“Fosfor sülfatın arıtılması işlemleri, teknolojileri, ekipmanları ve uygulamaları” üzerine tartışma ve fikir alışverişi

Ülkemizde fosfor kireci kaynaklarının kullanım durumu: Çin’de fosforlu gübre endüstrisinin hızlı gelişimiyle birlikte, bu endüstrinin yan ürünü olan fosfor kirecinin üretimi de artış eğiliminde bulunmaktadır. Fosfor kirecinin daha verimli şekilde kullanılması, hem fosforlu gübre endüstrisinin karşılaşması gereken acil bir sorundur, hem de ilgili devlet dairelerinin, araştırma kurumlarının ve işletmelerin ciddi şekilde ele alması gereken bir meseledir. Fosfor kireci, fosfor gübresi ve fosforik asit üretimi sırasında ortaya çıkan katı atıklardır; her 1 t ton fosforik asit üretildiğinde yaklaşık (4,5–5) t ton fosfor kireci oluşur. Fosfor kireci’nin ana bileşeni kalsiyum sülfat’tır (CaSO4˙2H2O); ayrıca az miktarda tamamen parçalanmamış fosfat madeni, florürler, fosforik asit, organik maddeler, asitlere çözünmeyen maddeler ve demir-alüminyum bileşikleri gibi safsızlıklar da içerir. Ülkemizde yüksek konsantrasyonlu fosforlu gübreler ve fosforik asit endüstrisinin hızlı gelişimiyle birlikte, yan ürün olarak elde edilen fosfor kirecinin miktarı büyük ölçüde artmıştır. Şu an ülkemizde fosfor kireci yıllık salınım miktarı yaklaşık 50 milyon ton seviyesine ulaşmış olup, kaynak olarak kullanım teknolojilerindeki engeller nedeniyle birikmiş miktar 200 milyon tonu aşmıştır. Ülkemizde fosfor kireci için henüz iyi bir kullanım yolu bulunmamaktadır; çoğunlukla birikim yoluyla bertaraf edilmektedir. Bu durum hem arazi kullanımını artırır hem de kaynak israfına neden olur. İçerdiği asidik ve diğer zararlı maddeler ise çevreyi kirletme riski taşır. Görüldüğü gibi, fosfor kirecinin acilen etkili bir şekilde bertaraf edilmesi gerekmektedir. Aksi takdirde bu durum, insanlar, çevre ve toplumun uyumunu doğrudan etkileyecek, aynı zamanda ülkenin korunmasını da tehdit edecek ve işletmelerin varlığı ile gelişimi için ölçülemeyecek zararlara yol açacaktır. Fosfor kireci atıklarının zararsız hale getirilmesi, fosforlu gübre üretimi yapan işletmeler için bir “engel” haline gelmiştir. Fosfor kirecinin kapsamlı şekilde kullanılması ise fosforlu gübre kimya endüstrisinin sürdürülebilir gelişimi için kritik öneme sahiptir. Bu makalede, fosfor kirecinin kapsamlı kullanımında karşılaşılan sorunlar ve kaynak olarak kullanımı ayrıntılı olarak ele alınmış ve fosfor kirecinin kaynak olarak kullanımı için birkaç öneri sunulmuştur. 2 Ülkemizde fosfor kirecinin kapsamlı kullanım durumu: Eksik istatistiklere göre, şu an ülkemizde fosfor kirecinin kapsamlı kullanım miktarı yılda yaklaşık 10.000 kt’dır (yani yılda 10 milyon ton); bu miktar, desülfürizasyon sonucu elde edilen kirecin kullanım miktarından daha düşüktür. Bunların arasında, yaklaşık 2800 kt/yıl inşaat alçısı, yaklaşık 2500 kt/yıl çimento yavaşlatıcı, yaklaşık 1600 kt/yıl alçı blok ve alçı tuğla üretilmektedir. Yaklaşık 1500 kt/yıl dolgu malzemesi olarak, yaklaşık 1500 kt/yıl toprak iyileştirici olarak ve yaklaşık 100 kt/yıl sülfürik asit ve sülfürik anhidrit gibi kimyasal ürünler olarak kullanılmaktadır. Ülkemizde fosfor kirecinin kapsamlı kullanımında karşılaşılan temel sorunlar aşağıdaki gibidir. (1) Fosfor kireci çok fazla safsızlık içerir ve kullanım maliyeti yüksektir. Fosfor