中國粉體網訊 為加快工業資源綜合利用先進適用技術裝備推廣應用，持續提高資源利用效率，2021年12月14日，由國家工信部等四部委編制的《國家工業資源綜合利用先進適用工藝技術設備目錄(2021年版)》(以下簡稱《目錄》)正式公告。
《目錄》中，工業副產石膏（磷石膏）被視為重點關注領域之一。工業副產石膏資源化綜合利用成套技術及裝備、磷石膏輕集料生產線、JPS—20石膏墻板自動化生產線、工業副產石膏干法生產高強度石膏工藝及裝備等9項工業副產石膏資源綜合利用相關的工藝技術與設備入選。
公告截圖
1打破“僵局”的工業副產石膏：產量下降，利用率升高
近幾年，石膏行業的發展總體來看勢頭良好，處于穩步增長階段。其中，工業副產石膏在水泥需求增長、政策/產業結構調整等多因素促進下，綜合利用情況穩步提升。
從數據方面看，2020年我國磷石膏產生量74Mt，同比下降1.3%，利用率約為44%。來自火電廠產生的煙氣脫硫石膏排放量約為78Mt，增長了約1%。鈦石膏的排放量居第三位，產生量約為30Mt，利用率約為8%。
2010—2020年我國磷石膏排放和利用情況
從磷石膏發展趨勢看，近幾年磷石膏綜合利用成績突出。首先，各級行業主管部門越來越重視磷石膏的綜合利用。其次，磷石膏條板、磷石膏砂漿等產品發展迅速，利用磷石膏做路基材料在一些項目上進行了實際應用，磷石膏水泥緩凝劑用量持續增長。最后，磷石膏綜合利用單位開始重視原材料均化和凈化，部分企業采用水洗、重選加浮選等工藝建成或正在建設幾十萬t/a甚至兩百萬t/a規模的磷石膏預處理生產線。
2國家層面對石膏產品發展規劃
據石膏行業“十四五”發展規劃，其重點發展品種主要集中在紙面石膏板、石膏膠結材、裝配式石膏條板等幾個方向。對比國外資源利用和產品研發水準，在這幾個產品領域內，國內工業副產石膏擁有巨大的應用潛力和價值。
2.1紙面石膏板
近年來，紙面石膏板有兩個重點發展方向：一是產品的“減重增厚”，二是石膏板的多功能性。
減重增厚是未來的發展目標，主要是降低面密度，增加石膏板厚度，目前國內僅有幾家大型企業生產12mm及以上厚板。厚板具有隔聲性好、強度高、符合裝配式建筑需求的優點，在住宅的墻體領域潛力巨大。
石膏板的多功能性也是今后的發展趨勢，建筑的多樣化和對高質量發展的要求，增加了許多特殊的功能需求，也為石膏板的多功能發展提供了空間。
2.2Ⅱ型無水石膏
Ⅱ型無水石膏又稱β型硬石膏，國外大量采用無水石膏、β-半水石膏復合組成復合相形石膏膠結材，以改善建筑石膏性能。但Ⅱ型無水石膏凝結硬化緩慢，不能直接應用，必須進行活性激發或改性。
目前市場上的硬石膏產品相對來說還是較少，與國外發達國家差距較大。以石膏基自流平砂漿為例，國內幾乎沒有硬石膏基自流平砂漿，都是半水石膏基自流平砂漿。根據海南大學的汪俊峰博士介紹，德國室內地面和墻面基本都是石膏基砂漿產品，其中以復合相形抹灰石膏應用非常普遍。因此，“十四五”期間我國Ⅱ型無水石膏行業將迎來發展熱潮。
2.3裝配式石膏條板
隨著裝配式建筑的大力推廣，石膏條板在一些地區得到了迅猛發展。在某些地區甚至出現產品供不應求、個別石膏砌塊企業轉產石膏條板的現象。目前全國地級以上城市框架結構和剪力墻結構建筑所占比例越來越大，一些城市甚至超過90%以上，推動了石膏條板的應用。未來隨著人工價格提升、裝配率的提高，石膏條板將是消耗工業副產石膏的主導產品之一。
3工業副產石膏發展瓶頸如何突破?
3.1政府、政策引導極致逐步確立
工業副產石膏的發展“瓶頸”，主要是資源利用的水平有所不足，政府引導剛剛開始，產業化發展時間較短，研究成果較少。目前，基于現有磷石膏利用的不利因素，國家及地方對于磷石膏的高效綜合利用都給予了大幅度的政策支持。
貴州省采用磷石膏“以用定產”和“以渣定產”的模式，對于工業副產磷石膏資源的綜合利用起到了積極的示范作用。據貴州省統計，截至2020年，工業副產磷石膏利用處置率達到104.4%，當年產生的磷石膏基本消納完畢，磷石膏資源化利用取得十分突出的效果。湖北省宜昌市也發布了關于磷石膏治理的相關意見，并出臺相關的鼓勵政策，設立2000萬元的磷石膏綜合利用補助資金，這對于磷石膏的高效處理及應用意義重大。
3.2“產、學、研、用”不斷發展
以磷石膏為例，由于磷石膏中多樣復雜的雜質及不易探明的賦存狀態，導致磷石膏綜合利用率較低。因此，要高效治理與利用磷石膏，解決和處理磷石膏中雜質問題極為關鍵。目前，相關提純技術主要有，物理法、化學法、物理-化學結合法、熱處理法等。
目前，大型企業多采用水洗法處理磷石膏。該方法與水洗法、浮選法、球磨法等同屬物理法。水洗法可以有效去除磷石膏中可溶性雜質，但是不能去除共晶磷和難溶磷等雜質，隨著環保要求的提高，對于水洗后的廢水處理是一個新的難題，如果可以將水洗后的廢水循環利用，變廢為寶，將會有重要意義。而球磨法可以改變磷石膏原料的粒徑分配，破壞石膏晶體結構，但是不能去除磷石膏中有機物雜質。
因此，從根源上來看，能促進資源綜合利用的先進工藝技術和設備，是突破產業發展瓶頸的關鍵。
結語
磷石膏綜合利用過程中，存在著產品性能不穩定、缺乏行業統一標準、預處理難度大且成本較高等實際問題。因此，國家政策的幫助和扶持十分必要。在這個前提下，加大磷石膏處理及利用的科研投入，才能使得磷石膏有效治理和高效使用更具系統性。
參考來源
楊再銀，等：中國工業副產石膏利用現狀及“十四五”展望，建筑材料工業技術情報研究所
彭卓飛，等：磷石膏生產β型石膏工藝流程的研究，江蘇一夫新材料產業技術研究院有限公司
張婧，等：磷石膏雜質處理及綜合利用研究進展，江蘇一夫科技股份有限公司
工業和信息化部等四部委，《國家工業資源綜合利用先進適用工藝技術設備目錄(2021年版)》
