Обмен мнениями по теме «Технологии, оборудование и применение методов очистки фосфатного гипса»

Современное состояние использования фосфатного гипса в нашей стране. С развитием промышленности фосфатных удобрений в Китае объемы выбросов побочного продукта этой промышленности — фосфатного гипса — растут стремительно. Повышение степени комплексного использования фосфатного гипса является не только актуальной проблемой для отрасли фосфатных удобрений, но и задачей, которую необходимо срочно решить органам власти всех уровней, научно-исследовательским институтам и связанным с этой отраслью предприятиям. Фосфатный гипс – это твердые отходы, образующиеся при производстве фосфатных удобрений и фосфорной кислоты; при производстве 1 тонны фосфорной кислоты образуется примерно (4,5–5) тонн фосфатного гипса. Основным компонентом фосфатного гипса является кальций сульфат (CaSO4·2H2O). Кроме того, в нем присутствуют небольшие количества неполностью разложившихся фосфоритов, фторидов, фосфорной кислоты, органических веществ, веществ, нерастворимых в кислотах, а также соединений железа и алюминия. С быстрым развитием в нашей стране промышленности высококонцентрированных фосфатных удобрений и фосфорной кислоты резко возросло количество побочного продукта — фосфатного гипса. В настоящее время годовой объем выбросов фосфатного гипса в нашей стране составляет около 50 миллионов тонн. Из-за ограничений в технологиях его переработки общий объем накопленных запасов превышает 200 миллионов тонн. В стране пока не существует эффективных способов использования фосфатного гипса; его в основном хранят на складах. Это приводит к заниманию земельных участков и расточительству ресурсов. Кроме того, содержащиеся в нем кислоты и другие вредные вещества могут загрязнять окружающую среду. Очевидно, что фосфатный гипс требует серьезной обработки. В противном случае это негативно скажется на здоровье людей, окружающей среде и социальной стабильности, а также на охране территории страны. Это также приведет к огромным убыткам для предприятий. Безвредная обработка отходов фосфатного гипса стала проблемой-«узким местом», влияющей на производство предприятий, производящих фосфатные удобрения. Эффективное использование фосфатного гипса станет ключом к устойчивому развитию химической промышленности по производству фосфатных удобрений. В данной статье подробно рассматриваются проблемы, связанные с комплексным использованием фосфатного гипса, а также его возможности в качестве ресурса. Также предлагается несколько рекомендаций по эффективному использованию фосфатного гипса в качестве ресурса. 2. Современное состояние комплексного использования фосфатного гипса в нашей стране. По неполным данным, в настоящее время объем комплексного использования фосфатного гипса в нашей стране составляет примерно 10 000 тыс. тонн в год, что меньше, чем объем использования гипса, получаемого в процессе десульфуризации. Из этого примерно 2800 кт в год производится строительный гипс, около 2500 кт в год — средства замедления твердения цемента, примерно 1600 кт в год — гипсовые блоки и кирпичи. Примерно 1500 кт в год используется в качестве наполнителя, ещё 1500 кт в год — в качестве средства для улучшения свойств почвы. Примерно 100 кт в год используется для производства химических продуктов, таких как серная кислота и её производные. Основные проблемы, связанные с комплексным использованием фосфатного гипса в нашей стране, заключаются в следующем. (1) Фосфатный гипс содержит много примесей, что повышает затраты на его использование. Фосфатный гипс содержит свободную фосфорную кислоту и серную кислоту и другие кислые вещества, из-за чего у него низкий уровень pH, что способствует коррозии производственного оборудования. В то же время фосфаты и фториды, содержащиеся в фосфогипсе, оказывают негативное влияние на готовую продукцию. Поэтому фосфатный гипс должен пройти процедуры очистки и удаления примесей перед тем, как его можно будет использовать дальше. При использовании фосфатного гипса возникает вторичное загрязнение, поэтому для соблюдения **экологических стандартов необходимы дополнительные экологические устройства. Инвестиции и затраты на его эксплуатацию являются высокими. (2) Наблюдается неравномерное развитие между регионами, а комплексное использование фосфатного гипса на протяжении долгого времени остается на низком уровне. Под влиянием регионального распределения ресурсов и радиуса транспортировки ситуация с образованием, накоплением и комплексным использованием фосфогипса в разных регионах значительно различается. Сброс и хранение фосфатного гипса в основном происходит в регионах