kireci, serbest fosforik asit ve sülfürik asit gibi asidik maddeler içerir; bu da pH değerinin düşük olmasına ve üretim ekipmanlarının kolayca aşınmasına neden olur. Aynı zamanda, fosfor kirecinde bulunan fosfatlar, florürler gibi maddeler, son işlenmiş ürünler üzerinde olumsuz etkilere neden olur. Bu nedenle, fosfor kireci bir sonraki aşamada kullanılmadan önce arıtma ve saflaştırma gibi işlemlerden geçirilmelidir. Fosfor kireci kullanımı sırasında ikincil kirlilik oluşur ve çevre standartlarına ulaşabilmek için ek çevre koruma tesislerine ihtiyaç vardır; ayrıca yatırım ve işletme maliyetleri oldukça yüksektir. (2) Bölgeler arasındaki gelişme dengesizdir ve fosfor kirecinin çok yönlü kullanımı uzun süredir düşük seviyededir. Bölgesel kaynak dağılımı ve taşıma menzili nedeniyle, farklı bölgelerde fosfor kireci üretimi, birikimi ve çok yönlü kullanımı açısından büyük farklılıklar bulunmaktadır. Fosfor kireci atıkları ve birikintileri esas olarak Yunnan, Guizhou, Sichuan, Hubei ve Anhui gibi fosforlu gübre üretim bölgelerinde yoğunlaşmaktadır; buna karşılık kireç tüketimi ise inşaat kireci ve çimento üretiminin yüksek olduğu bölgelerde, örneğin ülkemizin ekonomik olarak gelişmiş doğu eyaletlerinde yoğunlaşmaktadır. Taşıma menzili nedeniyle, alçı tüketiminin yüksek olduğu bölgelerde arz talebi karşılayamazken, emisyonların yoğun olduğu bölgelerde ise başka çare kalmayarak büyük miktarlarda birikim yapılıyor. (3) Standart sistemi eksik. Bir yandan, farklı inşaat malzemelerinin üretiminde kullanılmak üzere fosfor kireci standartlarının olmaması, fosfor kirecinin çeşitli inşaat malzemeleri alanlarında kullanımını zorlaştırmaktadır. Diğer yandan, fosfor kireci çok amaçlı kullanım ürünleriyle ilgili standartların eksik olması nedeniyle yalnızca diğer benzer standartlara başvurulabilmekte; piyasa tarafından kabul görmemesi ise fosfor kirecinin büyük ölçekli olarak kullanılmasını zorlaştırmaktadır. (4) Ülkemizin doğal alçı üretimi yüksek olup, bu durum fosforlu alçının kullanımını sınırlamaktadır. 2010 yılında ülkemizin doğal alçı üretimi 45.000 kt olup, bu üretim esas olarak Şandong, Hunan, Hubei, Jiangsu ve Anhui gibi bölgelerde gerçekleşmiştir. Doğal alçının yoğun çıkarılması ve kullanımı, sadece doğal çevreyi bozmakla kalmaz, aynı zamanda endüstriyel yan ürün olarak elde edilen alçının pazarını da ele geçirir. Yabancı gelişmiş ülkelerdeki endüstriyel yan ürün kirecinin yüksek toplam kullanım oranlarına kıyasla, ülkemizde fosfor kireci kullanımı konusunda büyük baskılar bulunmaktadır (örneğin ABD’de bu oran %35’e ulaşmış, Japonya’da ise neredeyse %100’e ulaşmıştır). 3 Fosfor sülfatın kaynak olarak kullanımı 3.1 Fosfor sülfatın çimento geciktirici olarak kullanımı Şu an ülkemizde çimento geciktiricileri esas olarak doğal alçı ve desülfürizasyon alçısından üretilmektedir. Çimento üretiminin artmasıyla birlikte, ülke içindeki çimento geciktiricilerine olan talep de giderek artmaktadır. Ülkemizdeki doğal alçı madenlerinin çıkarılma maliyetlerindeki artış ve kaliteli alçı madenlerinin azalması ise fosfor alçısının çimento yavaşlatıcı olarak kullanılmasına olanak sağlamıştır. Şu an ülkemizde fosfor kireci, çimento yavaşlatıcı olarak yaklaşık 6 Mt/yıl kullanılmaktadır. 