日益發(fā)展的工業(yè)帶來了大量的工業(yè)廢渣，如以磷復(fù)肥工業(yè)的副產(chǎn)品磷石膏、火力發(fā)電廠煙氣脫硫產(chǎn)生的脫硫石膏等。磷石膏和脫硫石膏數(shù)量巨大，如不及時處理，勢必侵蝕土地、占用農(nóng)田、破壞環(huán)境、污染空氣和水。從循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展模式來看，磷石膏和脫硫石膏是工業(yè)廢渣，更是可以利用的石膏資源，只要我們采用先進的工藝技術(shù)及裝備，完全可以實現(xiàn)資源綜合利用。

利用磷石膏或脫硫石膏生產(chǎn)紙面石膏板、石膏砌塊、RBS石膏大板、粉刷石膏等石膏墻體材料的前景十分廣闊。石膏墻材質(zhì)輕、安全、舒適，具有防火、“暖性”和“呼吸功能”，是室內(nèi)最具人性化的建筑材料、最理想的傳統(tǒng)墻體材料替代品；同時，生產(chǎn)過程中低能耗且不產(chǎn)生有害氣體，產(chǎn)品使用后能反復(fù)循環(huán)利用，是與環(huán)境友好的建筑材料。所以石膏建材是能真正實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的和可以實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)的綠色建材，而且又是一種低能耗和保溫性能較好的節(jié)能建材。發(fā)展石膏建材產(chǎn)業(yè)對節(jié)省能源、資源和減輕環(huán)境負荷的貢獻潛力十分巨大，又不會使經(jīng)濟突破生態(tài)的安全的邊界，可以實現(xiàn)石膏建材產(chǎn)業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展。

磷石膏或脫硫石膏是一種良好的建材資源，很多理化性能與天然石膏接近。在歐洲、日本或美國，幾乎所有的磷石膏或脫硫石膏都得到了有效的利用。我國對脫硫石膏的工業(yè)綜合處理技術(shù)已初步成熟；而對磷石膏的綜合處理才剛起步。目前國家已經(jīng)就資源綜合利用、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、推進新型墻材更新?lián)Q代及鼓勵綠色建材等方面出臺了相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策，必將為利用磷石膏和脫硫石膏發(fā)展石膏建材帶來良好的機遇。

磷石膏是磷肥工業(yè)的固體廢棄物，隨著我國近年來高濃度復(fù)合肥工業(yè)的迅猛發(fā)展，每年由磷肥化工企業(yè)排出大量的磷石膏，由于磷石膏利用率不足5%，仍采用圈地堆放的方式處理，占據(jù)了大量土地，嚴(yán)重污染環(huán)境。已經(jīng)開始嚴(yán)重抑制磷肥工業(yè)的發(fā)展，拓展磷石膏的出路已刻不容緩。

據(jù)我國有名的磷肥企業(yè)如：云南云天化工集團、云南三環(huán)、貴州宏福、貴州開磷、重慶涪陵化工、宜昌化工等十幾個大型磷肥企業(yè)，每年磷石膏的排出量都在超過100萬噸以，個別的達到500萬噸，產(chǎn)量十分驚人。如果處置不當(dāng)，磷石膏中有害成分氟化物滲入地下水中，對城市和農(nóng)村飲用水造成了嚴(yán)重污染。目前除極少量應(yīng)用外，絕大部分采取堆埋方式處理,愈積愈多，據(jù)統(tǒng)計，全國磷肥企業(yè)已堆放1億噸磷石膏，每年新增磷石膏約在2500萬噸左右。

磷石膏一般成粉狀，含有15%～25%的自由水，顆粒直徑一般為5～150μm，其中主要成分為CaSO4·2H2O，一般含量可達到～90%左右。其中所含的次要成分隨礦石來源不同而異，成分較為復(fù)雜，一般都含有巖石成分、Ca、Mg的磷酸鹽、碳酸鹽及硅酸鹽，除此之外，還含有少量的有機磷、硫、氟類化合物。磷石膏的外觀一般成灰白、灰、灰黃、淺黃、淺綠等多種顏色，相對密度為2.22～2.37，容重為0.733～0.880g/cm3。

