中國粉體網(wǎng)訊 磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)企業(yè)排放的廢渣，生產(chǎn)1噸磷酸（以100%P₂O₅計）就產(chǎn)生4.8～5.0噸磷石膏。目前，世界磷石膏產(chǎn)量已超2.8億噸，而我國的產(chǎn)量也已超過5千萬噸，但綜合利用率不到30%。

當(dāng)前，磷石膏主要作為水泥緩凝劑、石膏磚等建筑材料使用，但磷石膏含磷、氟等雜質(zhì)的特性，嚴(yán)重制約了其在建筑行業(yè)的大量使用。因此，急需開發(fā)不同的途徑擴(kuò)大磷石膏的綜合利用。

磷石膏 圖源：貴誠集團(tuán)

1、利用磷石膏制備輕質(zhì)碳酸鈣技術(shù)現(xiàn)狀

碳酸鈣已被廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、造紙、化妝品、醫(yī)藥等與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)的各個領(lǐng)域，市場規(guī)模巨大，且產(chǎn)品具備功能化發(fā)展?jié)摿�。磷石膏碳化法制備碳酸鈣是以磷石膏為Ca²⁺源，在反應(yīng)體系中通入CO₂得到CO₃^2-源，二者結(jié)合生成碳酸鈣沉淀，經(jīng)過分離、脫水及干燥工藝后得到較純的碳酸鈣。該方法對磷石膏的利用主要分直接利用和間接利用兩類。

（1）磷石膏直接法制備碳酸鈣

直接法是指用堿液將磷石膏中的Ca²⁺溶解出來，與CO₃^2-反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，按反應(yīng)步驟分為二步法和一步法兩類。

二步法：先將二氧化碳通入強(qiáng)堿（NH₄OH或NaOH）溶液中制得碳酸鹽（NH4）₂CO₃或Na₂CO₃溶液，隨后加入磷石膏，在20~60℃、pH值11~13等條件下，通過水熱合成法生成碳酸鈣沉淀。

一步法：將磷石膏溶解于強(qiáng)堿溶液中，并持續(xù)通入二氧化碳，在20~180℃、pH值8~13等條件下持續(xù)生成碳酸鈣沉淀，直至反應(yīng)完全。

（2）磷石膏間接法制備碳酸鈣

間接法是將磷石膏在800~1000℃下高溫?zé)�結(jié)后制得以CaO為主要成分的工業(yè)副產(chǎn)石膏鈣渣，加水消化，經(jīng)分級除雜后得到石灰乳液，勻速通入二氧化碳，在50~60℃、石灰乳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%~16.4%等條件下生成碳酸鈣沉淀。

目前，利用磷石膏以碳化法制備碳酸鈣，以直接法為主。隨著二氧化碳?xì)怏w的持續(xù)通入，磷石膏被不斷轉(zhuǎn)化，較為方便；但該法對反應(yīng)條件較為敏感，尤其是二步法，當(dāng)溫度較高時，碳酸鹽中的二氧化碳會逸出，影響反應(yīng)進(jìn)程。間接法操作較為簡單，缺點是能耗大，不符合國家綠色節(jié)能的產(chǎn)業(yè)政策。

2、利用磷石膏制備輕質(zhì)碳酸鈣常見問題

作為一項較新穎的工業(yè)技術(shù)，磷石膏制備輕質(zhì)碳酸鈣還有一些技術(shù)難題需要進(jìn)一步研究。例如，提高碳酸鈣生產(chǎn)率（鈣離子分離技術(shù)研究），降低生產(chǎn)成本，降低生產(chǎn)能耗，提高不同產(chǎn)物梯度應(yīng)用，制備工藝全流程考察等。

3、利用磷石膏制備輕質(zhì)碳酸鈣解決方案

目前，是否有一套成熟的磷石膏制備輕質(zhì)碳酸鈣技術(shù)？3月16~17日，第二屆全國碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會將在河南·南陽舉行，屆時西南科技大學(xué)博士后、碩士生導(dǎo)師丁文金將在大會上做“工業(yè)固廢可控制備異形碳酸鈣及其在PP中的應(yīng)用探索”主題報告，從原料的基本物化屬性出發(fā)，為大家逐步解開鈣質(zhì)固廢制備高純碳酸鈣關(guān)鍵技術(shù)中潛藏的難題，為企業(yè)發(fā)展助力。

專家介紹

丁文金，博士后，碩士生導(dǎo)師。主要研究方向為；固體廢棄物的資源化評價與高質(zhì)化利用；CO₂的礦物碳酸化固定。

近年來，作為項目負(fù)責(zé)人主持各類課題8項，作為主研人員參與各類項目十余項。以責(zé)任作者發(fā)表SCI論文10余篇，其中JCR1區(qū)7篇，參與編寫專著1部。以第一發(fā)明人申請中國發(fā)明專利18項，合作申請發(fā)明專利16項，已授權(quán)3項。應(yīng)邀擔(dān)任部分國際SCI期刊審稿人，中國硅酸鹽協(xié)會礦物材料分會青年理事，美國SME協(xié)會會員，多次應(yīng)邀在國際、國內(nèi)學(xué)術(shù)會議上作學(xué)術(shù)報告。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光）

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