吳 磊,趙 勇,楊 俊
(1 中低品位磷礦及其伴生資源高效利用國家重點實驗室,貴州 貴陽 550016;2 甕福(集團)有限責任公司,貴州 貴陽 550000)
磷石膏是硫酸分解磷礦石制取磷酸過程中的副產物,其主要成分為二水硫酸鈣,是一種重要的再生石膏資源。據統計,每生產1 t磷酸將會副產4~5 t磷石膏。目前,全球磷石膏年產量已超過3億t;國內磷石膏堆存量已超過 5億t[1],磷石膏年產量也已經突破了8000萬t/每年。磷石膏已成為繼粉煤灰之后我國第二大工業固體廢棄物[2]。由于磷石膏綜合利用率低,堆存仍是大規模處置的主要方式,由此可知堆場的環保和場地壓力也十分突出。大量的磷石膏堆積不僅占用土地,增加費用,更嚴重的是由于磷石膏經雨水長期浸泡,其中的可溶性P2O5和氟化物等有害物質可通過水體向環境傳遞,嚴重污染土壤、水系、大氣,阻礙了磷化工行業的健康可持續發展。
近些年來,國家大力提倡對磷石膏進行資源化綜合利用,但濕法磷酸中直接得到的磷石膏通常含有水溶性P為0.2%~0.6%,水溶性F為0.2%~0.4%,pH值多在2.0以下,這使得磷石膏作為建筑石膏使用時,凝結時間長、強度低,導致其無法大量使用。目前常見的磷石膏綜合利用方法主要有:作為肥料和鹽堿地改良劑、生產過磷酸鈣、制水泥緩凝劑、制硫酸銨、硫酸鉀、磷石膏制硫酸聯產水泥、建筑材料[2]等。然而,制約磷石膏作為建筑材料廣泛應用的最重要的原因是磷石膏中含有磷、氟、有機物等諸多有害雜質,這些有害雜質對磷石膏產品的性能有較大的影響。……