磷石膏可用于生產(chǎn)建筑石膏及其制品、水泥緩凝劑、制水泥和硫酸、制硫酸銨以及農(nóng)業(yè)土壤改良劑，其中生產(chǎn)石膏建材是最值得重視。一方面,生產(chǎn)建筑材料可以消耗大量的磷石膏而不會產(chǎn)生新的污染,且國家已明文規(guī)定采用新型墻材以取代粘土磚及頁巖磚;另一方面,采用磷石膏生產(chǎn)墻體砌塊、板材或粉體材料，不僅可獲得較好的經(jīng)濟效益，而且能達到節(jié)能、節(jié)土、利廢的目的，有助于解決磷石膏的污染問題，能使磷肥工業(yè)進入一個可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)階段。

用磷石膏生產(chǎn)石膏建材，在技術(shù)上也是非常成熟的，日本是磷石膏綜合利用最好的國家，磷石膏幾乎都被利用，其中用于生產(chǎn)建筑石膏粉和石膏制品的以占磷石膏總量的75%以上。在中國對磷石膏進行了綜合利用大規(guī)模生產(chǎn)石膏建材才剛剛起步，根據(jù)原材料的特性選擇合理的工藝線路和關(guān)鍵設(shè)備的選型顯得非常重要。

專業(yè)生產(chǎn)磷石膏粉→湖北貴利信

脫硫石膏又稱煙氣脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，是對含硫燃料（主要是煤）燃燒后產(chǎn)生的煙氣進行脫硫凈化處理而得到的工業(yè)副產(chǎn)石膏。

我國在80年代開始實施電廠煙氣脫硫示范工程，分別在珞璜電廠、浙江半山電廠、太原第一熱電廠等建成了煙氣脫硫裝置，并且取得了良好的效果。“十一五”期間，國家安排221個重點項目，約1.37億千瓦現(xiàn)有燃煤機組實現(xiàn)煙氣脫硫，到2010年末，全國火電廠SO2排放量將由2005年的1300萬噸下降到502萬噸，下降61.4%，年產(chǎn)生脫硫石膏超過1000萬噸，因此脫硫石膏的產(chǎn)量十分巨大，如不能加以利用，將會成為固體廢渣的污染。

脫硫石膏與天然石膏不同，天然石膏是在原始狀態(tài)下天然石膏黏合在一起的；脫硫石膏以單獨的結(jié)晶顆粒存在。脫硫石膏主要礦物相為二水硫酸鈣，主要雜質(zhì)為石灰石中伴生的相關(guān)其他礦物（如碳酸鈣、氧化鋁和氧化硅、氧化鐵、方解石、長石、方美石等），對石膏的建筑性能基本沒有影響。煙氣脫硫石膏的顆粒大小較為平均，其分布帶很窄，顆粒主要集中在（30～60）μm之間，級配遠遠差于天然石膏磨細后的石膏粉。

脫硫石膏的水化動力學(xué)、凝結(jié)特征及過程與天然石膏相同，只是速度快；脫硫石膏物化性能與天然石膏基本一致。脫硫石膏中二水石膏（CaSO4·2H2O）的品位可達（90~93）%，游離水含量10％~12%，含堿低，無放射性，有害雜質(zhì)少，可以代替天然石膏用作建材工業(yè)原料。

目前世界上脫硫石膏應(yīng)用最好的國家是日本，其次是德國、法國等歐洲國家。在日本幾乎100%的脫硫石膏得到了應(yīng)用,每年有250萬噸，其中95%以上用于石膏板和水泥生產(chǎn)。在德國，石膏新型建筑材料發(fā)展迅速，所有的脫硫石膏都得到了應(yīng)用，每年有350萬噸脫硫石膏主要用于生產(chǎn)粉刷石膏和石膏板。在英國，政府制定了強制使用脫硫石膏的法令，脫硫石膏必須優(yōu)先于天然石膏使用，其主要產(chǎn)品為粉刷石膏和紙面石膏板。美國的脫硫石膏主要用于生產(chǎn)石膏墻板。

