磷石膏提純環(huán)保高質(zhì)量利用技術(shù)摘要：中低品位磷礦直接利用無磷石膏排放工藝，是磷化工技術(shù)史上一次革命性創(chuàng)新，它會使我國磷資源利用率提高3倍以上，使用年限延長50～100年。磷石膏提純高質(zhì)量環(huán)保利用技術(shù)，是磷石膏利用技術(shù)一項(xiàng)重大突破，也是確保磷石膏建筑材料安全環(huán)保性的底線。“低品位磷礦生產(chǎn)硫酸鈣晶須聯(lián)產(chǎn)磷銨鈣鎂無磷石膏排放工藝”1項(xiàng)目介紹我們通常將含磷28%以上的磷礦稱為高品位磷礦（富礦），28%以下稱為中低品位磷礦。我國已探明磷礦資源基礎(chǔ)儲量為160億噸，其中富礦占比不到10%，中低品位磷礦約占90%，探礦結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示，我國的磷礦含量平均只有17%，而氧化鈣45%左右、二氧化硅20%左右，鎂、氟、鐵等其它中微量元素占比較少。目前，我國乃至世界生產(chǎn)磷酸的工藝都是采用硫酸法-濕法磷酸工藝，占整個(gè)磷化工技術(shù)的80%，特點(diǎn)是：⑴必須使用高品位磷礦；⑵生產(chǎn)1噸磷酸（按100%P2O5計(jì)）產(chǎn)品要排放5噸磷石膏；⑶如果使用中低品位磷礦必須選后才能用，而3噸中低品位磷礦才能選到1噸高品位磷礦，選礦過程中有30%～40%的磷會因技術(shù)原因被丟棄。因此，傳統(tǒng)的硫酸法-濕法磷酸和選礦工藝，在現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)過程中缺陷明顯：一是大量排放的磷石膏固廢和選礦礦渣污染環(huán)境及侵占土地；二是在磷礦開采和選礦時(shí)，資源浪費(fèi)性巨大。所以，公司開發(fā)了下列磷資源綜合利用的創(chuàng)新技術(shù)。（1）低品位磷礦直接利用、固廢零排放技術(shù)本工藝用15%以上的磷礦石做原料不用選礦，采用鹽酸酸解磷礦，首先分離提取硅渣、然后用硫酸與溶液中鈣離子中和、結(jié)晶轉(zhuǎn)型為纖維狀、提取得到石膏晶須，溶液中的鹽酸循環(huán)利用，磷酸在往復(fù)循環(huán)中得到濃縮、富集后與鎂及其他元素加氨中和、生產(chǎn)磷產(chǎn)品（磷銨鈣鎂肥）。這種雙酸解耦、分層提取轉(zhuǎn)化利用技術(shù)，開創(chuàng)了磷礦石不論含量高低、品質(zhì)優(yōu)劣均不需要選礦、而且各種元素完全利用、且不排放固廢（磷石膏）的磷化工藝，是磷化工技術(shù)的革命性創(chuàng)新。利用低品位磷礦生產(chǎn)三個(gè)系列產(chǎn)品，生產(chǎn)成本低、市場容量大，一是主產(chǎn)品石膏晶須，純度達(dá)99.5%、 白度達(dá)98.5% 等指標(biāo)都優(yōu)于任何一種天然石膏，利用其開發(fā)的 α型高強(qiáng)石膏、β型建筑石膏 的抗折、抗壓等主要性能指標(biāo)，經(jīng)專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測都高于同類產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)；二是磷銨鈣鎂肥 ，獨(dú)創(chuàng)的新產(chǎn)品，不僅含磷、氮，還含鈣、鎂、鐵等中微量元素，可廣泛適用于生產(chǎn)復(fù)合肥料；三是硅鈣土壤調(diào)理劑系列 ，針對我國有近40%的土地劣質(zhì)化、酸化等情況，采用航天微生物菌技術(shù)，將提的硅渣與微生物菌活化，生產(chǎn)微生物菌硅鈣土壤調(diào)理劑、水體凈化劑、作物抗重茬劑和果樹養(yǎng)根劑等產(chǎn)品，部分已投入市場，反應(yīng)效果良好。目前已建成 國內(nèi)首條年產(chǎn)5萬噸石膏晶須暨3萬噸磷銨鈣鎂肥生產(chǎn)線 ，因石膏晶須利用技術(shù)的突破，產(chǎn)能將在2019年全面釋放；年產(chǎn)4萬噸β型建筑石膏、3千噸α型高強(qiáng)石膏生產(chǎn)裝置也在2018年10月、和11月相繼投產(chǎn)，還配套了年產(chǎn)萬噸級微生物菌硅鈣土壤調(diào)理劑生產(chǎn)線。完全實(shí)現(xiàn)了低品位磷礦直接利用、磷資源吃干榨盡、磷石膏零排放。如果將該技術(shù)項(xiàng)目擴(kuò)規(guī)100萬噸級，按照目前項(xiàng)目產(chǎn)品，每噸低品位磷石膏可生產(chǎn)：0.9噸磷銨鈣鎂肥（1000元/噸），1.7噸二水石膏晶須（1020元/噸），可創(chuàng)銷售收入2020元，100萬噸低品位磷礦可創(chuàng)產(chǎn)值20億元；二水石膏晶須轉(zhuǎn)化超純、超白β型石膏粉（1100元/噸）、α型高強(qiáng)石膏（3000元/噸），還可以制造系列產(chǎn)品：膩?zhàn)臃邸⑹啻蟀?