中國粉體網(wǎng)訊 作為磷化工工業(yè)固廢的磷石膏是一塊“燙手山芋”。
磷石膏是濕法磷酸工藝中產(chǎn)生的酸性固體廢棄物,。每生產(chǎn)1tP2O5約產(chǎn)生4~6t磷石膏,。據(jù)統(tǒng)計，全球磷石膏產(chǎn)排量以2.8億t/a速度增加,，累計堆存量已超過60億噸,，我國累計堆存量達8.7億噸，每年新增8000萬噸,。
磷石膏的大量堆存帶來了水體,、土地和大氣等環(huán)境污染問題。大量固體廢物綜合利用和無害化處置是一道世界級難題,，成為限制磷化工企業(yè)發(fā)展的瓶頸,。
目前，磷石膏主要用于水泥,、建筑和農(nóng)業(yè)等行業(yè)，其中以建材行業(yè)為主,。在建筑行業(yè),，磷石膏中的二水硫酸鈣在不同的溫度和壓力條件下可轉(zhuǎn)化為α-CaSO4·1/2H2O、β-CaSO4·1/2H2O和CaSO4Ⅱ,。α-半水石膏與β-半水石膏相比具有更好的力學(xué)性能,，但因其制備工藝復(fù)雜,、生產(chǎn)成本高致使大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)困難。因此,，煅燒制備β-半水石膏工藝更加簡單經(jīng)濟,，是實現(xiàn)磷石膏規(guī)模化應(yīng)用的重要途徑,。目前市場上90%以上的磷石膏基建材粉體材料均以β-半水石膏為主,。
創(chuàng)新煅燒工藝，加快實現(xiàn)無害化處理與資源化利用步伐,。
磷石膏煅燒制備建材粉體材料生產(chǎn)過程通常分為兩步,，首先是石膏凈化除雜，脫除影響石膏粉體膠凝性能的雜質(zhì),，然后進行煅燒粉磨,。
目前，國內(nèi)磷石膏煅燒工藝為炒鍋煅燒工藝,、回轉(zhuǎn)窯煅燒工藝,、沸騰爐煅燒工藝、彼得磨煅燒工藝,、FC-沸騰煅燒工藝,、一步法錘式粉碎煅燒工藝等。
不同煅燒工藝的優(yōu)缺點
針對現(xiàn)有磷石膏煅燒工藝技術(shù)存在的問題和局限性,，業(yè)內(nèi)進一步發(fā)展了流化床煅燒工藝,。流化床煅燒工藝利用脫除附著水的磷石膏在流化床內(nèi)呈流態(tài)化狀態(tài)下進一步脫除結(jié)晶水。具有煅燒均勻性,，通過增大流化床容量,，可實現(xiàn)石膏低溫、長時間煅燒,，且流化床的結(jié)構(gòu)簡單,，并實現(xiàn)了石膏粉分區(qū)控溫煅燒。
2022年,，過程工程所與云南云天化環(huán)�,？萍加邢薰竞献餮邪l(fā)的磷石膏綜合利用示范項目（一期）順利建成并成功產(chǎn)出II型無水石膏和β-半水石膏產(chǎn)品。
45萬噸/年磷石膏流態(tài)化煅燒裝置
過程工程所朱慶山團隊以多年流態(tài)化理論和工程應(yīng)用研究為基礎(chǔ),，在磷石膏煅燒反應(yīng)調(diào)控機制,、反應(yīng)的傳熱傳質(zhì)過程強化、設(shè)備大型化和多功能化等方面研究取得重要進展,，形成磷石膏多功能柔性流態(tài)化煅燒集成新工藝,。該工藝使氣體與磷石膏直接接觸，讓物料預(yù)熱,、煅燒和冷卻過程始終處于懸浮或流化狀態(tài),，傳熱傳質(zhì)效率高,，物料受熱均勻；產(chǎn)品均一性,、穩(wěn)定性較高,；充分回收利用工藝過程余熱，降低能耗,。此外,，該工藝突破了常規(guī)炒鍋工藝只能生產(chǎn)β-半水石膏的限制，可實現(xiàn)靈活調(diào)控,，單套裝置即可生產(chǎn)β-半水石膏和II型無水石膏兩種產(chǎn)品,，其中，II型無水石膏為磷石膏轉(zhuǎn)化利用的新產(chǎn)品,，可應(yīng)用于自流平和填料領(lǐng)域,。
流化床煅燒磷石膏創(chuàng)新點
此外，張磊等提出了磷石膏煤循環(huán)流化床煅燒分解制硫酸聯(lián)產(chǎn)鈣基材料工藝,，以擴大磷石膏綜合利用范圍,。
磷石膏循環(huán)流化床低溫煅燒分解制硫酸聯(lián)產(chǎn)鈣基材料工藝
眾多研究表明，流化床煅燒工藝可以實現(xiàn)磷石膏低能耗,，低成本,，大規(guī)模化,，高值化綜合利用,，或?qū)⒊蔀槲磥砹资嘀苽浣ú氖喾垠w的主流技術(shù)手段。
小結(jié)
磷石膏綜合利用并進一步“變廢為寶”是磷化工高質(zhì)量發(fā)展的一道“必答題”,。工信部節(jié)能與綜合利用司司長黃利斌曾表示：破解磷石膏綜合利用是個多維,、立體、系統(tǒng)的工程,，需要技術(shù)的突破和政策的創(chuàng)新,。而突破煅燒工藝，正是磷石膏綜合利用,，加速產(chǎn)消平衡的“必選項”,。
參考資料：
李恒等.磷石膏煅燒工藝進展分析
張磊等.磷石膏循環(huán)流化床煅燒分解工藝可行性分析
劉德智等.磷石膏制備Ⅱ型無水石膏工藝研究
過程工程所流態(tài)化煅燒新工藝實現(xiàn)磷石膏資源化利用
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知刪除,！
