Troca de ideias sobre “Técnicas, equipamentos e aplicações no tratamento da gipsita de fósforo”

Situação atual da utilização dos resíduos de fosfato no nosso país. Com o rápido desenvolvimento da indústria de fertilizantes à base de fósforo na China, a quantidade de resíduos gerados – os resíduos de fosfato – tem aumentado exponencialmente. Portanto, aumentar a taxa de utilização desses resíduos é uma questão urgente que a indústria de fertilizantes à base de fósforo precisa resolver. Além disso, é também uma tarefa importante que os órgãos governamentais, as instituições de pesquisa e as empresas relacionadas devem abordar com seriedade. O gesso de fósforo é um resíduo sólido gerado na produção de fertilizantes à base de fósforo e de ácido fosfórico. Para cada 1 t de ácido fosfórico produzido, são geradas aproximadamente (4,5 a 5) t de gesso de fósforo. O principal componente do gesso de fósforo é o sulfato de cálcio (CaSO4˙2H2O). Além disso, ele também contém pequenas quantidades de minério de fósforo não completamente decomposto, fluoretos, fosfato, matéria orgânica, substâncias insolúveis em ácidos e compostos de ferro e alumínio, entre outras impurezas. Com o rápido desenvolvimento da indústria de fertilizantes à base de fósforo de alta concentração e da indústria do fosfato em nosso país, a quantidade de gesso de fósforo gerado como subproduto aumentou drasticamente. Atualmente, a quantidade anual de gesso de fósforo emitido em nosso país já chega a cerca de 50 milhões de toneladas. Devido aos limites das tecnologias de reutilização desses recursos, a quantidade acumulada de gesso de fósforo é superior a 200 milhões de toneladas. No país, ainda não existem maneiras eficazes de utilizar o gesso de fósforo. Na maioria dos casos, ele é simplesmente armazenado, o que ocupa espaço e desperdiça recursos. Além disso, as substâncias ácidas e outras substâncias nocivas presentes no gesso de fósforo podem causar poluição no ambiente circundante. Portanto, é necessário encontrar soluções para lidar com esse problema. Caso contrário, isso afetará negativamente a harmonia entre pessoas, meio ambiente e sociedade, além de prejudicar a proteção do território nacional. Isso também causará perdas incalculáveis para as empresas. O tratamento adequado dos resíduos de gesso de fósforo tornou-se um problema que representa um “impedimento” na produção das empresas que fabricam fertilizantes à base de fósforo. Portanto, o uso eficiente desse gesso de fósforo é fundamental para o desenvolvimento sustentável da indústria de fertilizantes à base de fósforo. Este artigo aborda, de forma detalhada, os problemas relacionados ao uso integrado do gesso fosfático, bem como suas aplicações na reciclagem de recursos. Além disso, são apresentadas algumas sugestões para a utilização eficiente do gesso fosfático como recurso. 2 Situação atual da utilização integrada do gesso de fósforo no nosso país De acordo com estatísticas incompletas, a quantidade de gesso de fósforo que é utilizado de forma integrada no nosso país é de aproximadamente 10.000 toneladas/ano (ou seja, 10 milhões de toneladas por ano). Esse valor é inferior à quantidade de gesso obtido através do processo de desulfuração que é utilizado. Dentre eles, são produzidos aproximadamente 2800 kt/ano de gesso de construção; 2500 kt/ano de retardadores de cura para cimento; 1600 kt/ano de blocos e tijolos de gesso. Além disso, cerca de 1500 kt/ano são utilizados como material de preenchimento, e outros 1500 kt/ano são usados como aditivos para melhorar a qualidade do solo. Por fim, cerca de 100 kt/ano são destinados à produção de produtos químicos como ácido sulfúrico e seus derivados. Os principais problemas relacionados ao uso integrado do gesso de fósforo em nosso país são os seguintes. (1) O gesso de fósforo possui muitas impurezas, o que eleva o custo de utilização. O gesso de fósforo contém substâncias ácidas como fosfórico livre e sulfúrico, o que faz com que seu valor de pH seja baixo, facilitando a corrosão dos equipamentos de produção. Ao mesmo tempo, os fosfatos e fluoretos presentes no gesso de fósforo têm um impacto negativo nos produtos resultantes do processamento posterior. Portanto, o gesso de fósforo precisa passar por processos de purificação e remoção de impurezas antes de poder ser utilizado nas etapas seguintes. O uso do gesso fosfático gera poluição secundária, sendo necessárias instalações de proteção ambiental para atender aos **requisitos ambientais; além disso, seus custos de investimento e operação são elevados. (2) Há um desequilíbrio no desenvolvimento entre as diferentes regiões, e a utilização integrada do gesso de fósforo permanece em níveis baixos há muito tempo. Devido à distribuição dos recursos regionais e ao raio de