国内产量最大的磷石膏综合利用石膏空心砌块生产线,在加气块生产实践生产。
该项目的生产工艺含:①10万T磷石膏煅烧生产线。②石膏空心砌块成型生产线(150万
㎡/年),另一条150150万㎡/年生产线待建。③利用煅烧余热烘干石膏空心砌块及石膏模盒、粘结石膏粉、粉刷石膏粉、水泥缓凝剂等石膏产品的生产。预
计年消耗磷石膏约30万吨。年产30万吨的磷石膏可全部得到综合治理,它为实现磷石膏的循环经济树立可持续发展的典范。
该项目磷石膏的综合利用的生产工艺技术和设备(除煅烧设备)及后序系列的技术服务由我公司提供,现将该项目的有关情况介绍如下:
一、磷石膏煅烧成CaSO4•1/2H20
(一)、生产成本与能耗
该煅烧炉的生产工艺参数由我公司提供,磷石膏从渣场运至锦龙公司的原料场地晾晒,其原料含水率达10-15%后,运到仓库堆放,生产时用铲车,将磷石膏渣送入料斗,通过皮带送到煅烧炉,煅烧热源用煤。
通过试产5000T建筑石膏粉,其主要技术经济参数如下:
1、建筑石膏粉生产成本分析:
① 能耗
a 煤耗(标煤)50kg/T产成品
b 电耗20度/T产成品,
c 能耗成本:47元/T产成品人工工资
② 用工
每班仅需4人(一人晒粉,铲车运输一人,监视控制盘一人,共三人)
工人工资按100元/天计,每台班产量16T×8=128T,
300元/128T=2.34元/T产成品
③ 磷石膏原料
磷石膏原料从运至生产场地,运费11元/T,新中远补贴6元/T,实际费用:5元/T,1.25T磷石膏原料产建筑石膏粉1T,磷石膏产成品原料费5元/T×1.25T =6.25元
④ 设备折旧费与管理费
2元/T
总计:建筑石膏粉生产成本:47元/T +2.34元/T +6.25元/T =55.55元/T
2、石膏砌块生产成本
石膏砌块成型人工工资:
100元/工日,一台班4人+烘干3人+堆场2人+维修工1人=10人,10工日×100元/工日=1000元
单班产(100mm计):1536㎡
每平方米石膏砌成型人工工资:1000元/1536㎡=0.65元/㎡
表1磷石膏吨产成品能耗与成本分析表
序号
|
名称
|
耗量
|
单价
|
价格(元)
|
1.
|
标煤 | 55kg | 0.7元/kg |
35
|
2.
|
电 | 20度 | 0.6元/度 |
12
|
3.
|
煅烧人工 | 0.0234工日 | 100元/工日 |
2.34
|
4.
|
磷石膏碴 | 1.25T | 5元/T |
6.25
|
5.
|
设备折旧与管理费 |
2
|
||
6.
|
砌块成型人工 | 100元/工日 |
0.65
|
|
7.
|
小计 |
58.24
|
3、建筑石膏粉与其他胶凝材料能耗对比,如表2所示。
表2石膏与石灰、水泥吨产成品能耗比较
胶凝材料品种
|
标准煤耗量(kg/t)
|
电耗量(kwh/t)
|
水泥
|
115
|
110
|
石 灰
|
130
|
30
|
建筑石膏粉
|
50
|
20
|
从吨产成品能耗分析看,建筑石膏粉的煤耗是水泥的43.47%,是石灰的38.46% 。电耗是水泥的18.2%,是石灰的66.7% 。从其生产实践的统计数据可知:用磷石膏生产建筑石膏粉是三大胶凝材料中的耗能最低。
(二)、有害杂质的无害化处理
磷石膏是由磷矿石与硫酸反应制取磷酸时生成的以CaSO4•2H20为主的工业固体废弃物,它成份较为复杂。其还含有磷矿酸解未分解的磷矿、Na2SiF6(氟硅酸钠)、金属不溶物(铁、铝、镁、硅等)、碳化了的有机物、未洗净的磷酸等杂质。国家标准GB/T23456-2009《磷石膏》中要求,磷石膏用于石膏建材时的水溶性P2O5和氟的质量分数标准应分别≦0.8%和≦0.5% 。中国环境科学研究院固体所对全国17家磷肥企业的磷石膏做了成分分析,结果表明:磷石膏的PH值最低为1.9,呈较强的酸性,氟化物含量可达2.04%,总P2O5最高达17.1%,其中可溶性P2O5最高达5.7%(摘自中国建材工业出版社出版的《石膏建筑材料》第二版第26页),当然各地由于磷矿品位不同其杂质也不同,所以其磷石膏中有害杂质含量亦有不一样。
关于磷石膏的无害化预处理,在相关的专业会议和刊物上都有论述,都未有肯定的技术处理方案。
我们对磷石膏的无害化处理的原则:应该低成本、高效率、清洁生产。石灰中和法是最简单、
效果最佳、也是最有效的无害化处理办法,一般是在磷石膏中添加石灰混合粉磨中和,我们在试验时,注意到煅烧炉的炉温在600℃-800℃时,磷石膏中绝大
部分酸性物质挥发到空气中(废气PH值2-3),煅烧后的磷石膏粉由酸性变成近中性(PH值5.5左右)。为了保证它的尾气的达标排放,经过多种工艺处理
方案对比,我们最终采用在煅烧后,在排放废气管中增加二级喷淋石灰水中和装置,与废气中的酸充分中和。测得经二级喷淋中和后排入大气中的废气检测PH值
6-7。它对大气环境无污染,石灰中和装置如下图所示。
在生产实施中要控制喷淋石灰中和水与废气的风速和风压,以防止石灰中和水与废气一并再排入大气。
其处理主要化学反应如下:
CaO+H20——→Ca(OH)2
P2O5+3Ca(OH)2——→Ca3(PO4)2+3H2O
2HF+Ca(OH)2——→CaF2+2H2O