闪烧法—磷石膏的无害化处理新工艺(技术)
　一、磷石膏的形成及现状
  二、磷石膏的化学成分分析及理论基础
  三、闪烧法产品性能
  四、闪烧法生产工艺
  五、年产30000-50000吨经济效益分析
  六、闪烧法技术特点及前途
  七、结论
宁夏石膏工业设计研究院
二００七年五月八日
一、 磷石膏的形成及现状
  磷石膏是磷肥工业的固体废弃物，而磷酸是磷肥工业的基础。湿法磷酸生产工艺都是通过硫酸分配磷矿粉生产萃取料浆，然后过滤洗涤制得磷酸，过滤洗涤的过程中生产磷石膏废弃物。一般每生产1吨磷酸约产生5-6吨磷石膏，每生产1吨磷酸二铵排放2.5-5吨磷石膏。我国湿法磷酸产量约为100多万吨，而随着我国近几年来高浓度复合肥工业的迅猛发展，每年由磷肥类化工企业排出的磷石膏超过1000万吨，而其它企业（如复合添加剂）每年也要排出近1000万吨磷石膏。全国不完全统计约2000多万吨。
  磷石膏一般呈粉状，外观一般是灰白、灰、灰黄、浅黄、浅绿等，还含有少量的有机磷、硫、氟类化合物，相对密度为2.22-2.3f，容重0.733-0.88g/cm3，颗粒直径一般为5-15um，其主要成分为二水硫酸钙（CaSO4·2H2O），其含量一般可达到70-90%左右，其中所含的次要成分随磷矿石产地不同而各异，成分较为复杂，一般都含有岩石成分Ca、Mg的磷酸盐及硅酸盐。
  磷石膏中因含有种类较多的化学成分而增加了磷石膏的利用难度，尤其磷石膏中含有少量残留的磷酸更给有效利用带来了困难，所以磷石膏一般不被以石膏为原料的企业所采用，仅极少部分被做为土壤改良或在一些石膏资源匮乏的地区经水洗后做为原料使用，这种简单少
量的消化对整个堆积如山的磷石膏来讲仍是杯水车薪，不解决根本问题。生产厂仍采用堆放方式来被动处理。
  我国目前每年排放磷石膏约2000万吨，累计排量近亿吨，是石膏废渣中排量最大的一种，排出的磷石膏渣占用大量土地，形成渣山，严重污染环境，污染水源。表1是我国部分磷肥企业磷石膏年排量
工 厂
1996年磷酸产量（万t/a）
磷石膏单位产量（t/t100%P2O5）
磷石膏产量（万t/a）
贵州开磷集团息烽重钙厂
2.3
5
10
云南红河州磷肥厂
3.88
7
36-42
38度烧了一天云南磷肥厂
7.5
5
36.8
云南云峰化学公司
5.81
5
20
江西贵溪化工厂
6
5
30
湖北荆襄磷化公司
20
5
101
四川银山化工集团
2
5.21
10
四川石化集团
3.5
5
17.5
陕西华山复合肥厂
3.65
6
18
山东肥城磷铵厂
1.2
6
7.2
山东鲁北集团
9.5
4.6
44
山东红日集团
3
3.3
10
沈阳化肥总厂
3.7
6
18
江苏泰兴磷肥厂
1
10
10
安徽铜陵化学集团
6.7
6
40
四川龙蟒集团
堆积近千万吨
80
宁夏磷肥厂
4
5
20
四川什邡磷肥厂
100
  而对如此严重的环境压力，一方面我国是一个石膏资源消费大国，另一方面化学石膏大量排出得不到有效利用，污染环境，如何有效的利用磷石膏是我们科技工作者的责任和任务。
  我院根据自身在石膏研究开发方面的优势，准确把握市场动态及市场需求，将磷石膏的综合开发列入自己的研究课题。经过大量的试验室工作，取得磷石膏的较完整和系统的数据，尤其在以磷石膏为原料生产粉刷石膏、β型半水石膏各种石膏砌块，以及自流平石膏等方面均取得了较好的结果，在完成磷石膏综合利用前期（小试）工作的基础上，并进行了大量的市场、技术、经济等各方面的论证工作，在有关单位的大力支持下，采用新的生产工艺-闪烧法，进行磷石膏的无害化处理，取得了成功，并获得专利技术。
二、 磷石膏的化学成分分析及闪烧法的理论基础
  1、磷石膏化学分析：（%）
SO3
CaO
P2O5
Fe2O3
AL2O3
SiO2
MgO
含量
38-14.7
28-32
0.33-3.23
0.12-0.43
0.02-0.46
0.17-5.6
0.1-1.23
水溶性磷
F-
其中水溶性F-
有机质
结晶水
酸不容物
PH值
含量
0.1-1.76
0.22-0.87
0.11-0.76
0.12-0.16
16.9-20.05
0.0013-0.8
1.5-4
  从上表可以看出，磷石膏成分非常复杂，二水磷酸钙含量和化学成分因磷矿石产地不同而波动很大，给综合利用带来了很大难度，二水磷酸钙含量波动在82-99%，有的很好，有的很差。磷石膏中残留磷的含量在0.33-3.23%之间，残留量较大，PH值明显呈酸性。水溶性磷和不溶性磷约占一半左右，这是影响磷石膏性能和利用的最有害物质。有的石膏企业少量使用磷石膏大都是采取水洗的办法清除磷石膏里面残留磷，每洗1吨磷石膏需4-5吨水，对于我国水资源极其缺乏的国家来说，这不是一种明智的办法，同时产生的废水又对江河造成了二次污染，也是不可取的。但如果不去掉残留磷，磷石膏则无法进行直接利用，表2是水洗与不水洗处理直接炒制磷石膏性能。