بحث و گفت‌وگو درباره «فرآیندها، تجهیزات و کاربردهای تصفیه گچ فسفاتی»

وضعیت فعلی استفاده از گچ فسفاتی در کشورمان: با رشد سریع صنعت کودهای فسفاتی در چین، میزان تولید پدیده جانبی آن، یعنی گچ فسفاتی، به طور چشمگیری افزایش یافته است. افزایش نرخ استفاده چندمنظوره از گچ فسفاتی، هم مسئله‌ای فوری است که صنعت کودهای فسفاتی باید با آن روبرو شود، و هم موضوعی مهم که نهادهای دولتی، مؤسسات تحقیقاتی و شرکت‌های مرتبط باید به طور جدی آن را حل کنند. گچ فسفاتی، پسماند جامدی است که هنگام تولید کودهای فسفاتی و فسفریک ایجاد می‌شود؛ برای تولید حدود ۱ تن فسفریک اسید، حدود (۴.۵ تا ۵) تن گچ فسفاتی تولید می‌گردد. ترکیب اصلی گچ فسفاتی، کلسیم سولفات (CaSO4˙2H2O) است؛ علاوه بر آن، حاوی مقادیر کمی از ناخالصی‌هایی مانند سنگ فسفات کاملاً تجزیه‌نشده، فلوئوریدها، فسفات، مواد آلی، مواد غیرحل‌شونده در اسیدها، و ترکیبات آهن و آلومینیوم نیز می‌باشد. با رشد سریع کودهای فسفاتی با غلظت بالا و صنعت فسفات در کشورمان، مقدار گچ فسفاتی تولید شده به طور چشمگیری افزایش یافته است. در حال حاضر، میزان تخلیه سالانه گچ فسفاتی در کشور ما حدود ۵۰ میلیون تن است و به دلیل محدودیت‌های فناوری‌های استفاده مجدد از این منابع، مقدار کل ذخیره شده آن بیش از ۲۰۰ میلیون تن است. هنوز راهکار مناسبی برای استفاده از گچ فسفاتی در کشور وجود ندارد؛ بیشتر آن به صورت توده‌هایی ذخیره می‌شود که هم باعث اشغال زمین می‌شود و هم منابع را هدر می‌دهد. مواد اسیدی و سایر مواد مضر موجود در آن، می‌توانند به محیط اطراف آسیب برسانند. بنابراین، لازم است که اقدامات جدی برای مدیریت گچ فسفاتی انجام شود؛ در غیر این صورت، این موضوع مستقیماً بر هماهنگی بین انسان‌ها، محیط زیست و جامعه، همچنین بر حفاظت از سرزمین تأثیر منفی خواهد داشت و خسارات غیرقابل ارزیابی‌ای بر بقا و توسعه شرکت‌ها وارد خواهد کرد. تصفیه بی‌خطر پسماند گچ فسفاتی، به مشکلی «محدودکننده» در تولید شرکت‌های تولید کودهای فسفاتی تبدیل شده است؛ لذا استفاده بهینه از گچ فسفاتی، کلید توسعه پایدار صنعت کودهای فسفاتی خواهد بود. این مقاله، مشکلات موجود در استفاده چندمنظوره از گچ فسفاتی و کاربردهای مربوط به بهره‌برداری از آن را به صورت نکات جداگانه بررسی کرده و چند پیشنهاد برای بهره‌برداری بهینه از منابع گچ فسفاتی ارائه می‌دهد. وضعیت استفاده چندمنظوره از گچ فسفاتی در کشور ما: بر اساس آمارهای ناقص، میزان استفاده چندمنظوره از گچ فسفاتی در کشور ما در حدود ۱۰٬۰۰۰ کیلوتن در سال (یعنی ۱۰ میلیون تن در سال) است؛ که این میزان کمتر از میزان استفاده از گچ حاصل از فرآیند خنثی‌سازی گوگرد است. در این میان، حدود ۲۸۰۰ هزار تن در سال گچ ساختمانی تولید می‌شود؛ حدود ۲۵۰۰ هزار تن در سال نرم‌کننده سیمان تولید می‌گردد؛ حدود ۱۶۰۰ هزار تن در سال بلوک‌ها و آجرهای گچی تولید می‌شود؛ حدود ۱۵۰۰ هزار تن در سال به عنوان ماده پرکننده استفاده می‌شود؛ حدود ۱۵۰۰ هزار تن در سال به عنوان ماده بهبوددهنده خاک به کار می‌رود؛ و حدود ۱۰۰ هزار تن در سال برای تولید محصولات شیمیایی مانند سولفوریک اسید و سولفات آن استفاده می‌شود. مشکلات اصلی در استفاده چندمنظوره گچ فسفاتی در کشور ما عبارتند از موارد زیر. (۱) گچ فسفات حاوی ناخالصی‌های زیادی است و هزینه استفاده از آن بالاست. گچ فسفاتی حاوی مواد اسیدی مانند فسفریک اسید و سولفوریک اسید است که باعث کاهش pH آن می‌شود و به این ترتیب، تجهیزات تولید را در معرض خوردگی قرار می‌دهد. در عین حال، فسفات‌ها و فلوئوریدهای موجود در گچ فسفاتی، تأثیرات منفی بر محصولات پس‌پردازشی دارند. بنابراین، گچ فسفاتی باید پس از فرآیندهایی مانند تصفیه و حذف ناخالصی‌ها، برای استفاده در مراحل بعدی آماده شود. در فرآیند استفاده از گچ فسفاتی، آلودگی ثانویه ایجاد می‌شود و برای رعایت **الزامات زیست‌محیطی، نیاز به تجهیزات حفاظت از محیط زیست وجود دارد؛ همچنین هزینه‌های سرمایه‌گذاری و عملیاتی آن بالاست. (۲) توسعه بین مناطق نامتوازن است و استفاده چندمنظوره از گچ فسفاتی به طور مداوم در سطح پایینی قرار دارد. به دلیل توزیع منابع منطقه‌ای و شعاع حمل‌ونقل، وضعیت تولید، ذخیره‌سازی و استفاده چندمنظوره گچ فسفاتی در مناطق مختلف تفاوت‌های قابل توجهی دارد. تخلیه و ذخیره گچ فسفاتی عمدتاً در مناطق تولید کودهای فسفاتی مانند یوننان، گوئیژو، سیچوان، هوبی و آنهوی انجام می‌شود، در حالی که مصرف گچ عمدتاً در مناطقی با تولید بالای گچ ساختمانی و سیمان، مانند استان‌های شرقی کشور که از نظر اقتصادی پیشرفته هستند، رخ می‌دهد. به دلیل تأثیر شعاع حمل‌ونقل، در مناطقی که مصرف گچ زیاد است، عرضه کافی وجود ندارد، در حالی که در مناطقی که میزان تخلیه گچ زیاد است، چاره‌ای جز انباشت مقادیر زیاد آن نیست. (۳) سیستم استانداردها کامل نیست. از یک سو، عدم وجود استانداردهایی برای تولید بتن‌های فسفاتی در صنایع ساختمانی مختلف، مانع از استفاده از آن‌ها در این حوزه‌ها می‌شود. از سوی دیگر، فقدان استانداردهای مربوط به محصولات حاصل از استفاده چندمنظوره گچ فسفاتی، باعث شده است که تنها بتوان از سایر استانداردهای مشابه الهام گرفت؛ همچنین پذیرش این محصولات در بازار پایین بوده و این امر مانع از استفاده گسترده از گچ فسفاتی می‌شود. (۴) تولید گچ طبیعی در کشور ما زیاد است که مانع از استفاده از گچ فسفاتی شده است. در سال ۲۰۱۰، تولید گچ طبیعی در کشور ما ۴۵٬۰۰۰ هزار تن بود؛ این تولید عمدتاً در استان‌های شاندونگ، هونان، هوبئی، جیانگسو و آنهوی رخ داد. استخراج و استفاده گسترده از گچ طبیعی، نه تنها محیط طبیعی را تخریب می‌کند، بلکه جایگاه گچ حاصل از فرآیندهای صنعتی را نیز تصاحب می‌کند. در مقایسه با نرخ استفاده یکپارچه بالا از گچ فرعی صنایع توسعه‌یافته خارجی، فشار برای استفاده از گچ فسفاتی در کشور ما بسیار زیاد است (مثلاً در ایالات متحده این نرخ به ۳۵ درصد و در ژاپن تقریباً به ۱۰۰ درصد رسیده است). ۳ کاربردهای بازیافتی گچ فسفاتی ۳.۱ استفاده از گچ فسفاتی به عنوان مهارکننده سرعت خمیرسازی سیمان در حال حاضر، مهارکننده‌های سرعت خمیرسازی سیمان در کشور ما عمدتاً از گچ طبیعی و گچ حاصل از گازگیری ساخته می‌شوند. با افزایش تولید سیمان، تقاضا برای مواد کندکننده سرعت خمیرسازی سیمان در کشور نیز روز به روز بیشتر می‌شود. همچنین، افزایش هزینه‌های استخراج گچ طبیعی در کشورمان و کاهش میزان گچ با کیفیت، فرصت‌هایی برای استفاده از گچ فسفاتی به عنوان مهارکننده سرعت خمیر سیمان فراهم کرده است. در حال حاضر، میزان کل استفاده از گچ فسفاتی به عنوان مهارکننده زمان خمیرسازی در سیمان در کشور، حدود ۶ میلیون تن در سال است؛ در حالی که در سال ۲۰۱۲، نیاز کشورمان به مهارکننده‌های زمان خمیرسازی برای تولید سیمان، حدود ۹۰ میلیون تن بود. حتی در صورتی که تمام ظرفیت تولید مهارکننده‌های زمان خمیرسازی از گچ فسفاتی مورد استفاده قرار گیرد، این مقدار تنها حدود ۷.