磷石膏的形成及現狀
目前，世界磷石膏年排放量達2．8億噸，我國也已超過5000萬噸，占工業副產石膏的70%上。磷石膏的產生量將隨著高濃度磷復肥產量的提高而大幅度增加。由于磷石膏含有五氧化二磷、氟及游離酸等有害物質，如果任意排放會造成環境污染；設置堆場，不僅占地多、投資大、堆渣費用高，而且對堆場的地質條件要求高，磷石膏長期堆積還會引起地表水及地下水的污染。
磷石膏:是指在磷酸生產中用硫酸處理磷礦時產生的固體廢渣,其主要成分為硫酸鈣。
磷石膏主要成份為：CaSO4·2H2O，此外還含有多種其他雜質。同時，生產過程中，溶液中的HPO4-2根取代石膏晶格中部分SO4-2。
磷石膏雜質分兩大類：
不溶性雜質：如石英、未分解的磷灰石、不溶性p2O5、共晶P2O5、氟化物及氟、鋁、鎂的磷酸鹽和硫酸鹽。
可溶性雜質：如水溶性P2O5，溶解度較低的氟化物和硫酸鹽。
此外，磷石膏中還含砷、銅、鋅、鐵、錳、鉛、鎘、汞及放射性元素。均極其微量，且大多數為不溶性固體，其危害性可忽略不計。磷石膏中所含氟化物、游離磷酸、P2O5、磷酸鹽等雜質是導致磷石膏在堆存過程中造成環境污染的主要因素。磷石膏的大量堆存，不公侵占了土地資源，由于風蝕、雨蝕造成了大氣、水系及土壤的污染。長時間接觸磷石膏，當然可能導致人的死亡或病變。
磷石膏是生產磷肥中間產品磷酸的廢渣，其主要化學成分是硫酸鈣。其反應為
Ca5(PO)3 F(磷礦)+H2SO4-H3PO4+2CaSO4(磷石膏)+HF。
據統計，每生產一噸磷酸(100%P2O5)產生磷石膏5-6t(干基)，實物量約7t。磷石膏除含CaSO4 外，還含有未分解的磷礦，未洗滌干凈的磷酸、氟化鈣、鐵、鋁化合物、酸不溶物、有機質等多種雜質，這些雜質影響磷石膏的利用。目前，絕大部分磷石膏被當作廢物丟棄。排出的磷石膏廢渣一是占用大量土地，二是堆場投資大、運營費高，三是浪費了寶貴的硫資源，四是污染環境。堆放渣場的容積和地基防滲處理要求嚴格，廢渣安全處理的環境條件已成為建設磷肥廠選擇廠址的制約因素，進而直接影響磷復肥工業的發展。據測算，一個年產重鈣(重過磷酸鈣)80萬t項目，年排放磷石膏渣達186萬t，堆場投資估算達9000萬元，堆場年經營費近1000萬元，占地達70萬m2 ，相當于全廠占地面積的一半，即使如此，堆場容量仍未達到合理要求。目前，全國濕法生產磷酸生產能力約546萬t，每年的磷石膏廢渣量在 2500-3000萬t(干基)，占地達2000公頃，僅渣場投資估算達l0億元。從環保和技術安全角度看，磷石膏廢渣綜合利用已迫在眉睫。
磷石膏中因含有種類較多的化學成分而增加了磷石膏的利用難度，尤其磷石膏中含有少量殘留的磷酸更給有效利用帶來了困難，所以磷石膏一般不被以石膏為原料的企業所采用，僅極少部分被做為土壤改良或在一些石膏資源匱乏的地區經水洗后做為原料使用，這種簡單少量的消化對整個堆積如山的磷石膏來講仍是杯水車薪，不解決根本問題。生產廠仍采用堆放方式來被動處理。
磷石膏是酸性物質，在農業上可以做鹽堿土地土壤改良劑。除此之外，它還可以作化工生產原料進行利用，主要是用來生產硫酸聯產水泥。我國已建成 7套“346”磷石膏制硫酸聯產水泥裝置。此外，磷石膏還可制硫酸鉀及硫酸銨、硫酸銨鉀、氯化鈣等。在國內生產水泥緩釋劑方面，有銅陵化工集團建成投產的 40萬噸/年，江西貴溪化肥有限公司建成的20萬噸/年，貴州宏福集團和秦皇島華瀛磷酸公司分別建成的10萬噸/年生產線等。另外，利用先進的煅燒技術將磷石膏中的二水硫酸鈣轉變成半水磷酸鈣就可用作石膏建筑材料，如石膏板材、石膏砌塊、抹灰石膏粉、石膏天花板、石膏角線、石膏磚、石膏黏膠劑、石膏灰漿配料、水泥緩凝劑、石膏精粉等。沒有天然石膏礦藏的國家，如日本，是磷石膏綜合利用最好的國家，濕法磷酸的副產磷石膏約有90％被利用，其中74％用于石膏板及墻粉，其余用于水泥摻合劑。在利用磷石膏作石膏建筑材料方面我國的山東省走在了前列，如山東奧寶化工與山東泰和集團合作建設的3000萬m2/年紙面石膏板生產線，秦皇島華瀛建成的2000萬m2/年紙面石膏板生產線。
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