磷石膏的综合利用及有害元素处理方法

磷石膏是磷工业生产时的副产物,伴随着磷肥、磷酸工业的快速发展,磷石膏的排放量日益增加且大多采用堆积的处理方式,利用率较低,严重限制了磷肥工业的生存与发展。磷石膏的综合开发利用已成为当前急需解决的安全及环保问题。概述了磷石膏的综合利用现状,分析了磷石膏中磷、氟和有机质等杂质对其综合利用的影响及其预处理方法。开发磷石膏中具有潜在价值的资源,将磷石膏再次资源化,实现磷石膏的大规模综合利用刻不容缓。     

基于物质流方法的磷石膏资源化利用现状分析

中国作为农业大国,为了保障粮食安全需要大量的磷肥供给,从而造成在磷酸、磷肥生产过程中产生大量的工业固体废弃物——磷石膏,其长期堆存会对生态环境产生严重危害。我国从2018年开始大力推动对磷石膏的资源化利用,制定、出台了多项鼓励性政策,但直到目前为止磷石膏的综合利用率仍然较低,其资源化利用市场还需要不断建设和完善。本文基于我国磷石膏产生量底数不清的问题,采用产废系数法,以《中国工业统计年鉴》中磷肥产量为基础,估算我国从1957—2019年磷石膏产量,并在对云南、贵州、四川、湖北、安徽等省份开展实地调研与分析之后,选取磷石膏资源化利用综合表现较好的贵州省作为重点研究对象进行物质流分析,绘制磷石膏资源化利用的物质代谢图谱。研究表明：从时间序列方面来看,贵州省磷石膏资源化利用率逐年上升,利用处置率从2018年的58.80%提高到2020年的107.37%,这标志着贵州省已经开始消纳历史堆存的磷石膏固体废弃物;从资源化利用途径方面来看,贵州省2021年第一季度依靠井下填充、制酸及其他化学利用、制造建材、制造水泥缓凝剂,分别消纳磷石膏96.45万t、36.04万t、33.09万t、23.48万t,综合利用率达到55.02%,但利用途径基本还停留在初步发展阶段,具有产品附加值较低、无法实现大规模消纳等缺点。本文经过实地调查研究,探究磷石膏从产生到资源化全生命周期的物质代谢规律,揭示磷石膏资源化利用过程中关于原材料、技术、产品、政策等方面存在的一些关键性问题,从政府、企业、消费者等利益相关方角度提出针对性政策建议,期望能够为我国磷石膏的精准管理和资源化利用提供科学的理论依据,为循环经济、“无废城市”及双碳背景下其他大宗工业固体废弃物的治理研究提供科学的方法借鉴。     

半水磷石膏充填材料在某露天采坑充填治理中的应用

随着磷石膏堆存量大、利用率低等问题日益突出,磷石膏作为充填物料应用于矿山充填已成为近几年磷化工行业研究的热点。针对当前露天坑治理物料匮乏,存在失稳现象等问题,提出采用改性半水磷石膏作为胶凝剂,添加固废物料,制备成半水磷石膏基膏体,对贵州某露天坑进行充填治理,详细介绍了半水磷石膏基膏体的制备原理及露天坑充填治理工艺。实践应用表明,半水磷石膏充填体的3 d强度大于0.5 MPa,满足设计强度0.3 MPa的要求,而且泌出水离子浓度满足国家污水排放Ⅰ级标准,同时泌出水汇集到收集池后循环利用,符合国家倡导的绿色矿山要求。磷石膏资源化利用与露天坑充填治理相结合,不仅可以解决磷石膏堆存问题,而且可以为露天坑治理提供充足的充填材料。随着半水磷石膏充填技术的不断发展与成熟,"矿化一体"的新型循环经济将为矿山与磷化工企业提供新的发展方向。     

磷石膏治理重金属废水的研究进展

磷石膏是磷化工行业排放的工业固体废物,其产量大、综合利用率低,导致大量磷石膏露天堆存,生态风险高,资源浪费严重。磷石膏因其独特的理化性质可吸附重金属离子,在环境治理领域具有广阔的应用前景。但未经处理的磷石膏吸附性能较弱,采用高温煅烧、微波诱导、碱化改性和表面改性等方法可显著提高磷石膏对重金属离子的吸附能力。此外,以磷石膏为原料制备的硫酸钙晶须和羟基磷灰石是合适的重金属离子吸附剂。综述了磷石膏资源化利用面临的困难和磷石膏吸附水中重金属离子的研究现状,分析了磷石膏在重金属废水治理领域的应用前景和亟需解决的问题。     

磷石膏综合利用途径及关键共性技术创新研究建议

磷石膏是磷酸工业生产的副产物,堆放量逐年增加,给环境和农业安全带来了巨大威胁。介绍了磷石膏综合利用途径,分析了磷石膏生产水泥、制备硫酸铵、硫酸钾、碱性土壤调理剂的机理,建议开展磷石膏综合利用关键共性技术创新的研究以及加大磷石膏源头减排技术研发,实现磷石膏无害化、资源化和高值化利用。      