1998年山西太原第一熱電廠對脫硫石膏進行了綜合利用生產(chǎn)建筑石膏粉和粉刷石膏，拉開了我國脫硫石膏綜合利用工程的序幕。目前國內(nèi)對脫硫石膏的煅燒和深加工工藝技術(shù)裝備逐步成熟，脫硫石膏的應(yīng)用處在非常迅猛發(fā)展階段。沒有天然石膏資源的但有大量脫硫石膏的長江三角洲發(fā)展最快，上海、浙江和江蘇等地有許多新建或籌建以脫硫石膏為原料的大型紙面石膏板生產(chǎn)線。在北京地區(qū)和珠江三角洲地區(qū)脫硫的膏綜合利用也正進行建或規(guī)劃之中。

石膏建材是一種多功能氣硬性膠凝材料，它是由二水石膏（CaSO4·2H2O）經(jīng)過不同溫度和壓力脫水而制成。二水石膏在常壓的干燥條件下加熱至120℃~140℃脫水則形成β-CaSO4·1/2H2O，加熱至170℃~190℃脫水則形成β-CaSO4Ⅲ，加熱至320℃~360℃則形成CaSO4Ⅱ-s和CaSO4Ⅱ-u，加熱至400℃~700℃則形成CaSO4Ⅰ；在液體中或在蒸氣壓力下加熱至150℃~160℃脫水則形成α-CaSO4·1/2H2O。

β-CaSO4·1/2H2O是建筑石膏的最主要的組份用于生產(chǎn)各種建材石膏制品，CaSO4Ⅱ-s主要用于生產(chǎn)粉刷石膏，α-CaSO4·1/2H2O主要用于生產(chǎn)模型石膏。

建筑石膏與石灰、水泥一同并列為建筑材料中最主要的三種膠凝材料。這三種材料中建筑石膏的煅燒溫度最低（約170℃），水泥的煅燒溫度最高（在1450℃），從而石膏煅燒的能耗最低，約為水泥的1/4，石灰的1/3。石膏建材生產(chǎn)能耗低，制品具有質(zhì)量輕、防火、隔音、可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度，施工便利等優(yōu)點，在長期使用過程中無有害氣體釋放，是典型的“綠色建材”。

石膏建材制品的質(zhì)量取決于建筑石膏粉的質(zhì)量，而建筑石膏粉的質(zhì)量是取決于石膏原材料以及煅燒的效率。因此煅燒設(shè)備是石膏建材制品企業(yè)最關(guān)鍵、最核心的設(shè)備。

石膏煅燒設(shè)備種類繁多，各國的情況不盡相同。美國二十世紀(jì)九十年代之前主要以炒鍋為主，為滿足紙面石膏板市場持續(xù)快速發(fā)展的需要，采取了加速生產(chǎn)線速度的措施， 到90年代中期，已將近50%的生產(chǎn)線改成了以彼 特磨、Delta磨為主的快速煅燒設(shè)備；英國以炒鍋及改進炒鍋為主，如連續(xù)炒鍋、埋入式炒鍋、錐形炒鍋等，德國為炒鍋，回轉(zhuǎn)窯，煅燒一體的彼特磨和氣流錘式烘干煅燒磨等。日本有炒鍋、直接加熱式回轉(zhuǎn)窯及蒸汽間接加熱式回轉(zhuǎn)窯等。澳大利亞多用外國引進的煅燒設(shè)備，近兩年發(fā)展了RFC流化床式煅燒爐。從總體水平看，國外的煅燒設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模大（單臺產(chǎn)量80t/h）、機械化和自動化程度高，能耗較低，煅燒產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。國內(nèi)現(xiàn)有內(nèi)、外資大型石膏制品企業(yè)，多使用引進的大型連續(xù)炒鍋、彼特磨、氣流式煅燒磨和蒸汽間接回轉(zhuǎn)窯等設(shè)備（單臺產(chǎn)量最大28t/h）。而地方企業(yè)多使用內(nèi)、外燒的回轉(zhuǎn)窯，間歇或連續(xù)炒鍋，沸騰爐等，且規(guī)模較小，配套設(shè)施不健全，產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，能耗偏高。

