幾乎所有的煙氣脫硫石膏、磷石膏也全部或部分用于建筑制品，筆者曾到德國考察，他們.電廠產生的煙氣脫硫石膏主要用于紙石膏板，石膏砌塊，粉刷石膏等制品，已基本消除對環境的污染，轉變成為可利用資源。
歐美除了煙氣脫硫石膏、磷石膏外，其它類型的工業廢渣石膏很少，綜合利用的壓力相對比中國小。
2工業附產石膏處理的緊迫性及其途徑
2.1處理工業附產石膏的緊迫性和必要性
巨大的工業附產石膏的排放，現階段已對我國環境造成了很大危害，這種危害隨著工業附產石膏排放量的增加而日趨嚴重，國家法規政策的處罰(罰款)也越來越嚴。工業附產石膏已對城市水源、河流造成污染。例如：寧夏某廠的磷石膏堆場正好處于銀川市水源上游，有機磷和無機磷滲入地下，對銀川市水源造成危害，一遇大雨，磷石膏隨河水沖進黃河，對黃河造成污染;又如四川某企業，每年排出近80萬t磷石膏，早已堆積如山，占地數百畝。這種現象太多，不一一贅述。我國工業附產石膏已到了非處理不可的地步，如再不重視處理，將直接嚴重影響到企業的發展和生存。
中國是一個經濟高速發展的國家，對天然礦產資源的依賴性越來越大，雖然中國石膏儲量豐富，但天然礦產資源并不是取之不盡用之不竭的東西，而是挖一點少一點，石膏也不例外。我國湖北應城石膏礦經過百年的采挖，現已基本枯竭，其他地方也有類似情況，這給我們敲響了警鐘;過度開采天然資源，將不利于我國經濟的可持續發展，反而對經濟發展和環境起到負面作用。
保護環境，可持續發展是我國加速工業化進程的必由之路，實現可持續發展，就必須將大量的工業附產石膏當做資源來加以利用和研究開發，全國每年排放的工業廢渣石膏約1380萬t，如果將其全部利用，就相當于我國增加了年產30萬t石膏礦井40個，等于每年節約了1380萬t天然石膏礦產資源，對于我國石膏工業的可持續發展，對于子孫后代都具有非常重要的意義。
2.2工業附產石膏的處理方式
工業附產石膏數量如此之大，零打碎敲，不成規模，解決不了問題，縱觀我國天然石膏應用領域及國外工業附產石膏的廣泛應用的經驗，就可以看出，建材工業及新型建材制品行業是應用石膏*廣泛、用量*大的領域，是解決工業附產石膏的根本出路。
我國水泥產量已突破7.0億t，按噸水泥4%的石膏用量計算，需用天然石膏近3000萬t，如果有20%產量使用工業廢渣石膏，也能達到500萬t以上。安徽銅陵和蚌埠檸檬酸石膏經處理后用于水泥工業以及用于生產各種建材制品。
各種工業附產石膏經過脫水前處理或不處理(直接方式)都可用來生產制作各種石膏制品，例如：山東泰和集團，紙面石膏板已摻加30%磷石膏，摻入部分脫硫石膏也可生產紙面石膏板。同時還可用于石膏砌塊、條板、粉刷石膏、自流平石膏、嵌縫石膏和膩子的生產。山東青島、四川龍蟒集團、重慶等地已開始使用工業附產生產石膏制品，并取得了較好的經濟效益。
工業附產石膏有些可用于改良農田，例如：磷石膏、煙氣脫硫石膏等，有些地方將工業附產石膏用于修建公路和高速公路的路基墊層。
3工業附產石膏處理的*新技術和發展
3.1存在問題
由于在各種類工業附產石膏中含有有害成份，不能用現有的工藝和設備(即用天然石膏的生產工藝和設備)生產出符合國家標準的石膏粉。因為各種工業廢渣中，含有少量但對石膏粉性能影響極大的殘留物，如：磷石膏中的有機和無機磷，氯化鹽，檸檬酸石膏中的殘留酸，都會影響石膏粉的質量;強度上不去，達不到國標中優等品水平(抗折強度2.lMPa);或凝結時間過長(超過30分鐘)，工程中無法使用;或用制作的石膏制品強度很低，性能指標上不去等，嚴重地影響了工業附產石膏的利用。有的企業對磷石膏先進行漂洗，洗去其有害的可溶雜質。但洗滌污永無法處理，且需大量水(每洗It渣需2.5t水)，不符合國家產業政策。由于增加了生產工序，致使生產成本上升。
3.2工業附產石膏開發利用*新技術
針對工業附產石膏利用中存在的問題，寧夏石膏工程技術研究中心*近研究開發出一整套新技術、新工藝。這套新工藝新技術可大規模的利用處理磷石膏和其它工業廢渣石膏，并生產出高強度的石膏粉(見表1)，在同一設備中同時也可生產半水石膏粉，產品質量如表2。
這套新工藝不需對磷石膏進行預洗和烘干，直接入窯脫水，使有害成份轉變成無害的惰性材料，從而提高了石膏粉的質量，**了其高強度。這項技術已通過中試，技術成熟穩定，已形成產年5萬一10萬t產業化規模，是迄今為止，規模*大的一套處理裝置，其工藝簡捷流暢，無二次污染。產品主要用于(l)生產石膏砌塊。(2)生產粉刷石膏。(3)自流平石膏。(4)黏接石膏、嵌縫石膏、石膏膩子等。這套技術完全以工業附產石膏為原料，加之國家優惠稅收政策，生產成本很低，在市場上極具競爭力。粉刷石膏的生產成本可與水泥相競爭，石膏砌塊成本是天然石膏砌塊的3/5，這套系統適合各種工業廢渣石膏，將是今后處理工業附產石膏的主導工藝和技術。
4結束語
工業附產石膏的開發利用日益緊迫，應引起各方面高度重視，是關系到我國經濟今后可持續發展的問題。利用好了是寶貴的資源，利用不好就是危害環境的廢渣，科學技術的發展已給我們利用工業附產石膏提供了現實的可能性。我們要將工業附產石膏當作資源來開發利用，節約天然石膏資源，給我們子孫后代留下美好的生存環境和寶貴的資源。
