中華石化網綜合消息 生意社07月22日訊
硬石膏(即無水石膏),一種硫酸鹽礦物。我國石膏儲量居世界首位,現已探明儲量達1000億噸,其中70%為硬石膏。硬石膏膠凝性能差,凝結硬化時間長,因而利用率不高,少量用作水泥緩凝劑和經活化處理后生產硬石膏膠結材料。豐富的資源與較低產品附加值的應用形成了鮮明反差。
三年前,在國家發改委批復下,湖南湘福新型建材有限公司利用其“硬石膏制硫酸聯產水泥”專利技術,與德國RWE能源集團共同合作“硬石膏廢渣年產15萬噸水泥”清潔發展機制項目。近日,公司“硬石膏制硫酸聯產水泥低碳循環技改”項目將正式投產。
屆時,中國非金屬礦工業協會還將召開科技創新工程現場會議,重點推介硬石膏制硫酸聯產水泥新工藝、新產品,促進非金屬礦深度開發利用。湘福公司的創新實踐,為“石膏大戶”的我國,加速國家非金屬礦資源優勢向經濟優勢轉化提供了良好范本。
硫酸,被譽為“工業之母”。據統計,我國硫酸年產量約5500萬噸,年需求量在6000萬噸。但我國生產硫酸的原料并不富足:硫鐵礦開采量逐年減少且品位下降,冶煉氣制酸僅占硫酸產量的10%左右。為滿足需求,我國大量進口硫磺制酸,這部分產量已達到總產量的50%,導致硫酸價格隨硫磺進口價格波動。
為破解硫酸制備原材料難題,我國上世紀六十年代便組織了石膏生產硫酸的工業試驗,八十年代開始用磷石膏制硫酸聯產水泥技術,獲得了一定成功。但作為工業廢渣的磷石膏,含有五氧化二磷、氟離子等有害雜質,不僅生產難度大,而且能耗大,生產成本高。
對此,湖南湘福公司研發團隊想到了“硬石膏”。硬石膏不僅在我國資源量豐富,在公司所在的臨澧縣,儲量也頗為富足:已探明石膏儲量21.7億噸,其中硬石膏約16億噸。
公司董事長劉立文曾經算了筆賬:硬石膏中影響硫酸鈣分解的有害雜質極少,成分在開采中可得到有效控制,并可按生產低熱硅酸鹽水泥的質量要求配制生料,硫酸產量高。利用其自主研發的硬石膏制硫酸專利技術制酸,主要資源成本僅為硫磺制酸的10%—15%,為硫鐵礦制酸的15%—20%,硬石膏制酸的生產成本是硫磺制酸的40%左右,是硫鐵礦制酸的50%左右。因此,硬石膏制酸成為硫酸生產最經濟的工藝。
劉立文介紹,此法制備硫酸采用酸洗凈化和首創的兩轉兩吸工藝,通過增加中間吸收過程,可將二氧化硫總轉化率提高到99%以上。工藝處理的排放尾氣中二氧化硫濃度完全可達標。除制酸外,此項技術還可聯產低熱高貝利特水泥熟料。與用石灰生產高貝利特水泥相比,工藝環節更簡捷,且技術采用的配方最大限度地提高了石膏用量,不含有害成分,也沒有起礦化作用的影響。不僅為解決我國硫酸資源短缺提供了可靠生產方法,還可生產建筑工程需要的低水化熱的水泥,使得混凝土耐久性提高。
一直參與指導的中國工程院院士何繼善認為,湘福公司堅持自主創新,開創了利用硬石膏制硫酸并聯產水泥這一新的制硫酸途徑,經濟效益良好,環保效益也十分顯著。對傳統的石膏制酸工藝是一項重大突破,也是推動行業高速發展的重大創新工程。
通過長達8年持續不斷的技術研發,湘福公司完善了工業化石膏制硫酸聯產水泥的重大關鍵技術,成套系統運行保障技術,并將其核心技術延伸到脫硫石膏等工業化學石膏的工業化生產中,打造了一條不同于傳統非金屬石膏礦山企業的發展之路,探索了低碳循環節能的發展新模式。
目前,公司正在與科研院校(所)合作,研發以硫酸為原材料的高附加值精細化工項目。推進以硫酸產品為龍頭,開發下延產品,拓展產業鏈,打造一個10億產業集群。