消化吸收國外先進的技術(shù)和裝備來發(fā)展我國化學(xué)石膏的煅燒設(shè)備是一種比較好的途徑，必需綜合考慮原材料特性（磷石膏、脫硫石膏）、使用的燃料（油、天燃氣、煤）、終端主導(dǎo)制品（快速的紙面石膏板、慢凝的粉刷石膏）等因素。

石膏建材制品種類繁多。石膏制品主要有紙面石膏板、纖維石膏板、石膏空心條板、各種石膏裝飾天花板、石膏砌塊及石膏速成墻大板；膠結(jié)料有粉刷石膏、石膏嵌縫膩子、石膏粘結(jié)劑、澆筑石膏混凝土和自流平石膏等。在眾多的上述產(chǎn)品中，紙面石膏板的應(yīng)用和發(fā)展居首位，我國建筑石膏總產(chǎn)量（600萬t/a）的65%用于生產(chǎn)紙面石膏板，其次是石膏砌塊和粉刷石膏。

專業(yè)生產(chǎn)磷石膏粉→湖北貴利信

4.1紙面石膏板

紙面石膏板是以建筑石膏和護面紙板為主要原料，摻加適量纖維、淀粉、促凝劑、發(fā)泡劑和水，經(jīng)混合、成型、凝固、切斷、烘干、切邊等工序制成的輕質(zhì)建筑薄板。可廣泛用于各種工業(yè)建筑和民用建筑，尤其在高層建筑中可作為內(nèi)墻材料和裝飾裝修材料。它具有質(zhì)輕、防火、抗震、保溫隔熱、加工性能良好，施工方便，可拆裝性能好，裝飾效果好，增大使用面積等優(yōu)點。

當(dāng)前我國紙面石膏板生產(chǎn)線的主流發(fā)展態(tài)勢趨向于大型化和以化學(xué)石膏為原料化二個方面。

大型化紙面石膏板生產(chǎn)線采用當(dāng)前國內(nèi)外最先進的生產(chǎn)工藝及技術(shù)裝備,具有產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良且穩(wěn)定、生產(chǎn)線速度快及產(chǎn)量高、自動化水平高同時操作工人少、單位面積能耗降低同時污染排放少、單位面積建設(shè)成本低及占地少等一系列優(yōu)點。近年國內(nèi)新建設(shè)的工廠均為3000萬m2/a；而在國外BPB的單線產(chǎn)量有7000萬m2/a。

在2004年以前，紙面石膏板生產(chǎn)主要用天然石膏作原料，大多分布在天然石膏礦產(chǎn)資源豐富的地區(qū)，隨著脫硫石膏處理技術(shù)及裝備的不斷開發(fā)，以及脫硫石膏量的激增，2006年以后新建設(shè)的紙面石膏板生產(chǎn)線主要用脫硫石膏作原料（如泰和集團、BNBM、SAINT-GOBAIN、KNAUF、LAFARGE等），部分老廠也相繼進行原料改造，將天然石膏處理系統(tǒng)改造為脫硫石膏處理系統(tǒng)。

以磷石膏生產(chǎn)紙面石膏板在日本、歐洲和印度都有非常成功的經(jīng)驗，而在我國只有少數(shù)的中小規(guī)模的生產(chǎn)廠家，且生產(chǎn)極不穩(wěn)定。這方面還需要做更多的努力和進取。