производства фосфатных удобрений – Юньнане, Гуйчжоу, Сычуани, Хубэе и Аньхуэ. В свою очередь, потребление гипса сосредоточено в тех регионах, где большое производство строительного гипса и цемента, например, в экономически развитых восточных провинциях Китая. Из-за ограничений, связанных с радиусом транспортировки, в регионах с высоким потреблением гипса его не хватает, в то время как в местах с высокими объемами выбросов приходится его в больших количествах хранить. (3) Система стандартов неполная. С одной стороны, отсутствуют стандарты для производства фосфатного гипса, предназначенного для использования в различных строительных материалах, что затрудняет его применение в этих сферах. С другой стороны, отсутствуют стандарты, касающиеся комплексного использования фосфатного гипса, поэтому приходится опираться на другие аналогичные стандарты. Низкий уровень признания этого продукта на рынке затрудняет его массовое использование. (4) Большой объем производства натурального гипса в нашей стране ограничивает использование фосфорного гипса. В 2010 году объем производства натурального гипса в Китае составил 45 000 тыс. тонн; основные районы производства — Шаньдун, Хунань, Хубэй, Цзянсу и Аньхой. Массовая добыча и использование натурального гипса не только разрушает природную среду, но и отбирает у промышленного побочного гипса рынок. По сравнению с высоким уровнем комплексного использования гипса как побочного продукта промышленности в развитых странах, в Китае существует большое давление в отношении использования фосфатного гипса (например, в США этот показатель составляет 35%, а в Японии — почти 100%). 3. Использование фосфатного гипса в промышленных целях 3.1. Использование фосфатного гипса в качестве замедлителя затвердевания цемента В настоящее время в Китае в качестве замедлителей затвердевания цемента в основном используется натуральный гипс и гипс, полученный в процессе десульфуризации. По мере увеличения производства цемента растет и спрос в стране на замедлители затвердевания цемента. Увеличение затрат на добычу природного гипса в нашей стране и сокращение запасов качественного гипса также создают возможности для использования фосфогипса в качестве замедлителя затвердевания цемента. В настоящее время общий объем использования фосфатного гипса в качестве замедлителя схватывания цемента в Китае составляет примерно 6 млн тонн в год. В 2012 году потребность китайской промышленности в замедлителях схватывания цемента оценивалась примерно в 90 млн тонн в год. Даже при полном использовании производственных мощностей по производству замедлителей из фосфатного гипса, их доля в общем спросе на такие замедлители составит всего около 7,4%. Очевидно, что у фосфатного гипса большие перспективы на рынке в качестве замедлителя затвердевания цемента. В настоящее время максимальная производственная мощность одной линии по производству замедлителей затвердевания цемента из фосфорного гипса в стране составляет 800 кт/год. Самой серьезной проблемой использования фосфатного гипса в качестве замедлителя затвердевания цемента является то, что примеси, содержащиеся в фосфатном гипсе, влияют на время затвердевания цемента, что приводит к снижению его прочности. Поэтому необходимо провести соответствующую очистку и удаление примесей из фосфатного гипса; ключевым моментом является удаление таких кислотных веществ, как фосфор и фтор, из состава фосфатного гипса. В настоящее время для очистки и удаления примесей чаще всего используются такие методы, как промывка, нейтрализация, сушка и спекание. В дальнейшем необходимо сосредоточить усилия на повышении качества фосфогипса и снижении производственных затрат на его использование в качестве замедлителя схватывания цемента, чтобы ускорить процесс замены им природного гипса и десульфуризированного гипса в этой роли. 3.2 Изготовление кирпичей и блоков из фосфатного гипса. Как и натуральный дигидратный гипс, так и гипс, полученный в результате десульфуризации, имеют в своем составе в основном вещество CaSO4˙2H2O. С технической точки зрения нет проблем с производством строительных материалов из фосфатного гипса, таких как гипсовые блоки и кирпичи; при этом прочность, способность выдерживать нагрузки и воздухопроницаемость таких изделий превосходят характеристики традиционных глиняных кирпичей и цементных блоков. В настоящее время общая производственная мощность по изготовлению кирпичей из фосфатного гипса в стране составляет примерно 5,0×106 м²/год. Максимальная производственная мощность одной линии приходится на компанию Hefei Jinlong New Environmental Protection Building Materials Co., Ltd., где она составляет 