2012 yılında ise ülkemizin çimento üretimi için çimento yavaşlatıcılara olan ihtiyaç yaklaşık 90 Mt idi. Fosfor kirecinden üretilen çimento yavaşlatıcıların tüm kapasitesi kullanılsa bile bu miktar, çimento yavaşlatıcılara olan toplam ihtiyacın sadece %7,4’ünü oluşturmaktadır. Görüldüğü gibi, fosfor kireci olarak çimento yavaşlatıcı olarak büyük bir pazar potansiyeline sahiptir. Şu an ülkemizde fosfor kireci kullanılarak üretilen çimento yavaşlatıcılarının tek serideki en büyük üretim kapasitesi 800 kt/a’dır. Fosfor kireci olarak çimento yavaşlatıcı olarak kullanılmasındaki en büyük sorun, fosfor kirecinde bulunan safsızlıkların çimentonun sertleşme süresini etkilemesi ve böylece çimentonun mukavemetinin düşmesidir. Bu nedenle fosfor kirecinin uygun şekilde arıtılması ve saflaştırılması gerekmektedir; asıl mesele, fosfor kirecindeki fosfor, flor gibi asidik maddelerin uzaklaştırılmasıdır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan arıtma ve saflaştırma işlemleri; su ile yıkama, nötralizasyon, kurutma ve pişirme gibi yöntemlerdir. Gelecekte, fosfor kireci kalitesini artırmak ve çimento yavaşlatıcı olarak kullanılan fosfor kirecinin üretim maliyetlerini düşürmek için çaba gösterilmelidir; böylece fosfor kirecinin doğal alçı ve desülfürizasyon kireci yerine çimento yavaşlatıcı olarak kullanımının hızlandırılması sağlanabilir. 3.2 Fosfor sülfatlı alçı bloklar ve alçı tuğlaları: Doğal dihidratlı alçı ve desülfürize alçı gibi, fosfor sülfatlı alçının da ana bileşeni CaSO4˙2H2O’dur. Fosfor kireci kullanarak alçı bloklar ve alçı tuğlalar gibi inşaat malzemeleri üretmek teknik olarak sorunsuzdur ve ürünlerin mukavemeti, basınca dayanıklılığı ve hava geçirgenliği geleneksel kil tuğlalarına ve çimento tuğlalarına göre daha iyidir. Şu an ülkedeki fosfor kireci kullanılarak üretilen alçı blokların toplam üretim kapasitesi yaklaşık 5,0×106 m2/yıl olup, tek bir üretim hattının en yüksek kapasitesi Hefei Jinlong Yeni Tip Çevre Dostu İnşaat Malzemeleri Limited Şirketi’ne ait olan 1,5×106 m2/yıl kapasiteli üretim hattıdır ； Fosfor kireci kullanılarak üretilen alçı tuğlaların toplam üretim kapasitesi yaklaşık 2,0×10^9 adet/yıldır; tek bir üretim hattının en yüksek kapasitesi ise Guizhou Kailin (Grup) Limited tarafında gerçekleştirilmektedir. Endüstriyel atık kirecinin kapsamlı kullanımına ilişkin standartlar daha da geliştirilmekte ve endüstriyel atık kireç ile ilgili ürünler ve uygulamalara dair standartların oluşturulması ve güncellenmesi hızlandırılmaktadır. (4) Gelecekte, fosfor kireci’nin çimento yavaşlatıcı olarak ve kağıt levha alçısı, alçı bloklar, ticari alçı harçları gibi yeni inşaat malzemelerinin üretiminde yaygın olarak kullanılması teşvik edilmelidir. Öncelikle, ham madde olarak tamamen fosfor kireci kullanılmasını teşvik edilmektedir: Yıllık üretim kapasitesi 3,0×107 m2/ay ve üzeri olan kağıt levha üretim hatları projeleri, yıllık üretim kapasitesi 3,0×105 m2/ay ve üzeri olan alçı blok üretim hatlarının inşası veya yenilenmesi projeleri, yıllık üretim kapasitesi 100 kt/ay ve üzeri olan sıva alçısı, yapıştırıcı alçı gibi kuru karışım alçı yapı malzemeleri üretim hatlarının inşası veya yenilenmesi projeleri, yıllık üretim kapasitesi 50 kt/ay ve üzeri olan yüksek mukavemetli alçı tozu üretim hatları projeleri ve yıllık üretim kapasitesi 1000 kt/ay ve