transporte, existem grandes diferenças nas condições de geração, armazenamento e uso integrado do gesso fosfático em diferentes regiões. A emissão e o armazenamento de gesso fosfático concentram-se principalmente nas regiões produtoras de fertilizantes fosfatados, como Yunnan, Guizhou, Sichuan, Hubei e Anhui. Já o consumo de gesso concentra-se nas áreas onde há grande produção de gesso para construção e cimento, como as províncias do leste da China, que são economicamente desenvolvidas. Devido ao alcance de transporte, nas regiões onde há grande consumo de gesso, a oferta não é suficiente, enquanto nas áreas onde as emissões são concentradas, não há outra opção senão armazená-lo em grandes quantidades. (3) O sistema de padrões não é completo. Por um lado, há falta de padrões para a produção de gesso fosfático em diferentes materiais de construção, o que dificulta sua utilização nesses campos. Por outro lado, faltam padrões relacionados a produtos de uso integrado do gesso fosfático; portanto, é preciso se basear em outros padrões semelhantes. A baixa aceitação desse material no mercado dificulta seu uso em larga escala. (4) O grande volume de gesso natural produzido em nosso país limita a utilização do gesso fosfático. Em 2010, a produção de gesso natural na China foi de 45.000 mil toneladas, sendo que a maior parte dessa produção ocorreu em províncias como Shandong, Hunan, Hubei, Jiangsu e Anhui. A extração e uso em grande escala de gesso natural não só destrói o meio ambiente natural, mas também disputa o mercado do gesso produzido como subproduto industrial. Em comparação com a alta taxa de utilização do gesso resultante da indústria em países desenvolvidos, a China enfrenta grandes desafios na aplicação do gesso de fósforo (nos Estados Unidos, essa taxa chega a 35%, enquanto no Japão já atinge quase 100%). 3 Aplicações da gipsita de fósforo como recurso 3.1 Uso da gipsita de fósforo como retardador de cimento Atualmente, nos nosso país, os retardadores de cimento são produzidos principalmente a partir de gipsita natural e gipsita resultante da desulfuração. Com o aumento da produção de cimento, a demanda nacional por retardantes de cura do cimento também cresce cada vez mais. Além disso, o aumento dos custos de extração dos minérios de gesso natural em nosso país, bem como a redução da disponibilidade de minérios de alta qualidade, criaram oportunidades para que o gesso fosfático seja utilizado como retardador de cura no cimento. Atualmente, a quantidade total de gesso de fósforo utilizado como retardador de cimento no país é de aproximadamente 6 Mt/ano. Já em 2012, a demanda por retardadores de cimento na produção de cimento na China foi de cerca de 90 Mt. Mesmo que toda a capacidade de produção de retardadores de cimento a partir do gesso de fósforo fosse utilizada, isso representaria apenas cerca de 7,4% da demanda total por esses retardadores. Portanto, o gesso de fósforo tem um grande potencial no mercado como retardador de cimento. Atualmente, a maior capacidade de produção de retardantes para cimento feitos a partir de gesso de fósforo no país é de 800 kt/a por linha de produção. O maior problema do gesso de fósforo como retardador de cura do cimento é que as impurezas presentes nele podem afetar o tempo de cura do cimento, fazendo com que sua resistência diminua. Portanto, é necessário realizar um tratamento adequado de purificação do gesso de fósforo, com o objetivo principal de remover substâncias ácidas como fósforo e flúor presentes nele. Os processos mais comuns de purificação e remoção de impurezas atualmente são a lavagem, a neutralização, a secagem e a calcinação. No futuro, será necessário se esforçar para melhorar a qualidade do gesso de fósforo e reduzir os custos de produção do mesmo como agente retardador no cimento. Isso visará acelerar a substituição do gesso natural e do gesso desulfurizado pelo gesso de fósforo como agente retardador no cimento. 3.2 Blocos e tijolos de gesso feitos a partir de gesso fosfático: Assim como o gesso natural de duas águas e o gesso desulfurado, o principal componente do gesso fosfático é o CaSO4˙2H2O. É tecnicamente possível utilizar gesso fosfático para fabricar materiais de construção, como blocos de gesso e tijolos de gesso. Além disso, a resistência, a capacidade de suportar cargas e a permeabilidade desses produtos são superiores às dos tijolos de argila e dos tijolos de cimento tradicionais. Atualmente, a capacidade total de produção de blocos de gesso feitos a partir de gesso fosfático no país é de aproximadamente 5,0×106 m²/ano. A maior capacidade de produção por unidade fabril pertence à empresa Hefei Jinlong New Environmental Protection Building Materials Co., Ltd., com uma capacidade de 1,5×106 m²/ano ； A capacidade total de produção