۴ درصد از کل نیاز به این محصول را تشکیل خواهد داد. بنابراین، آینده بازار گچ فسفاتی به عنوان کندکننده سیمان بسیار روشن است. در حال حاضر، بزرگترین ظرفیت یک سری تولید مهارکننده‌های کندکننده سرعت خمیرسازی در سیمان از جنس گچ فسفاتی در کشور، ۸۰۰ کیلوتن در سال است. بزرگترین مشکل استفاده از گچ فسفاتی به عنوان کندکننده خمیر سیمان، این است که ناخالصی‌های موجود در گچ فسفاتی می‌توانند بر زمان خمیر شدن سیمان تأثیر بگذارند و باعث کاهش استحکام آن شوند. بنابراین، لازم است گچ فسفاتی به‌طور مناسب تصفیه و پاکسازی شود؛ نکته کلیدی، حذف مواد اسیدی مانند فسفر و فلوئور در گچ فسفاتی است. فرآیندهای رایج برای تصفیه و حذف ناخالصی‌ها، شامل شستشو با آب، خنثی‌سازی، خشک کردن و سوزاندن است. در آینده باید بر بهبود کیفیت گچ فسفاتی و کاهش هزینه‌های تولید آن به عنوان مهارکننده سرعت خمیر در سیمان تمرکز کرد، تا روند جایگزینی گچ فسفاتی با گچ طبیعی و گچ گوگردزدایی به عنوان مهارکننده سرعت خمیر در سیمان، تسریع شود. ۳.۲ تولید بلوک‌ها و آجرهای گچ از گچ فسفاتی؛ همانند گچ دوآبی طبیعی و گچ حاصل از خنثی‌سازی گوگرد، جزء اصلی گچ فسفاتی نیز CaSO4˙2H2O است. استفاده از گچ فسفاتی برای ساخت مصالح ساختمانی مانند بلوک‌های گچی و آجرهای گچی، از نظر فنی مشکلی ندارد؛ همچنین استحکام، توانایی تحمل فشار و نفوذپذیری این محصولات، بهتر از آجرهای رسی و آجرهای سیمانی سنتی است. در حال حاضر، ظرفیت کل تولید بلوک‌های گچی از گچ فسفاتی در کشور حدود ۵٫۰×۱۰۶ متر مربع در سال است؛ بزرگترین ظرفیت تولید در هر خط تولید، متعلق به شرکت «هفی‌یی جین‌لونگ»، یکی از شرکت‌های تولیدکننده مصالح ساختمانی سازگار با محیط زیست، و معادل ۱٫۵×۱۰۶ متر مربع در سال است ； ظرفیت کل تولید آجرهای گچی از گچ فسفاتی حدود ۲.۰×۱۰۹ عدد در سال است؛ بزرگترین مقیاس تولید در هر خط تولید، متعلق به شرکت گویی کایپین (گروه) محدود است. لازم است سیستم استانداردهای مربوط به استفاده چندمنظوره از گچ حاصل از فرآیندهای صنعتی بهبود یابد و فرآیند تدوین و اصلاح استانداردهای مربوط به گچ حاصل از فرآیندهای صنعتی و محصولات و کاربردهای مرتبط با آن، تسریع شود. (۴) در آینده باید استفاده از گچ فسفاتی را به عنوان مهارکننده سرعت خمیر سیمان و همچنین برای تولید مصالح ساختمانی نوین مانند پانل‌های گچی، بلوک‌های گچی و ملات‌های تجاری گچی، به طور گسترده ترویج داد. تشویق ویژه‌ای برای استفاده کامل از گچ فسفاتی به عنوان ماده خام در پروژه‌های خطوط تولید پانل‌های گچی با ظرفیت خطی ۳٫۰×۱۰۷ متر مربع در سال و بیشتر، پروژه‌های ساخت یا بازسازی خطوط تولید بلوک‌های گچی با ظرفیت خطی ۳٫۰×۱۰۵ متر مربع در سال و بیشتر، پروژه‌های ساخت یا بازسازی خطوط تولید مصالح ساختمانی خشک مانند گچ رنگ‌آمیزی و گچ چسبنده با ظرفیت خطی ۱۰۰ کیلوتن در سال و بیشتر، پروژه‌های