üzeri olan inşaat alçı tozu üretim hatları projeleri. (5) Düşük maliyetli, yüksek performanslı ve çevre dostu fosfor kireci arıtma teknolojileri; düşük kaliteli fosfor kirecinin kullanılmasıyla maden doldurma amacıyla düşük maliyetli ve yüksek performanslı özel bağlayıcı malzemeler üretme teknolojileri; endüstriyel yan ürünler olan kirecin toprağı iyileştirmede kullanılmasına ilişkin kritik teknolojiler gibi bir dizi temel ortak teknolojinin geliştirilmesi. (6) Fosfor kirecinin kimyasal yöntemlerle işlenmesine ilişkin teknolojik araştırmaları aktif bir şekilde yürütmek; düşük enerji tüketimiyle fosfor kirecinden sülfürik asit üretimi ve bununla birlikte çimento veya kalsiyum oksit üretimi, sülfürik asit üretimi sırasında kalsiyum karbonat üretimi, potasyum sülfat üretimi sırasında amonyum klorür veya klor tabanlı NPK kompoze gübrelerin üretimi gibi ileri teknolojilerin endüstrileşmesini teşvik etmek. (7) Fosfor kirecinin kapsamlı kullanımının anahtarı yine **politikaların destek düzeyidir; maliye, vergi, enerji gibi politikalar aracılığıyla işletmelerin fosfor kireci kullanımından kar elde etmesi veya en azından zarar etmemesi sağlanmalıdır. Fosfor kireci kullanılarak üretilen inşaat malzemeleri, kimyasal ürünler vb. için KDV’nin indirilmesi veya alındığı anda iade edilmesi önerilmektedir. 5. Sonuç: Teknoloji ve halkın yaşam standardı gibi alanlardaki farklılıklar nedeniyle, ülkemizde fosfor kirecinin kapsamlı kullanımı oldukça geride kalmış durumdadır. Günümüzde çoğu fosfor kimyasalları üretimi yapan işletmenin üretim sürecinde ortaya çıkan fosfor kireci henüz etkili bir şekilde değerlendirilememiştir. Bu durum sadece kaynak israfına ve arazi kullanımına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda çevreyi de kirletir; bu nedenle bunun kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi acil bir ihtiyaç haline gelmiştir. Fosfor kireci kullanılarak, atıkları değerli ürünlere dönüştürme amacıyla yüksek katma değerli ve büyük miktarda tüketilen inşaat malzemeleri, gübreler gibi kimyasal ürünler üretilebilir. Bu nedenle, fosfor kireci kaynaklarının verimli kullanımı konusundaki araştırma ve geliştirme çalışmalarını güçlendirmek son derece gereklidir.

Bu gönderi en son 2016-12-13 11:26 tarihinde gyt0731 tarafından düzenlendi :) Fosfor kireci uygulamalarına ilişkin (yurt içi ve yurt dışı) teknik standartları topladım (lütfen bağlantıya bakınız: http://bbs.hcbbs.com/thread-1651393-1-1.html). Herkesin ekleyebileceği başka bir şey var mı? Teknik standartlar açısından fosfor kireci uygulamaları (alçıpan, blok, tuğla, toz) 20 yılı aşkın bir süredir kullanılmaktadır ve günümüze kadar olumlu ve olumsuz yorumlar bir arada bulunmaktadır. Görünüşe göre fosfor kireci kullanımında birçok psikolojik engel ve sağlık sorunu gibi sorunlar bulunmakta ve bu durum insanlarda açıklanamayan bir endişe yaratmaktadır. 300 milyon tonluk mevcut stok ve her yıl 80 milyon ton artan fosfor kireci miktarı göz önüne alındığında, internet üzerinde bu maddeye yönelik olumlu teknolojik gelişmeler ve kullanımını teşvik eden birçok haber bulunmaktadır. Aynı zamanda fosfor kirecinin zararlarına dair eleştiriler de var ve bu madde kullanımından kaçınılması veya terk edilmesi çağrıları yapılıyor. Peki sizler bu konuda ne düşünüyorsunuz?