、吊頂板、裝飾材料、陶模粉、自流平、GRG材料、工藝石膏制品、保健產(chǎn)品、摩擦片及橡膠、塑料、造紙、油漆等填料。將磷礦石內(nèi)的鈣基原料轉(zhuǎn)化利用好，還是我國在利固利廢、材料轉(zhuǎn)型政策上大力提倡的，是我市的重大發(fā)展機(jī)遇。（2）磷石膏提純、高質(zhì)量利用技術(shù)磷石膏主要成分是占比80%左右的二水硫酸鈣，還含有磷、氟、游離酸及有機(jī)質(zhì)等，無論是壩庫還是堆存都會造成地下水、地表水以及空氣粉塵的污染。針對磷石膏成分復(fù)雜、危害性強(qiáng)、硫酸鈣含量高的特點(diǎn)，開發(fā)出了磷石膏提純、轉(zhuǎn)化利用的關(guān)鍵技術(shù)，即：將磷石膏中的可溶氟、可溶磷及其他可溶鹽和導(dǎo)致顏色黑的有機(jī)物質(zhì)及硅渣分級提出，使硫酸鈣純度由80%提高至93%以上，可溶磷、氟及其他可溶鹽類由0.5%～1%降至0.1%以下，由于對有害雜質(zhì)的清除，磷石膏提純后（即提純磷石膏，占原礦磷石膏的80%）的品質(zhì)可完全替代天然石膏，經(jīng)過專用設(shè)備轉(zhuǎn)化為β型建筑石膏，成本低、品質(zhì)高，產(chǎn)品附加值與常用的磷石膏利用技術(shù)之水泥緩凝劑、紙面石膏板和石膏砌塊等低等級產(chǎn)品相比要高數(shù)倍，市場用途很廣；分級提出、占比20%的硅渣、有機(jī)質(zhì)等利用微生物菌技術(shù)進(jìn)行活化、生產(chǎn)土壤調(diào)理劑及農(nóng)作物預(yù)防病害等功能2項(xiàng)目優(yōu)勢1、社會效益明顯（1）磷資源完全利用。傳統(tǒng)的硫酸法-濕法磷酸工藝對中低品位磷礦的應(yīng)用必須精選，按每選一噸礦石時(shí)丟棄40%的磷計(jì)算，我國每年要浪費(fèi)近千萬噸的低品位磷礦，而不選礦、直接應(yīng)用占資源總量90%的中低品位磷礦，可使我國磷資源使用年限大大延長。我市高品位磷礦枯竭，而低品位磷礦資源豐富、選礦難度大，如果利用本技術(shù)，社會和經(jīng)濟(jì)效益可觀。（2）磷石膏提純高質(zhì)量利用。磷石膏提純梯級利用技術(shù)，可將我國現(xiàn)存的5億噸和每年新增的7600萬噸磷石膏變廢為寶，將使堆放磷石膏的數(shù)百萬畝土地還田于農(nóng)，工廠周邊也不再有廢渣山和黑水河。如果將胡雙磷地區(qū)庫存和每年新增的磷石膏利用好，不僅可以為我市再造一個(gè)新的磷化建材產(chǎn)業(yè)，而且將堆在政府頭上一座磷石膏大山徹底搬掉。2、經(jīng)濟(jì)效益顯著（1）低品位磷礦綜合利用成本低、價(jià)值高原料成本、產(chǎn)品價(jià)值優(yōu)勢巨大。與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比，本工藝使用低品位磷礦（15%）每噸 100多元，而傳統(tǒng)工藝用高品位磷礦（28%以上）高達(dá)500多元；酸解用鹽酸是工業(yè)副產(chǎn)處理品，不僅不要錢，而且每噸收處理費(fèi)200多元，單純以磷銨鈣鎂肥計(jì)算，所用的磷礦石及耗酸是零成本，而同類磷酸一銨成本為1650元（1.6噸高品位磷礦880元、1.4噸硫酸770元）；產(chǎn)品由原來只有一種磷產(chǎn)品，擴(kuò)大為石膏晶須、磷銨鈣鎂肥、土壤調(diào)理劑三大類，產(chǎn)出比高出3倍，而磷石膏也變廢為資源， 因此該技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢巨大。（2）磷石膏提純產(chǎn)品用途廣、附加值高磷石膏提純，直接成本每噸在30元以內(nèi)，而產(chǎn)品由固廢變成了優(yōu)質(zhì)的建筑原材料，通過加工轉(zhuǎn)化α高強(qiáng)石膏，價(jià)值在1000-1500元之間，β建筑石膏市場售價(jià)400-500元，而兩個(gè)產(chǎn)品加工費(fèi)成本在450-500元之間，在現(xiàn)有的市場，應(yīng)歸為高回報(bào)率產(chǎn)品。3、技術(shù)成熟穩(wěn)定技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)投資九千萬元，歷時(shí)八年研發(fā)，繁復(fù)的技術(shù)，創(chuàng)造了今天爆發(fā)。公司生產(chǎn)裝置都是在小試、中試、工業(yè)化試驗(yàn)的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大到工業(yè)化生產(chǎn)，目前各項(xiàng)目生產(chǎn)工藝指標(biāo)達(dá)標(biāo)，新研發(fā)設(shè)備裝置生產(chǎn)達(dá)產(chǎn)，創(chuàng)新產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良、市場前景好。