8月29日，湖北宜昌遠(yuǎn)安江北化工園區(qū)內(nèi)一套年產(chǎn)25萬噸磷石膏資源利用示范裝置正式建成投產(chǎn)，裝置已實現(xiàn)連續(xù)安全穩(wěn)定運行并通過了72小時考核，生產(chǎn)出合格的商品硫酸和水泥熟料產(chǎn)品，各項工藝技術(shù)指標(biāo)全部達(dá)到設(shè)計要求。
據(jù)了解，該項目由成都千礪金科技創(chuàng)新有限公司提供授權(quán)專利技術(shù)，并與湖北柳樹溝礦業(yè)集團(tuán)旗下宜昌西部化工有限公司共同出資成立的宜昌成遠(yuǎn)環(huán)保新材料有限公司承擔(dān)建設(shè)。去年3月建設(shè)籌備，7月正式開工，經(jīng)過與項目施工單位的共同努力，用了不到一年的時間就完成建設(shè)任務(wù)，今年3月開始轉(zhuǎn)入單機調(diào)試試車。投產(chǎn)后，該示范項目年直接和減排磷石膏的環(huán)保間接效益近3000萬元。
據(jù)該項目工藝技術(shù)發(fā)明人，中國化工學(xué)會無機酸堿鹽專業(yè)委員會副主任委員、磷酸鹽專家組組長龔家竹介紹，裝置采用第三代擁有自主知識產(chǎn)權(quán)石膏制酸專利技術(shù)，其特點是比第二代石膏制硫酸工藝熱效率利用高，綜合能耗節(jié)約30%～40%，投資節(jié)省三分之一以上，并完全實現(xiàn)磷石膏資源化全循環(huán)全利用，為磷化工吃干榨盡開辟了一條新路徑。
龔家竹指出，磷石膏是高濃度磷肥和濕法磷化工生產(chǎn)的最大副產(chǎn)物，每噸濕法磷酸根據(jù)磷礦的氧化鈣含量多寡，約在4～5噸磷石膏，全世界每年生產(chǎn)濕法磷酸在4000萬噸上下，產(chǎn)生磷石膏2億噸。中國磷化工產(chǎn)業(yè)占全球40%，每年生產(chǎn)濕法磷酸1600余萬噸，副產(chǎn)磷石膏9000余萬噸。因區(qū)域市場半徑與地方資源屬性，年利用率全平均不到20%，主要以占地堆存為主，耗用大量的土地并帶來環(huán)境保護(hù)與管理安全的風(fēng)險。比如，在宜昌一噸磷石膏全生命周期費用為100元人民幣，北美地區(qū)在150元左右，環(huán)保治理成本極高，磷石膏已成為行業(yè)當(dāng)前與未來迫切需要面對與徹底解決的難題。
據(jù)柳樹溝礦業(yè)集團(tuán)西部化工董事長鄭旭東介紹，柳樹溝礦業(yè)擁有三座磷礦山資源，設(shè)計能力為年產(chǎn)260萬噸磷礦石，是湖北省乃至全國第一家采用重選、光電選礦，實現(xiàn)磷礦中低品位分級采選的化學(xué)礦業(yè)集團(tuán)。磷石膏制酸項目的建成對柳樹溝礦業(yè)意義深遠(yuǎn)，是該集團(tuán)從磷礦石開采到磷化工生產(chǎn)，磷石膏廢副全產(chǎn)業(yè)鏈資源循環(huán)利用示范的新突破。同時，也將推動國內(nèi)磷化工企業(yè)向硫資源循環(huán)利用方向發(fā)展，為消滅磷石膏的堆放處置，保護(hù)環(huán)境，提升企業(yè)的核心競爭力，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。
龔家竹介紹說，盡管目前有多種途徑利用磷石膏，如直接用于建筑材料，做石膏板、石膏砌塊、石膏膩子等，但這些領(lǐng)域消化的磷石膏量，相對于龐大的磷石膏產(chǎn)量來說可謂杯水車薪。而且磷石膏與天然石膏、或脫硫石膏等比較，存在諸多不利的競爭因素。以熱電廠為主產(chǎn)生的脫硫石膏為例，熱電行業(yè)本身不需要硫資源。據(jù)統(tǒng)計2019年熱電廠產(chǎn)生的脫硫石膏利用率僅有80%，每年余下1500萬噸脫硫石膏需要尋求出路。龔家竹認(rèn)為，采用第三代技術(shù)以磷石膏還原分解生產(chǎn)硫酸和硅酸鹽膠凝材料，將磷石膏中的鈣、硫元素進(jìn)行綠色全資源利用，生產(chǎn)含硅石灰膠凝料和硫酸，硫酸回到萃取磷酸裝置循環(huán)使用，節(jié)約原料硫磺用量; 而鈣元素用于生產(chǎn)含硅石灰膠凝料后，減少為生產(chǎn)石灰或建筑膠凝材料對原生資源礦石灰石的開采，節(jié)約了鈣資源，不失為一個資源循環(huán)利用的有效途徑。
龔家竹表示，磷石膏硫資源循環(huán)利用技術(shù)創(chuàng)新示范裝置的實施，既解決了現(xiàn)有磷化工不得不產(chǎn)出的磷石膏堆放的環(huán)保問題，又將磷石膏中的硫、鈣資源予以資源化利用，同時節(jié)約了磷化工生產(chǎn)采購硫磺和硫鐵礦的原料成本。
鄭旭東介紹說，柳樹溝礦業(yè)示范裝置以廢棄物磷石膏和相對廉價的煤、或高硫煤為原料，還原分解磷石膏，實現(xiàn)硫資源的循環(huán)再利用，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，緊貼國家新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，對發(fā)展我國磷肥產(chǎn)業(yè)具有積極的影響力，并可促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
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