中国磷石膏资源化综合利用研究进展

湿法磷酸工业副产物磷石膏含有可溶磷、氟,各种盐类,重金属及有机物等杂质,难于利用。巨量磷石膏的堆存,既侵占大量土地,又污染周边水、土和大气,破坏生态环境,同时严重阻碍磷化工的可持续发展,亟待开展好并大力推进磷石膏的减量化、资源化利用。介绍了我国磷石膏的产排量及分布,分析了近几年磷石膏的利用途径、利用量以及利用率,讨论了磷石膏在水泥、建材、农业及化肥行业等领域的应用研究及产业开发等,最后展望了磷石膏的资源化综合利用发展方向。      

磷尾矿、磷石膏和黄磷渣的地质聚合反应资源化利用研究进展

随着磷矿开采量的增大,磷矿固废的库存量也逐年增加,对自然环境造成了严重的危害。概述了磷尾矿、磷石膏和黄磷渣固废资源的利用现状,以及碱激发地质聚合反应机理,对比了碱激发地质聚合物混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土,阐述了通过碱激发地质聚合反应资源化综合利用磷尾矿、磷石膏和黄磷渣的现状。      

磷石膏充填采矿法在马路坪矿段的应用

贵州开磷集团公司马路坪矿段成功的应用了磷石膏充填采矿法。上行式磷石膏充填采矿法能提高矿石回收率、降低贫化率,同时实现了磷石膏废料的减量化、资源化、效益化处理,既符合国家循环经济政策,又提高了企业的经济效益。     

钙镁质磷矿选矿尾矿综合利用技术现状及展望

磷化工产业为湖北省的支柱产业,磷矿是磷化工产业最主要的原材料.大量积存的磷矿选矿尾矿严重制约磷矿及磷化工产业健康发展.本文针对磷矿浮选尾矿性质特征及其综合利用现状展开论述分析,指出开展磷尾矿高附加值综合利用及可工业化研究是社会和企业发展的共同需要,也是顺应资源绿色高效利用、坚持环保健康和可持续发展国策的必然选择.     

磷石膏充填材料与技术发展现状及展望

磷石膏堆存量大、利用率低,矿井充填材料消耗量大,原料适应性强。磷石膏利用和矿井充填相结合,不仅可以解决磷石膏堆存问题,而且可以为矿山提供充足的充填材料。结合目前国内磷石膏充填材料和技术发展现状,分析存在的问题和改进方向,得出磷石膏胶结充填技术便于推广,充填材料成本低、性能优异、制备工艺简单,经济和社会效益显著,充填材料适应性需要进一步提高。半水磷石膏膏体充填技术在充填成本和磷石膏利用率方面更具优势,成为磷石膏充填技术发展新方向。随着磷石膏充填技术的不断发展成熟,"矿化一体"新型循环经济产业模式将成为磷化工行业和矿山行业的重要发展方向之一。     

发展循环经济实现煤炭企业可持续发展

从发展循环经济实现煤炭企业实现可持续发展的必要性,以及对煤炭行业、企业内在的资源、环境、可持续发展方面存在的问题,论证了发展循环经济是煤炭企业科学发展的必由之路。提出了"做强煤炭主业,大力发展煤的深度转化和相关资源的综合利用,打造资源—产品—再生资源的反馈循环产业链的经济系统,走新型工业化道路"的发展思路和战略重点。     

湖北某低品质磷石膏浮选增白试验研究

磷石膏是湿法制磷酸工艺产生的固废,针对磷石膏品质差、白度低、难以资源化利用的问题,以湖北某磷石膏为例,运用XRD、SEM、显微镜等手段,系统地研究了其化学组成、矿物组成、微观形貌、嵌布粒度等工艺矿物学性质,并进行了提纯除杂试验。结果表明,试验用磷石膏中的主要矿物为二水硫酸钙,主要脉石矿物为石英,同时存在少量碳粒、有机质、水溶性磷氟。在煤油用量800 g/t、松醇油用量10 g/t条件下脱碳,1231用量100 g/t、MIBC用量300 g/t条件下脱硅,通过双反浮选—再磨再选流程处理,获得的磷石膏精矿纯度为97.28%、白度为58.15%,指标良好,品质满足国标一级品质量标准。该试验的成功为大宗、高附加值利用磷石膏固废指明了方向。     

煤炭企业开展资源综合利用发展循环经济构想

开展资源综合利用,发展循环经济,走新型工业化道路是煤炭企业发展的必然选择。阐述了开展能源资源综合利用,发展循环经济的意义,介绍了潞安矿业集团在这方面的现状。针对潞安集团遵奉循环经济理念,开展煤炭资源综合利用,构建煤—焦—化、煤—电—化、煤—油—化产业链,建设能化大集团的发展战略,提出设想和建议。     

推行清洁生产实现低碳转型

兖矿集团兴隆庄煤矿坚持以"矿产资源开发与环境保护并重"为核心,把清洁生产和废弃物综合利用融为一体,通过"资源--产品--再生资源"的方式,大力发展循环经济,实现了绿色开采和低碳发展.     

