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按每年磷石膏處理量300萬t計(jì)算,若采用本技術(shù)每年可以生產(chǎn)硫酸180萬t、水泥熟料110萬t,按每噸硫酸350元、每噸水泥熟料200元計(jì)算,本項(xiàng)目若能推廣可產(chǎn)生年產(chǎn)值約8.5億元。
對(duì)照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978--1996)和磷肥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(大型三級(jí)),各磷肥企業(yè)新鮮磷石膏浸出液中磷酸鹽(以P計(jì))質(zhì)量濃度大于50mg/L;
濕法排渣,避免了在干法排渣運(yùn)輸過程中的二次污染,磷石膏生產(chǎn)線有利于實(shí)現(xiàn)磷酸的清潔生產(chǎn),濕法渣場(chǎng)實(shí)際上已成為磷酸裝置的一部分。
研究的目的和意義利用磷石膏提硫聯(lián)產(chǎn)水泥是磷石膏利用的主要方向,但目前采用的磷石膏回轉(zhuǎn)窯分解技術(shù)落后、能耗高、磷石膏分解率低導(dǎo)致煙氣的體積分?jǐn)?shù)低、水泥熟料品質(zhì)不穩(wěn)定等技術(shù)問題,難以推廣應(yīng)用。
反應(yīng)發(fā)生的熱力學(xué)研究是非常重要的,它分析了反應(yīng)發(fā)生的可能性。只有通過進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算,得出該反應(yīng)發(fā)生的可能性,然后才可能研究反應(yīng)進(jìn)行的速度,在熱力學(xué)上不可能進(jìn)行的反應(yīng),在動(dòng)力學(xué)上是非常不可能發(fā)生的。
對(duì)磷石膏資源的合理開發(fā)利用,有利于云南省磷肥企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,對(duì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
生產(chǎn)高濃度磷肥(如磷酸銨、重過磷酸鈣等)需要大量濕法磷酸,將生產(chǎn)排放出大量的磷石膏廢渣。
綜觀國(guó)內(nèi)磷肥行業(yè)情況,各企業(yè)磷石膏渣堆放情況復(fù)雜,渣的成分也由于磷礦成分不同而各異,而且至今國(guó)內(nèi)還沒有做過全面的磷石膏處理情況普查和污染指標(biāo)檢測(cè)。
我國(guó)磷石膏渣的堆存量已經(jīng)很大,占用了大量的土地,成為制約行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素,加大磷石膏渣的利用是磷肥行業(yè)的重要任務(wù)。
利用循環(huán)流化床反應(yīng)器分解磷石膏技術(shù)同時(shí)還可以解決現(xiàn)行鈣法煙氣脫硫副產(chǎn)物和冶煉廠處理污酸產(chǎn)生的廢渣,以及其他生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢石膏渣資源化利用問題。
預(yù)處理后的磷石膏可用作工業(yè)填料,尤其是造紙?zhí)盍?,采用壓制成形工藝,?jīng)雙輥煉塑、拉片拉花、切割熱壓等工序研制成功再生塑料地板,產(chǎn)品性能良好
針對(duì)目前磷石膏利用中出現(xiàn)的問題,提出改變傳統(tǒng)工藝中磷石膏的分解反應(yīng)器以及磷石膏還原分解的還原劑。
我國(guó)采用石灰中和工藝直接轉(zhuǎn)化磷石膏,方法簡(jiǎn)單,用pH值在4-5之間控制中和程度,炒制出的熟石膏符合建筑石膏要求,用以生產(chǎn)多孔條板作為內(nèi)隔墻。
利用磷石膏生產(chǎn)元素硫?qū)α蛸Y源缺乏的國(guó)家和地區(qū)具有吸引力。19世紀(jì)60年代末,德國(guó)建成一套用磷石膏生產(chǎn)元素硫的工業(yè)試驗(yàn)裝置,70年代末巴西也開發(fā)了類似的生產(chǎn)方法,印度已有兩家公司應(yīng)用了巴西開發(fā)的生產(chǎn)方法,建成了中型生產(chǎn)裝置。
第二步是經(jīng)過濾分離,含硫酸銨的母液與氯化鉀反應(yīng),在適宜的條件下生成硫酸鉀。在磷石膏兩步法制備硫酸鉀的過程中,有碳酸鈣副產(chǎn)物產(chǎn)生。
磷石膏制硫酸銨的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題是硫酸銨的含氮量低,以單位質(zhì)量的氮計(jì)算的生產(chǎn)費(fèi)用比尿素和硝酸銨要高得多。其次,硫酸銨作為一種氮肥非農(nóng)民所迫切需要,缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥的基本原理為:磷石膏生產(chǎn)線烘干脫水成半水石膏后與焦炭、黏土等輔料按配比混合、粉磨均勻成生料,生料經(jīng)預(yù)熱后加入回轉(zhuǎn)窯中。
我國(guó)采用天然土壤改良劑有較長(zhǎng)的歷史,利用磷石膏作為土壤改良劑更有特殊的意義和作用,其用量大,投資少,收益顯著,可以為磷肥生產(chǎn)排出的大量磷石膏尋找出路。
磷石膏可代替低品位磷礦石,與高品位磷礦混合生產(chǎn)合格的過磷酸鈣,其產(chǎn)量可增長(zhǎng)約20%,且當(dāng)?shù)V漿水分過高時(shí),加入磷石膏可調(diào)整水分
四川省科研所研制成功蒸壓磷石膏磚。制造方法是將磷石膏直接中和除酸后制成磚坯,再進(jìn)行脫模蒸壓處理,出釜冷卻后即成為產(chǎn)品。
紙面石膏板是在兩層面紙中澆注一層石膏漿,壓延成一定厚度,凝結(jié)后裁割、烘干而成的板材。
磷石膏作為水泥熟料煅燒過程中的礦化劑、水泥凝固時(shí)間的調(diào)整劑,其工業(yè)生產(chǎn)方法已被大家掌握,且取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
磷酸銨、重過磷酸鈣等高效磷肥是我國(guó)化肥工業(yè)今后發(fā)展的主要品種。到2005年,磷酸銨、重過磷酸鈣等產(chǎn)品就已達(dá)到磷肥總量的51%。
隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,我國(guó)的磷石膏成為化學(xué)工業(yè)中排放量非常大的廢料,對(duì)大氣和地下水造成污染威脅尤為突出和日益嚴(yán)重,到目前為止,還沒有得到很好地利用,絕大多數(shù)磷石膏被當(dāng)作廢物丟棄。
水泥生產(chǎn)技術(shù)落后、生產(chǎn)能力低、熱耗高、水泥標(biāo)號(hào)低且不穩(wěn)定,磷石膏在高溫狀態(tài)下的粘結(jié)、結(jié)皮以致堵塞是阻礙其發(fā)展的前列類問題。
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