磷肥工業(yè)固體廢棄物磷石膏的處理

一、前言

磷石膏是濕法磷酸工業(yè)的副產(chǎn)物，每生產(chǎn)1t磷（以P2O5計(jì)算）約產(chǎn)生4.5～5.5t磷石膏。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年我國(guó)全年生產(chǎn)磷肥1669.93萬(wàn)t，同比增長(zhǎng)2.59%，而歷年來(lái)磷石膏的堆放量累計(jì)超過(guò)3億，企業(yè)每年為此花費(fèi)大量的經(jīng)費(fèi)用于建設(shè)渣場(chǎng)及其運(yùn)行管理。磷石膏含未分解磷礦、游離磷酸、氟化物等雜質(zhì)，大量堆放會(huì)帶來(lái)環(huán)境問(wèn)題，污染土壤、大氣和水體。根據(jù)2011年12月出臺(tái)的《大宗固體廢物綜合利用實(shí)施方案》，到2015年，我國(guó)磷石膏的綜合利用率也只能從2010年的20%提高至30%。因此，如何對(duì)其進(jìn)行合理地處置和處理是固體廢棄物處理面臨的重要問(wèn)題。圖1磷石膏圖2

磷石膏山旁就是村莊-牛欄江水源保護(hù)區(qū)環(huán)境受污染二、我國(guó)磷石膏綜合利用存在的問(wèn)題（1）區(qū)域發(fā)展不平衡不同地區(qū)磷石膏綜合利用情況受地域條件和運(yùn)輸半徑的影響較大。磷石膏的產(chǎn)生、堆存主要集中在云南、貴州、四川、湖北等磷復(fù)肥產(chǎn)區(qū)；而受運(yùn)輸半徑影響，磷石膏消耗主要集中在建筑石膏、水泥產(chǎn)量大的地區(qū)。（2）技術(shù)水平還需提高目前，磷石膏制備建筑材料缺乏經(jīng)濟(jì)適用的預(yù)處理工藝，依然存在著提純困難、能耗高等缺陷，影響了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，如石膏制品強(qiáng)度低、耐水性差等，不能用作承重墻及外墻材料，這些都需要技術(shù)上的突破。磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥技術(shù)存在著磷石膏的深度脫磷、高溫分解等問(wèn)題，存在著生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜、能耗高、投資大、生產(chǎn)規(guī)模小的難題。（3）磷石膏品質(zhì)不穩(wěn)定受磷礦來(lái)源影響，磷石膏中雜質(zhì)含量及種類差異較大；與脫硫石膏和天然石膏相比，磷石膏品質(zhì)較差且處理成本高。（4）下游產(chǎn)品市場(chǎng)難以打開(kāi)一方面目前還沒(méi)有磷石膏制品相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，造成市場(chǎng)認(rèn)可度低；另一方面用戶使用磷石膏為原料的制品時(shí)有所顧忌，磷石膏綜合利用面臨很大的市場(chǎng)壓力。三、國(guó)家的相關(guān)要求《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》指出，清潔生產(chǎn)是指不斷采取改進(jìn)設(shè)計(jì)、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免在生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過(guò)程中污染物的產(chǎn)生和排放，以此減輕或者消除對(duì)人類健康和環(huán)境的危害。清潔生產(chǎn)審核的具體做法是通過(guò)對(duì)企業(yè)的具體生產(chǎn)工藝、設(shè)備和人員操作進(jìn)行調(diào)查診斷，找出能耗高、物耗高、污染重的原因提出減少有毒有害物料的使用和產(chǎn)生，降低能耗、物耗及廢物產(chǎn)生的方案，進(jìn)而選定技術(shù)經(jīng)濟(jì)及環(huán)境可行的清潔生產(chǎn)方案，從而實(shí)現(xiàn)“節(jié)能、降耗、減污、增效”，降低生產(chǎn)成本，提高組織的綜合效益，提高組織員工素質(zhì)的目的。所以推行清潔生產(chǎn)審核既是企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗減排的最佳途徑，也是企業(yè)實(shí)施節(jié)能降耗減排工作的重要平臺(tái)。四、處理方案和措施1生產(chǎn)過(guò)程中的處理（源頭控制）：（1）磷銨節(jié)酸新工藝。在磷銨制備磷酸過(guò)程中硫酸消耗較大，造成硫酸單耗較高，從而影響公司生產(chǎn)成本。采用新工藝在中間產(chǎn)品料漿中再加入適量的磷礦石，使之發(fā)生反應(yīng)并形成CaSO4·2H2O沉淀，消耗反應(yīng)料漿過(guò)濾分離時(shí)產(chǎn)生的4%~5%左右H2SO4

殘留。這樣磷酸中過(guò)量的硫酸將被充分利用，有利于提高成品磷銨中P2O5的含量，從而降低硫酸的消耗，大大降低生產(chǎn)成本，達(dá)到清潔生產(chǎn)、節(jié)能降耗的目的。（2）燃煤鍋爐尾氣脫硫改造。將鍋爐尾氣作為磷銨裝置噴粉塔的干燥熱源，在噴粉塔內(nèi)與高壓霧狀氨化料漿充分接觸反應(yīng)，鍋爐尾氣中微量SO2和氨化料漿中氨反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與干燥尾氣中空氣進(jìn)一步氧化成硫酸銨。干燥尾氣經(jīng)過(guò)三級(jí)重力沉降室除塵，尾氣達(dá)標(biāo)排放。實(shí)現(xiàn)鍋爐尾氣脫硫和鍋爐余熱利用，達(dá)到降低能耗、較少排放的目的。（3）提高磷銨生產(chǎn)效率的改造。通過(guò)設(shè)備改造、細(xì)化管理提高生產(chǎn)效率，降低單耗。經(jīng)過(guò)設(shè)備改造，更換了制約產(chǎn)能瓶頸的幾臺(tái)設(shè)備；通過(guò)細(xì)化管理，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)檢修工作，更新了一批常用備件，降低了設(shè)備故障率；通過(guò)績(jī)效管理提高了人員積極性。（3）制備硫酸鉀硫酸鉀是一種重要的無(wú)氯優(yōu)質(zhì)鉀肥，也是農(nóng)作物所需硫的重要來(lái)源。

4在制備新材料方面的應(yīng)用（1）硫酸鈣晶須硫酸鈣晶須又稱石膏晶須，具有