1,5×106 м²/год ； Общая производственная мощность по изготовлению кирпичей из фосфатного гипса составляет примерно 2,0×10^9 штук в год. Максимальная мощность одной производственной линии принадлежит компании Guizhou Kailin (Group) Co., Ltd. Необходимо дальнейшее совершенствование стандартов комплексного использования промышленного побочного гипса, а также ускорение разработки и утверждения стандартов, касающихся промышленного побочного гипса и связанных с ним продуктов и их применения. (4) В будущем необходимо активно использовать фосфатный гипс в качестве замедлителя затвердевания цемента, а также для производства таких новых строительных материалов, как гипсовые панели, гипсовые блоки и гипсовый строительный раствор. Особое внимание уделяется стимулированию полного использования фосфатного гипса в качестве сырья в проектах по строительству или модернизации производств листового гипсокартона с мощностью одной линии 3,0×107 м2/год и более; производств гипсовых блоков с такой же мощностью; производства сухих строительных материалов на основе гипса, таких как шпатлевочный гипс и клеевой гипс, с мощностью одной линии 100 кт/год и более; производства высокопрочного гипсового порошка с мощностью одной линии 50 кт/год и более; а также производства строительного гипсового порошка с мощностью одной линии 1000 кт/год и более. (5) Разработка ряда ключевых общих технологий, таких как технологии очистки фосфатного гипса с низкими затратами и высокой эффективностью, экологически чистые методы его обработки; технологии производства герметиков для заполнения шахт из фосфатного гипса низкого качества при минимальных затратах и с высокими показателями эффективности; а также ключевые технологии улучшения качества почв с использованием промышленного побочного гипса. (6) Активно вести исследования в области химической обработки фосфатного гипса, способствуя индустриализации передовых технологий, таких как производство цемента или кальция оксида с одновременным получением серной кислоты при низком энергопотреблении, производство карбоната кальция с одновременным получением серной кислоты, а также производство калийной соли с одновременным получением аммиачнокислого натрия или хлорсодержащих комплексных удобрений NPK. (7) Ключом к комплексному использованию фосфатного гипса по-прежнему является **степень поддержки со стороны государства: необходимо с помощью финансовых, налоговых и энергетических мер создать условия, при которых предприятия смогут получать прибыль или хотя бы не терять прибыльность при комплексном использовании фосфатного гипса. Рекомендуется освободить строительные материалы и химическую продукцию, производимые на основе фосфатного гипса, от уплаты НДС или возвращать сумму налога немедленно после его взимания. 5 Заключение. Из-за различий в технологиях и уровне жизни населения комплексное использование фосфатного гипса в нашей стране остается довольно отсталым. Фосфатный гипс, выделяемый в процессе производства в большинстве современных предприятий по переработке фосфора, до сих пор не находит эффективного использования. Это приводит не только к расточительству ресурсов и заниманию земельных участков, но и к загрязнению окружающей среды. Поэтому крайне необходимо найти комплексные способы его использования. Используя фосфатный гипс, можно производить строительные материалы, удобрения и другие химические продукты с высокой добавленной стоимостью и большим спросом, тем самым превращая отходы в ценные ресурсы. Поэтому крайне необходимо усилить исследования и разработки в области эффективного использования фосфатных гипсов.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем gyt0731 13.12.2016 в 11:26 :) Собраны технические стандарты, касающиеся применения фосфатного гипса (внутри страны и за рубежом) (см. ссылку: http://bbs.hcbbs.com/thread-1651393-1-1.html). Прошу у всех советов: есть ли что-то ещё, что можно добавить? С точки зрения технических стандартов, использование фосфатного гипса (для производства гипсовых плит, кирпичей-блоков, кирпичей и порошка) ведется уже более 20 лет; до сих пор оно вызывает как положительные, так и отрицательные отзывы. Похоже, что при использовании фосфатного гипса существует множество психологических препятствий и других проблем, что создает неопределенность. Учитывая объем уже существующих запасов в 300 миллионов тонн и ежегодный прирост в 80 миллионов тонн, в Интернете есть много сообщений о положительных результатах разработок в этой области и о стимулах к его использованию. Однако существуют и мнения о вреде фосфатного гипса, с призывами избегать его использования. Что вы думаете по этому поводу?