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我国钛石膏大规模资源化利用的探讨

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我国钛石膏大规模资源化利用的探讨


目前,我国钛白粉生产主要以硫酸法生产工艺为主,在生产钛白粉的过程中也产生了大量的以二水石膏钙为主要成分的钛石膏,硫酸法生产一吨钛白粉产生的钛石膏大约6-10吨。钛石膏主要成分是CaSO

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O,同时还含有一定量的偏红色的氢氧化铁,目前所堆放的钛石膏所含的游离水40%-60%,pH值一般接近中性,据统计,我国钛石膏年排放量2000多万吨。由于钛石膏中硫酸钙颗粒细小,游离水含量高等原因,钛石膏一直未能到大规模的资源化利用。从本质上来说,主要是因为钛石膏资源化利用的难度大、缺乏技术创新;钛石膏综合利用的成本较大,市场竞争乏力。

近年来,我国经济发展和资源环境的矛盾不断加剧,钛石膏的大量堆存导致占用土地及环境问题就是这种矛盾的体现。党的十九大报告指出“必须树立和践行绿水青山就是金山银山”的科学论断。为了践行这样的理念,有关科研院校和企业都必须要始终坚持科技创新,用新技术、新工艺将钛石膏变成资源、变成产品、变成财富。

一、钛石膏综合利用现状及大规模资源化利用存在的问题

1、现状

目前,钛石膏用做水泥混凝剂较为普遍,但是,就目前情况来看,用于水泥缓凝剂要达到如下指标尚存在一定的问题。因此,水泥厂不接受或是勉强接受含水量较高的钛石膏。

用于水泥缓凝剂的钛石膏:是指采用硫酸法生产钛白粉时,加入石灰以中和大量酸性废水所产生的淡黄色物料,其矿物组成为硫酸钙含量(质量分数)大于75%,水分含量不大于20%。此类物料用于调节水泥凝结时间时,应进行后期加工,其对水泥后期的影响应符合GB/T21371-2008表1的规定。

       另外,由于地域问题,有的地区水泥厂稀少,加上钛白粉企业与水泥厂距离较远,钛石膏只能堆放,只是个别有地域优势的企业将钛石膏部分给予水泥厂,而用于水泥缓凝剂的用量很小(3%左右),不能形成大规模的综合利用。

目前,对于钛石膏的利用方面做了很多努力都不尽人意,如:

生产石膏建材(纸面石膏板、粉刷石膏、石膏砌块、石膏腻子);

钛石膏和粉煤灰的复合材料,可作为路基材料应用于公路建筑工程;

钛石膏经过煅烧后与粉煤灰复合制作胶结材料;

用于土壤改良剂;

......

由于各方面的原因,特别是市场不认可、没有竞争力致使目前我国钛石膏的综合利用率不足10%。其余的基本采取堆放的形式。

2、钛石膏大规模资源化利用存在的问题

a、当地市场容量及运输半径之困

    钛石膏之所以难以进行大规模资源化利用既有地域的原因,也有技术上的难点。由于钛石膏产生企业大多地处偏僻,再加上一些地区经济发展相对落后等原因,这些地区及周边的市场对石膏制品市场需求有限,这样就导致钛石膏制品的产地到市场的距离远远大于它的运输合理半径,从而产生滞销的窘境。

b、存在的主要问题

钛石膏游离水含量很高,一般可达40%-60%,如此高的游离水含量会显著增加建筑石膏粉的生成成本。此外,由于钛石膏中的二水硫酸钙的晶体颗粒一般比脱硫石膏、磷石膏等工业副产石膏中的二水石膏晶体要小,造成用钛石膏煅烧得到的建筑石膏粉堆积密度小,体积蓬松,导致标稠较高,常常大于80%,因此强度也很低,2小时湿抗折强度常常在2.0MPa左右徘徊,没有市场竞争力。

二、钛石膏大规模综合利用发展趋势

在水泥行业去落后产能、硅酸盐水泥收到硅矿限制开采的大环境下,煅烧建筑石膏粉就成了钛石膏资源化利用的一种最重要的途径,可是因为钛石膏自身的不足,导致其无法生产出具有市场竞争力的建筑石膏粉,这更是加大了钛石膏大规模资源化综合利用的难度。

虽然钛石膏资源化利用的难题亟待解决,但是就目前而言,我国的有关科研院校和企业对钛石膏的无害化处理技术的研发投入依然不足,钛石膏的大规....


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