我國某企業(yè)通過自主研發(fā)和引進技術(shù)的消化吸收相結(jié)合，已經(jīng)成功開發(fā)出了（400~3000）萬平方米/年紙面石膏板生產(chǎn)技術(shù)和裝備，在國內(nèi)已經(jīng)設(shè)計、建設(shè)了數(shù)十條生產(chǎn)線。我國紙面石膏板行業(yè)從無到有，由小到大，據(jù)統(tǒng)計現(xiàn)在我國的紙面石膏板年產(chǎn)量已經(jīng)超過10億平方米。在紙面石膏板行業(yè)專用裝備的制造水平及質(zhì)量，化學(xué)石膏的精細化處理工藝及技術(shù)等方面，我國與發(fā)達國家之間尚有較大的差距。還需要進一步優(yōu)化生產(chǎn)紙面石膏板的關(guān)鍵設(shè)備，例如濕態(tài)的儲倉、化學(xué)石膏煅燒裝置、化學(xué)石膏均化改性裝置、發(fā)泡系統(tǒng)、凝固控制系統(tǒng)、立式攪拌機、擠壓式成型機、石膏板干燥機的節(jié)能技術(shù)等，其中最關(guān)鍵的是化學(xué)石膏煅燒裝置和石膏板干燥機。

4.2石膏砌塊

石膏隔墻砌塊用于非承重內(nèi)隔墻，以澆筑法生產(chǎn)。普通的尺寸為666×500mm，3塊為1㎡，這是大尺寸和易于工人施工的理想結(jié)合。厚度通常在100～200mm范圍內(nèi)。石膏隔墻砌塊要求表面平整光滑，四周邊緣帶有榫槽，容許有少量偏差。

法國石膏砌塊用量最大，年產(chǎn)量達2000萬 ㎡，其后依次為德國（1600萬㎡）、芬蘭（1000萬㎡）、西班牙（800萬㎡）等，其它石膏資源豐富的許多國家都有生產(chǎn)如波蘭、奧地利、荷蘭、伊朗等等。我國的石膏砌塊年生產(chǎn)能力有≥1000萬㎡，主要集中于山東、貴州、湖北、四川、甘肅等。

石膏砌塊最適合于大城市的建筑中，種種跡象表明，中國城市化建設(shè)的進程的加快使石膏砌塊已經(jīng)步入發(fā)展軌道的趨勢，而大量工業(yè)石膏被資源化利用則會加速這種發(fā)展的步法。

4.3粉刷石膏

粉刷石膏是一種多相石膏膠結(jié)料，具有抹灰材料所需要的各種性能：初凝快，終凝慢，適應(yīng)粉刷工的平均工作速度；具有柔性和塑性，產(chǎn)漿量高；抹灰層干燥快，容重適宜，強度高。粉刷石膏是一種高效節(jié)能的建筑內(nèi)墻及頂板抹灰材料，它主要代替建筑水泥石灰砂漿抹灰。傳統(tǒng)的水泥砂漿、混合砂漿存在易開裂、空鼓、落地灰多、凝結(jié)硬化慢、裝修周期長等缺點，粉刷石膏可完全克服以上缺點，是抹灰材料的發(fā)展方向。國外發(fā)達國家石灰砂漿水泥砂漿基本已被淘汰，現(xiàn)在均用粉刷石膏進行墻面和頂板的抹灰。例如在德國粉刷石膏作室內(nèi)抹灰占總抹灰量的80%，年用量達到400萬噸；粉刷石膏已形成較完整的工業(yè)體系，產(chǎn)供銷一條龍服務(wù)，工廠將散裝粉刷石膏直接運至施工現(xiàn)場，再用噴漿機進行墻面噴漿，然后抹平、打光，發(fā)展態(tài)勢良好。

