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我国钛石膏综合利用简析

作者: 大众排行网 发布时间: 2020年11月14日 15:23:45

  一、钛石膏(CaSO4·2H2O)简介

  我国钛白粉90%以上由硫酸法生产,生产过程中不可避免的会产生大量酸性废水(含~2%硫酸)。酸性废水主要来自于偏钛酸水洗、酸解、煅烧废气冷却洗涤废水、以及清洗设备、操作场地的含酸废水等。目前一般采用加入石灰(或电石渣)以中和酸性废水,产生以二水石膏为主要成分的酸性工业污泥,被称为钛石膏(又称红石膏、黄石膏)。若按每产1吨钛白粉副产3-4吨钛石膏来计算(干基),钛石膏的年排放量已经达到800多万吨。

  目前,钛石膏绝大部分采用渣场堆存方式或堆存于各地环境中,历年累计堆存量数上亿吨,不仅占用大量宝贵土地、消耗巨额堆场建设维护费用,也是可用资源的浪费,由于钛石膏没有得到很好的综合利用,大量产生的钛石膏制约了我国钛白粉的健康发展。

  现有钛石膏综合利用途径,主要是被用作水泥缓凝剂和建材,但从全行业来看,仍处于起步阶段。另有用作土壤改良剂复垦造地、高速公路基材、井下采空回填材料项目等,国内外均处于试验推广阶段(工信部2011.73号副产石膏指导意见)。由于对钛石膏没有准确定性,缺乏相应的处理处置技术和控制管理标准,国内各区域管理要求不一。

  2016年期间,中科院过程所与钛白粉协会共同协作,历经一年多的调研,对钛石膏的产生及元素分析,用潜在生态危害指数法评价各企业的钛石膏风险程度,无论是单个重金属潜在生态风险指数还是总的潜在生态风险指数均为低,故可得出各企业钛石膏不会对环境的潜在生态造成危害。按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)规定的方法对各企业钛石膏进行浸出实验,对钛石膏浸出液中的金属元素按照《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)中附录A的方法进行检测,浸出液中金属元素的含量均在0.001~0.05mg/L范围,低于危险废物的限值,即钛石膏浸出毒性这一项不属于危险废物;且浸出液中可检测到的重金属含量均没有超过《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)规定的最高允许排放浓度,结合腐蚀性分析,可把钛石膏定性为I类一般工业固体废物。

  二、钛石膏资源化

  钛石膏的储藏量巨大,且仍在源源不断的产生新的钛石膏,因此对其资源化管理至关重要,量化标准有利于综合利用比率的提高,就目前现状而言,提高钛石膏作为缓凝剂在水泥市场中的比率;提高白石膏生产率,进一步拓宽建材行业市场;鼓励研发环境友好型高附加值建材技术,比如石膏晶须、高强石膏等;鼓励开发钛石膏制备肥料及土壤改良剂的技术,加大其利用率;争取在政府和企业的共同努力下,开发出一条切实可行的钛石膏资源化利用途径。

  有关政策摘抄:

  一、国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见

  国发〔2013〕41号

  加快制修订水泥、混凝土产品标准和相关设计规范,推广使用高标号水泥和高性能混凝土,尽快取消32.5复合水泥产品标准,逐步降低32.5复合水泥使用比重。鼓励依托现有水泥生产线,综合利用废渣发展高标号水泥和满足海洋、港口、核电、隧道等工程需要的特种水泥等新产品。支持利用现有水泥窑无害化协同处置城市生活垃圾和产业废弃物,进一步完善费用结算机制,协同处置生产线数量比重不低于10%。强化氮氧化物等主要污染物排放和能源、资源单耗指标约束,对整改不达标的生产线依法予以淘汰。

  二、国务院办公厅关于促进建材工业

  稳增长调结构增效益的指导意见

  国办发〔2016〕34号

  (八)提升水泥制品。停止生产32.5等级复合硅酸盐水泥,重点生产42.5及以上等级产品。加快发展专用水泥、砂石骨料、混凝土掺合料、预拌混凝土、预拌砂浆、水泥制品和部件化制品。积极利用尾矿废石、建筑垃圾等固废替代自然资源,发展机制砂石、混凝土掺合料、砌块墙材、低碳水泥等产品。发展镁质胶凝材料等新型胶凝材料。

  (九)发改委发布战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)(节能环保部分)7.3.2固体废物综合利用

  煤矸石、粉煤灰、脱硫石膏、磷石膏、化工废渣、冶炼废渣、尾矿等固体废物的二次利用或综合利用和技术装备,固体废物生产水泥、新型墙体材料等建材产品,大掺量、高附加值综合利用产品。冶金烟灰粉尘回收与稀贵金属高效低成本回收工艺与装备。

  钛石膏的综合利用,即可以避免天然石膏的开采对环境的破坏而且因其价格较低,还可以降低企业成本,另外工信部《工业信息化部关于工业副产石膏综合利用的指导意见》也将钛石膏列入其中;目前虽然国内很多钛石膏的综合利用的技术和文献,但因目前钛石膏指标的缺失,其质量参差不齐,很难达到质量稳定的要求,因此市场认可度较差,严重影响了钛石膏综合利用。