ساخت خطوط تولید پودر گچ با قدرت بالا با ظرفیت خطی ۵۰ کیلوتن در سال و بیشتر، و پروژه‌های ساخت خطوط تولید پودر گچ ساختمانی با ظرفیت خطی ۱۰۰۰ کیلوتن در سال و بیشتر، اعمال می‌شود. (۵) توسعه مجموعه‌ای از فناوری‌های کلیدی و مشترک، مانند فناوری تصفیه گچ فسفاتی با هزینه پایین و عملکرد بالا و سازگار با محیط زیست، فناوری تولید مواد چسبنده ویژه برای پر کردن معادن با کیفیت پایین گچ فسفاتی که دارای هزینه پایین و عملکرد بالا هستند، و فناوری‌های کلیدی برای بهبود خاک با استفاده از گچ حاصل از فرآیندهای صنعتی. (۶) فعالانه در زمینه تحقیقات فنی برای پردازش گچ فسفاتی با روش‌های شیمیایی تلاش کرد و پیشرفت‌های فناورانه نوینی مانند تولید سیمان یا کلسیم اکسید همزمان با تولید سولفوریک اسید از گچ فسفاتی، تولید کربنات کلسیم همزمان با تولید سولفوریک اسید، و تولید کلرید آمونیوم یا کودهای ترکیبی NPK با بنیان کلریک همزمان با تولید سولفات پتاسیم را به صنعتی‌سازی رساند. (۷) کلید استفاده چندمنظوره از گچ فسفاتی، همچنان **حمایت سیاستی** است؛ باید از طریق سیاست‌های مالی، مالیاتی و انرژی، شرکت‌ها را در استفاده چندمنظوره از گچ فسفاتی به گونه‌ای حمایت کرد که بتوانند سود کسب کنند یا حداقل هزینه‌های خود را جبران نمایند. پیشنهاد می‌شود که برای مصالح ساختمانی و محصولات شیمیایی تولیدشده از گچ فسفاتی، مالیات بر ارزش افزوده کاهش یابد یا به صورت فوری پس داده شود. ۵. نتیجه‌گیری: به دلیل تفاوت‌هایی در زمینه فناوری و سطح زندگی مردم، استفاده جامع از گچ فسفاتی در کشور ما نسبتاً عقب‌مانده است. گچ فسفاتی که امروزه توسط اکثر شرکت‌های صنایع فسفاتی در فرآیندهای تولید خود تولید می‌شود، هنوز به طور مؤثر مورد استفاده قرار نگرفته است؛ این امر نه تنها منجر به هدررفت منابع و اشغال زمین می‌شود، بلکه باعث آلودگی محیط زیست نیز می‌گردد. لذا استفاده جامع و بهینه از آن امری ضروری است. با استفاده از گچ فسفاتی، می‌توان محصولات شیمیایی با ارزش افزوده بالا و مصرف زیادی مانند مصالح ساختمانی و کودها تولید کرد و به این ترتیب از پسماندها، ارزش ایجاد نمود. بنابراین، تقویت فعالیت‌های تحقیق و توسعه در زمینه استفاده کارآمد از منابع گچ فسفاتی ضروری است.

آخرین بار این پست توسط gyt0731 در تاریخ ۱۳-۱۲-۲۰۱۶ ساعت ۱۱:۲۶ ویرایش شد :) استانداردهای فنی مربوط به کاربردهای گچ فسفاتی (در داخل و خارج از کشور) جمع‌آوری شده است (لطفاً به لینک زیر مراجعه کنید: http://bbs.hcbbs.com/thread-1651393-1-1.html)، آیا کسی موارد تکمیلی دارد؟ از منظر استانداردهای فنی، کاربرد گچ فسفاتی (در تخته‌های گچی، بلوک‌ها، آجرها و پودر) بیش از ۲۰ سال است که ادامه دارد و تاکنون نظرات درباره‌ی آن مثبت و منفی در کنار هم وجود دارد. به نظر می‌رسد که استفاده از گچ فسفاتی با مشکلات روانی و بیماری‌های مختلفی همراه است و سایه‌های نامشخصی بر آن افکنده است. در مورد مقدار موجود ۳۰۰ میلیون تن و افزایش سالانه ۸۰ میلیون تن از گچ فسفاتی، در اینترنت گزارش‌های زیادی درباره دستاوردهای فناورانه مثبت و تشویق به استفاده از آن وجود دارد؛ همچنین افراد زیادی نیز خطرات گچ فسفاتی را زیر سؤال برده و خواستار اجتناب از استفاده از آن هستند. نظر شما در این باره چیست؟