磷石膏综合利用改良土壤

甘肃瓮福化工公司与甘肃省农科院合作研制开发的磷石膏资源研发与土壤改良剂项目,将堆放的磷石膏废料进行循环利用,预计项目投产后,每年可消化利用磷石膏100万t以上,不仅解决了企业副产磷石膏的处置问题,而且有利于当地的农业生产,为磷石膏综合利用开辟了一条新途     

磷石膏预处理与综合利用研究进展

磷石膏的大量堆存,不仅会对企业带来经济负担,而且会对环境造成污染。阐述了磷石膏中的杂质类型及其预处理的方法,其中磷、氟类杂质可通过水洗、酸碱中和改性、筛分、煅烧等方法去除,有机物类杂质通过水洗、浮选、煅烧、陈化等方法脱除,钠、钾类碱金属可用适量石灰来抑制;介绍了磷石膏的综合利用研究进展,包括生产硫酸、硫酸钙晶须、硫酸钾、硫酸铵、造纸填料和涂布颜料、建筑原料及产品、纳米羟基磷灰石,作为土壤改良剂、肥料、筑路材料、充填材料,回收硫、稀土元素。磷石膏综合利用前景广阔,但需要努力的方面还很多,要加快磷石膏的资源化合理利用,实现经济效益和环境保护的双赢。      

矿物解离分析系统在磷石膏工艺矿物学研究中的应用

首次采用矿物解离分析系统(MLA),对湖北某工业磷石膏的化学组成、矿物组成、主要矿物颗粒形貌与嵌部特征、矿物解离度、有害元素赋存状态等方面进行了系统的工艺矿物学的探索研究,为磷石膏的资源化利用提供参考。研究表明:该磷石膏中,含量最高的为氧、钙、硫和硅元素,若要提高样品的白度,需要去除磷石膏中的致色杂质元素铁、钛。该磷石膏中矿物组成比较简单,石膏矿物含量满足GB/T 23456-2009 《磷石膏》中一级磷石膏的标准（≥85%）,其次含有少量的石英、钾长石、绿泥石、含铁铝硅酸盐、褐铁矿和黄铁矿等矿物。该磷石膏中的杂质磷主要分布在磷灰石和五氧化二磷中,深度脱磷需要水洗与酸洗相结合。      

双极膜在磷石膏资源化利用方面的应用前景

磷石膏是磷酸生产过程中产生的主要副产物,其成分和性质受磷矿资源特性和磷酸生产工艺的影响而表现出复杂多变性,除此,磷石膏还表现出产排量大、堆存面积广等特点,这也就严重制约了磷石膏后期的资源化利用途径.现在已有的磷石膏资源化利用技术存在成本高、潜在威胁大、处理量低等缺陷,难以大规模、广范围的应用,而双极膜技术能够借助电场作...     

磷石膏掺量对赤泥抗剪特性的影响

为扩大赤泥资源化、无害化利用途径,研究利用磷石膏改性赤泥应用于矿山充填和路基填筑等实际工程中的可能性。开展了赤泥、磷石膏以及磷石膏掺量分别为15%、30%、45%和60%的赤泥—磷石膏混合材料的直接剪切试验。试验发现:随着磷石膏掺量的增加,赤泥—磷石膏混合材料的剪应力—剪切位移关系曲线由软化逐渐趋于硬化,掺量为60%时变为应变硬化型;磷石膏能在一定程度上增强赤泥的抗剪强度,磷石膏掺量从15%增加到60%,试样的凝聚力逐渐减小,内摩擦角先增大后减小,掺量为15%时试样的凝聚力最大,掺量为30%时试样的内摩擦角最大。磷石膏掺入赤泥后,材料的力学性能得到了一定程度的改善,需开展更深入的研究,以将赤泥和磷石膏协同利用于实际工程中。     

磷化工固体废弃物综合利用技术现状

中国磷化工产业规模庞大,是我国国民经济发展的支柱产业,但在磷化工生产过程中每年会产生数千万吨的磷尾矿、磷石膏、磷渣等工业固体废弃物。目前,这些固体废弃物的堆积和消纳已经严重制约了我国经济的可持续健康发展,如何处理和利用这部分资源,对于整个磷化工产业的发展具有重要的意义。为了进一步了解我国磷化工固体废弃物综合利用技术现状,本文详细介绍了磷化工固体废弃物的产出、理化性质、堆存危害、处理技术,阐述了磷尾矿、磷石膏、磷渣三种典型磷化工固体废弃物在工业、农业、水泥、建筑等各个方面的综合利用技术现状,总结了我国磷化工固体废弃物现有利用技术中存在的综合利用率不高、产品转化处于初级阶段、没有实现资源全部循环利用等问题,最后针对未来磷化工固体废弃物处理发展路线,从技术可行性方面提出了合理化的建议,以期我国磷化工固体废弃物大量堆积现状能够得到有效改善,综合利用技术有所突破。