我国首套年产25万吨磷石膏资源利用装置建成投产

  8月29日,湖北宜昌远安江北化工园区内一套年产25万吨磷石膏资源利用示范装置正式建成投产,装置已实现连续安全稳定运行并通过了72小时考核,生产出合格的商品硫酸和水泥熟料产品,各项工艺技术指标全部达到设计要求。

  据了解,该项目由成都千砺金科技创新有限公司提供授权专利技术,并与湖北柳树沟矿业集团旗下宜昌西部化工有限公司共同出资成立的宜昌成远环保新材料有限公司承担建设。去年3月建设筹备,7月正式开工,经过与项目施工单位的共同努力,用了不到一年的时间就完成建设任务,今年3月开始转入单机调试试车。投产后,该示范项目年直接和减排磷石膏的环保间接效益近3000万元。

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  据该项目工艺技术发明人,中国化工学会无机酸碱盐专业委员会副主任委员、磷酸盐专家组组长龚家竹介绍,装置采用第三代拥有自主知识产权石膏制酸专利技术,其特点是比第二代石膏制硫酸工艺热效率利用高,综合能耗节约30~40%,投资节省三分之一以上,并完全实现磷石膏资源化全循环全利用,为磷化工吃干榨尽开辟了一条新路径。

  龚家竹指出,磷石膏是高浓度磷肥和湿法磷化工生产的最大副产物,每吨湿法磷酸根据磷矿的氧化钙含量多寡,约在4-5吨磷石膏,全世界每年生产湿法磷酸在4000万吨上下,产生磷石膏2亿吨。中国磷化工产业占全球40%,每年生产湿法磷酸1600余万吨,副产磷石膏9000余万吨。因区域市场半径与地方资源属性,年利用率全平均不到20%,主要以占地堆存为主,耗用大量的土地并带来环境保护与管理安全的风险。比如,在宜昌一吨磷石膏全生命周期费用为100元人民币,北美地区在150元左右,环保治理成本极高,磷石膏已成为行业当前与未来迫切需要面对与彻底解决的难题。

  据柳树沟矿业集团西部化工董事长郑旭东介绍,柳树沟矿业拥有三座磷矿山资源,设计能力为年产260万吨磷矿石,是湖北省乃至全国第一家采用重选、光电选矿,实现磷矿中低品位分级采选的化学矿业集团。磷石膏制酸项目的建成对柳树沟矿业意义深远,是该集团从磷矿石开采到磷化工生产,磷石膏废副全产业链资源循环利用示范的新突破。同时,也将推动国内磷化工企业向硫资源循环利用方向发展,为消灭磷石膏的堆放处置,保护环境,提升企业的核心竞争力,创造了显著的经济价值和社会效益。

  龚家竹介绍说,尽管目前有多种途径利用磷石膏,如直接用于建筑材料,做石膏板、石膏砌块、石膏腻子等,但这些领域消化的磷石膏量,相对于庞大的磷石膏产量来说可谓杯水车薪。而且磷石膏与天然石膏、或脱硫石膏等比较,存在诸多不利的竞争因素。以热电厂为主产生的脱硫石膏为例,热电行业本身不需要硫资源。据统计2019年热电厂产生的脱硫石膏利用率仅有80%,每年余下1500万吨脱硫石膏需要寻求出路。龚家竹认为,采用第三代技术以磷石膏还原分解生产硫酸和硅酸盐胶凝材料,将磷石膏中的钙、硫元素进行绿色全资源利用,生产含硅石灰胶凝料和硫酸,硫酸回到萃取磷酸装置循环使用,节约原料硫磺用量; 而钙元素用于生产含硅石灰胶凝料后,减少为生产石灰或建筑胶凝材料对原生资源矿石灰石的开采,节约了钙资源,不失为一个资源循环利用的有效途径。

  龚家竹表示,磷石膏硫资源循环利用技术创新示范装置的实施,既解决了现有磷化工不得不产出的磷石膏堆放的环保问题,又将磷石膏中的硫、钙资源予以资源化利用,同时节约了磷化工生产采购硫磺和硫铁矿的原料成本。

  郑旭东介绍说,柳树沟矿业示范装置以废弃物磷石膏和相对廉价的煤、或高硫煤为原料,还原分解磷石膏,实现硫资源的循环再利用,符合国家产业政策,紧贴国家新兴产业发展规划,对发展我国磷肥产业具有积极的影响力,并可促进相关产业经济发展。

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