磷石膏提純環保高質量利用技術 摘要： 中低品位磷礦直接利用無磷石膏排放工藝，是磷化工技術史上一次革命性創新，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。 磷石膏提純高質量環保利用技術，是磷石膏利用技術一項重大突破，也是確保磷石膏建筑材料安全環保性的底線。 “低品位磷礦生產硫酸鈣晶須聯產磷銨鈣鎂無磷石膏排放工藝” 1 項目介紹 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%，探礦結果統計顯示，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，我國乃至世界生產磷酸的工藝都是采用硫酸法-濕法磷酸工藝，占整個磷化工技術的80%，特點是：⑴必須使用高品位磷礦；⑵生產1噸磷酸（按100%P2O5計）產品要排放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%的磷會因技術原因被丟棄。 因此，傳統的硫酸法-濕法磷酸和選礦工藝，在現今工業生產過程中缺陷明顯：一是大量排放的磷石膏固廢和選礦礦渣污染環境及侵占土地；二是在磷礦開采和選礦時，資源浪費性巨大。所以，公司開發了下列磷資源綜合利用的創新技術。 （1）低品位磷礦直接利用、固廢零排放技術 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、結晶轉型為纖維狀、提取得到石膏晶須，溶液中的鹽酸循環利用，磷酸在往復循環中得到濃縮、富集后與鎂及其他元素加氨中和、生產磷產品（磷銨鈣鎂肥）。 這種雙酸解耦、分層提取轉化利用技術，開創了磷礦石不論含量高低、品質優劣均不需要選礦、而且各種元素完全利用、且不排放固廢（磷石膏）的磷化工藝，是磷化工技術的革命性創新。 利用低品位磷礦生產三個系列產品，生產成本低、市場容量大，一是主產品石膏晶須，純度達99.5%、 白度達98.5% 等指標都優于任何一種天然石膏，利用其開發的 α型高強石膏、β型建筑石膏 的抗折、抗壓等主要性能指標，經專業機構檢測都高于同類產品的國家標準； 二是磷銨鈣鎂肥 ，獨創的新產品，不僅含磷、氮，還含鈣、鎂、鐵等中微量元素，可廣泛適用于生產復合肥料； 三是硅鈣土壤調理劑系列 ，針對我國有近40%的土地劣質化、酸化等情況，采用航天微生物菌技術，將提的硅渣與微生物菌活化，生產微生物菌硅鈣土壤調理劑、水體凈化劑、作物抗重茬劑和果樹養根劑等產品，部分已投入市場，反應效果良好。 目前已建成 國內首條年產5萬噸石膏晶須暨3萬噸磷銨鈣鎂肥生產線 ，因石膏晶須利用技術的突破，產能將在2019年全面釋放；年產4萬噸β型建筑石膏、3千噸α型高強石膏生產裝置也在2018年10月、和11月相繼投產，還配套了年產萬噸級微生物菌硅鈣土壤調理劑生產線。完全實現了低品位磷礦直接利用、磷資源吃干榨盡、磷石膏零排放。 如果將該技術項目擴規100萬噸級，按照目前項目產品，每噸低品位磷石膏可生產：0.9噸磷銨鈣鎂肥（1000元/噸），1.7噸二水石膏晶須（1020元/噸），可創銷售收入2020元，100萬噸低品位磷礦可創產值20億元；二水石膏晶須轉化超純、超白β型石膏粉（1100元/噸）、α型高強石膏（3000元/噸），還可以制造系列產品：膩子粉、石膏大板、吊頂板、裝飾材料、陶模粉、自流平、GRG材料、工藝石膏制品、保健產品、摩擦片及橡膠、塑料、造紙、油漆等填料。將磷礦石內的鈣基原料轉化利用好，還是我國在利固利廢、材料轉型政策上大力提倡的，是我市的重大發展機遇。 （2）磷石膏提純、高質量利用技術 磷石膏主要成分是占比80%左右的二水硫酸鈣，還含有磷、氟、游離酸及有機質等，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。 針對磷石膏成分復雜、危害性強、硫酸鈣含量高的特點，開發出了磷石膏提純、轉化利用的關鍵技術，即：將磷石膏中的可溶氟、可溶磷及其他可溶鹽和導致顏色黑的有機物質及硅渣分級提出，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%）的品質可完全替代天然石膏，經過專用設備轉化為β型建筑石膏，成本低、品質高，產品附加值與常用的磷石膏利用技術之水泥緩凝劑、紙面石膏板和石膏砌塊等低等級產品相比要高數倍，市場用途很廣；分級提出、占比20%的硅渣、有機質等利用微生物菌技術進行活化、生產土壤調理劑及農作物預防病害等功能 2 項目優勢 1、社會效益明顯 （1）磷資源完全利用。傳統的硫酸法-濕法磷酸工藝對中低品位磷礦的應用必須精選，按每選一噸礦石時丟棄40%的磷計算，我國每年要浪費近千萬噸的低品位磷礦，而不選礦、直接應用占資源總量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，社會和經濟效益可觀。 （2）磷石膏提純高質量利用。磷石膏提純梯級利用技術，可將我國現存的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百萬畝土地還田于農，工廠周邊也不再有廢渣山和黑水河。如果將胡雙磷地區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新的磷化建材產業，而且將堆在政府頭上一座磷石膏大山徹底搬掉。 2、經濟效益顯著 （1）低品位磷礦綜合利用成本低、價值高 原料成本、產品價值優勢巨大。與傳統生產工藝相比，本工藝使用低品位磷礦（15%）每噸 100多元，而傳統工藝用高品位磷礦（28%以上）高達500多元；酸解用鹽酸是工業副產處理品，不僅不要錢，而且每噸收處理費200多元，單純以磷銨鈣鎂肥計算，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）；產品由原來只有一種磷產品，擴大為石膏晶須、磷銨鈣鎂肥、土壤調理劑三大類，產出比高出3倍，而磷石膏也變廢為資源， 因此該技術與傳統技術相比經濟優勢巨大。 （2）磷石膏提純產品用途廣、附加值高 磷石膏提純，直接成本每噸在30元以內，而產品由固廢變成了優質的建筑原材料，通過加工轉化α高強石膏，價值在1000-1500元之間，β建筑石膏市場售價400-500元，而兩個產品加工費成本在450-500元之間，在現有的市場，應歸為高回報率產品。 3、技術成熟穩定 技術研發機構投資九千萬元，歷時八年研發，繁復的技術，創造了今天爆發。公司生產裝置都是在小試、中試、工業化試驗的基礎上逐步擴大到工業化生產，目前各項目生產工藝指標達標，新研發設備裝置生產達產，創新產品品質優良、市場前景好。目前，公司技術已取得國家、省、市級相關專業部門對工藝、技術的專利授權和成果鑒定，及高新技術產品和質量標準的認證多達數十項，已受到國家和省市科技部門的高度關注。 |
