[發明專利]一種磷石膏復合材料以及其制造方法

在審

• 申請號: 201410504940.4
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN105523742A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 楊剛
• 申請（專利權）人: 楊剛
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B41/50;C04B11/26
• 代理公司: 深圳市智享知識產權代理有限公司 44361
• 代理人: 王琴

【技術領域】

本發明涉及化工領域，尤其涉及一磷石膏復合材料以及其制造方法。

【背景技術】

磷石膏(簡稱為PG)是磷酸或磷肥工業以及某些合成洗滌劑產業排放的工業廢渣。作為農業生產大國，近年來，我國磷肥產業的發展非常迅速，在2006年的時候，已經有相關數據顯示，我國已經成為了世界第一磷肥生產國。伴隨著磷肥產業的迅猛發展，作為磷肥生產排放物的廢渣磷石膏，其堆積量與新增數量也是相當驚人，在磷礦和磷化工業集中的貴州、云南、四川、湖北等地，我們隨處可見堆積成山的磷石膏，早在2011年底，我國已累計堆積了超過3億噸的磷石膏，相當于每個中國人背負著200多公斤廢渣。

巨量磷石膏的堆積占用了大量的土地資源不說，磷石膏中含有氟化物、游離磷酸、P2O5、磷酸鹽等雜質，其不僅會導致磷石膏在堆存過程中造成環境污染的問題，而且磷石膏在遇雨水沖刷后，帶走部分可溶性雜質到地下對土壤造成了污染，此外可溶性雜質進入水或河流中后對水質也會造成污染，我國農村地區多數人都是直接飲用地下水，經磷石膏污染后的水源直接進入人體，對人民的身心健康造成了極大的威脅。此外，風蝕還造成了大氣污染，磷石膏給我們帶來了嚴重的“水陸空”污染問題，磷石膏里含有的砷、鎘、汞等有害重金屬化學物質對環境造成的影響將長達數百年。近年來，關于磷石膏危害居民健康的報導也越來越多，如長期飲用磷石膏污染水源會造成骨質疏松，腎臟病變，增加癌變幾率等消息讓人覺得毛骨悚然。政府也針對該問題屢次發布了關于固體廢棄物堆放應用等的相關政策，如【一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準】中規定了工業固體廢物貯存及處置的標準。然而在政策的執行過程中，許多磷石膏的堆放均未符合國家標準，磷石膏的污染所帶來的民生問題仍然存在。再有，磷石膏堆放標準的制定也未能也不可能從根本上來解決磷石膏的污染問題，我們不可能讓其無限的堆積下去，我們應該從消除磷石膏堆積量的源頭出發，減少其堆積數量，從根本上解決其占用土地資源以及“水陸空”污染的問題，故，我們在控制工業固體廢物存放標準的同時，更多的應該將重心轉移至磷石膏的利用上來。

現有的磷石膏主要用于以下幾方面：

a、用于水泥工業(水泥緩凝劑、硫酸聯產水泥)；

b、生產石膏建材制品(粉刷石膏、抹灰石膏、石膏砂漿、熟石膏粉、紙面石膏板、石膏隔墻板、纖維石膏板、石膏砌塊、石膏灰泥、建筑標準磚、燒結節能磚、免燒磚和裝飾吸聲板等)；

c、生產化工原料或工業填料(硫酸銨、硫酸鉀、硫脲和碳酸鈣)；

d、用作改良土壤劑(主要用于堿性土地)；

e、用作路基。

在建筑原材料的領域中，磷石膏的利用率一直較低，以水泥緩凝劑為例，磷石膏的實際利用率是不超過7％的，即1噸的水泥緩凝劑僅可以利用0.07噸的磷石膏，由于其內存在的重金屬及相關雜質，過多的加入將嚴重的影響水泥緩凝劑的性能，而不可以用在通用的建筑領域。在生產化工原料/填料中以及作為改良土壤劑的利用率則更加低。在用作路基的應用中也難以避免水源污染問題?，F狀的結論是磷石膏的有效利用領域少且有效利用率非常低。因此，快速解決磷石膏的堆放問題，拓寬磷石膏應用的問題迫在眉睫。

磷石膏的堆積不僅是我國單獨遇到的問題，在全球至少有50多個國家與我國一樣，面臨相同的問題，當前，全球的磷石膏堆積量已經達到60億噸，而且每年增長1.1億～1.5億噸。磷石膏常年堆積的問題一直沒有得到有效的解決，磷石膏的治理已經成為了全球所面臨的巨大問題。其造成的環境污染等問題以及巨額的經濟負擔，已讓更多的國家將磷石膏綜合利用列為重點攻關項目。

無論是國內還是國外，磷石膏資源化利用情況都不令人滿意。全世界磷石膏的有效利用率僅為4.5％左右，也就是說全世界每年得到綜合利用的磷石膏只有12.6Mt。日本、韓國和德國等發達國家磷石膏的利用率相對高一些。以日本為例，由于日本國內缺乏天然石膏資源，磷石膏有效利用率達到90％以上，其中的75％左右用于生產熟石膏粉和石膏板。其他不發達國家磷石膏的利用率相對很低，一般以直接排放(拋棄)為主。

到2011年底，中國已累計堆積了超過3億噸磷石膏。而中國磷石膏的有效利用率不足10％，距國家“十一五”規劃工業固體廢物綜合利用率達到60％的目標尚有較大差距。主要用于建材制品、土壤改良劑、水泥緩凝劑、化工原料等方面。