我國粉刷石膏的開發(fā)應(yīng)用從80年代開始，90年代發(fā)展很快。1992年，由某院承擔(dān)設(shè)計的、引進德國先進設(shè)備的寧夏中衛(wèi)建材廠年產(chǎn)3萬噸的粉刷石膏生產(chǎn)線取得了成功， 1993年國家頒布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JC/T517-1993）和粉刷石膏施工規(guī)程，為我國發(fā)展粉刷石膏提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。總體上，目前我國粉刷石膏尚處于發(fā)展、應(yīng)用的初期。其粉刷石膏產(chǎn)量不足30萬噸/年。大部分為半機械化生產(chǎn)，有的甚至是作坊式生產(chǎn)，實際并未形成規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝落后，技術(shù)裝備落后，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。除了寧夏中衛(wèi)建材廠和北京房山竇店生產(chǎn)的粉刷石膏是半水石膏—無水石膏混合相型外，其余的都是半水石膏相型的。

但我國粉刷石膏的市場潛力巨大，目前全國各地每年新建城鎮(zhèn)住宅15億m2，每1萬m2建筑需用1400 m2(合2700t) 水泥砂漿。內(nèi)墻墻面加天花面占整個建筑需粉刷表面加砌筑所用砂漿量的近70%。15億m2建筑內(nèi)墻亦需25500萬t抹面砂漿，按石膏與料=1:3計算，如全部用石膏則可用6300萬t。

開發(fā)燃煤為熱源的高溫石膏煅燒裝置是粉刷石膏生產(chǎn)線的重點，不僅有利于粉刷機械石膏的規(guī)模化和優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)，而且，有利于建筑節(jié)能的實施。

在水泥生產(chǎn)過程中，需要添加一定量的石膏作為緩凝劑，現(xiàn)在的水泥廠大多使用天然石膏。磷石膏或脫硫石膏與天然石膏成分相近，但純度比天然石膏更高、成分更加穩(wěn)定，CaSO4·2H2O含量≥90%。從化學(xué)成分、物理性能來看，脫水的化學(xué)石膏完全可以替代天然石膏用作水泥緩凝劑。

磷石膏的水分一般為~20%，脫硫石膏的水分一般為~10%，如果直接用作水泥緩凝劑，不僅會在運輸、儲存過程中出現(xiàn)粘結(jié)、堵料現(xiàn)象，而且會造成計量不準(zhǔn)、生產(chǎn)不穩(wěn)定，影響水泥質(zhì)量。另外，過多的水分也會影響磨機的產(chǎn)量。因此，在用作水泥緩凝劑前，需要進行低溫烘干，將水分控制在（3.0~5.0）%，并且通過造粒將磷石膏或脫硫石膏制成（5~40）mm小球或料塊，可以避免運輸及儲存過程的粘結(jié)、堵料現(xiàn)象，消除因細粉飛揚造成的環(huán)境污染。確保水泥廠無需改變現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝，利用磷石膏或脫硫石膏塊作水泥緩凝劑。

專業(yè)生產(chǎn)磷石膏粉→湖北貴利信

磷石膏或脫硫石膏的顆粒大小較為平均，顆粒主要集中在（30～60）μm范圍內(nèi)，級配較差，但是，磷石膏或脫硫石膏與水泥熟料及其他混合材后，經(jīng)過水泥磨的碾磨，顆粒級配將得到顯著改善。磷石膏或脫硫石膏中都有一定的雜質(zhì)，從化學(xué)分析及實際使用結(jié)果來看，不會對水泥的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

磷石膏或脫硫石膏是工業(yè)廢渣，價格比天然石膏低，運輸距離近費用低，不僅可以給水泥廠帶來良好的經(jīng)濟效益，而且具有很好的社會效益。我國的水泥年總產(chǎn)量達到15億噸，大約每年需要6500萬噸水泥緩凝劑，現(xiàn)在只有少數(shù)的水泥廠在利用磷石膏或脫硫石膏作為緩凝劑，因此，水泥行業(yè)將會是磷石膏或脫硫石膏應(yīng)用的主要行業(yè)。

今后要做的主要工作是研究化學(xué)石膏使用對水泥制品的各項性能、鋼筋砼耐久性等影響。

來源：石膏建材網(wǎng)