de tijolos de gesso feitos a partir de gesso fosfático é de aproximadamente 2,0×109 unidades/ano. A maior capacidade de produção em uma única unidade produtiva pertence à Guizhou Kailin (Group) Co., Ltd. É necessário aprimorar ainda mais o sistema de padrões para o uso integrado do gesso produzido como subproduto industrial, além de acelerar a elaboração e atualização dos padrões relacionados a esse gesso e aos produtos e aplicações que dele dependem. (4) No futuro, será necessário promover amplamente o uso do gesso de fósforo como retardador de cura do cimento, bem como na produção de novos materiais de construção, como placas de gesso, blocos de gesso e argamassas à base de gesso. É incentivada a utilização exclusiva de gesso fosfático como matéria-prima em projetos de linhas de produção de placas de gesso para revestimento de paredes, com capacidade de 3,0×107 m²/ano ou mais. Também são incentivados projetos de construção ou reforma de linhas de produção de blocos de gesso, com capacidade de 3,0×105 m²/ano ou mais. Além disso, são incentivados projetos de construção ou reforma de linhas de produção de materiais de construção à base de gesso, como gesso para pintura e gesso adesivo, com capacidade de 100 kt/ano ou mais. São também incentivados projetos de construção de linhas de produção de pó de gesso de alta resistência, com capacidade de 50 kt/ano ou mais. Por fim, são incentivados projetos de construção de linhas de produção de pó de gesso para uso na construção civil, com capacidade de 1000 kt/ano ou mais. (5) Desenvolver um conjunto de tecnologias comuns e essenciais, como tecnologias de purificação de gesso fosfático de baixo custo, alta performance e ambientalmente sustentáveis; tecnologias para a produção de materiais de consolidação de minas de baixo custo e alta performance a partir de gesso fosfático de baixa qualidade; e tecnologias para melhorar o solo por meio do uso do gesso gerado como subproduto industrial. (6) É necessário promover ativamente pesquisas tecnológicas relacionadas ao tratamento químico do gesso de fósforo, visando a industrialização de técnicas avançadas que permitam a produção de cimento ou cálcio óxido a partir do gesso de fósforo, com baixo consumo de energia; além da produção de carbonato de cálcio a partir do mesmo processo; e ainda da produção de potássio sulfato, juntamente com amônia clorada ou fertilizantes compostos à base de NPK. (7) A chave para o uso integrado do gesso de fósforo continua sendo o **apoio político**. É necessário que haja incentivos por meio de políticas fiscais, tributárias e energéticas, para que as empresas possam obter lucro ou, no mínimo, cobrir seus custos com o uso integrado do gesso de fósforo. Recomenda-se que os materiais de construção e produtos químicos produzidos a partir de gesso fosfático sejam isentos do pagamento do IVA, ou que o imposto seja reembolsado imediatamente após sua cobrança. 5 Conclusão Devido a diferenças em termos de tecnologia e padrão de vida da população, o uso integrado do gesso fosfático em nosso país ainda é relativamente atrasado. Até o momento, o gesso de fósforo gerado na produção da maioria das empresas químicas que trabalham com fósforo ainda não foi utilizado de forma eficaz. Isso não só representa um desperdício de recursos e ocupação de terras, mas também polui o meio ambiente. Portanto, é urgente encontrar maneiras de utilizá-lo de forma integrada. O gesso de fósforo pode ser utilizado para produzir materiais de construção, fertilizantes e outros produtos químicos de alto valor agregado e grande demanda, permitindo assim transformar resíduos em recursos valiosos. Portanto, é muito necessário intensificar as pesquisas e desenvolvimentos voltados para o uso eficiente dos recursos provenientes do gesso fosfático.

Este tópico foi editado pela última vez por gyt0731 em 13/12/2016, às 11:26 :) Foram coletados os padrões técnicos relacionados ao uso do gesso de fósforo (tanto no país quanto no exterior) (veja o link: http://bbs.hcbbs.com/thread-1651393-1-1.html). Gostaria de saber se alguém tem algo a acrescentar? Do ponto de vista das normas técnicas, a utilização do gesso fosfático (em placas de gesso, blocos, tijolos e pó) já dura mais de 20 anos, e até hoje há opiniões mistas a respeito. Parece que há muitos obstáculos psicológicos e problemas relacionados ao uso do gesso de fósforo, o que gera uma impressão negativa em relação a esse material. Considerando que existem 300 milhões de toneladas desse material já em uso, com um acréscimo anual de 80 milhões de toneladas, há muitas publicações na internet sobre desenvolvimentos tecnológicos positivos relacionados ao seu uso, além de críticas aos riscos do gesso de fósforo, com apelos para que seu uso seja evitado. O que vocês acham disso?