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钛石膏:放错地方的资源
更新时间:2020/11/16 来源:中国化工报
  

  “钛石膏是放错地方的资源,不应该成为废弃物。”这是11月4~5日,在南京举行的2020中国建筑材料联合会石膏建材分会第十一届年会上传出的声音。与会专家认为,钛石膏的未来发展可期,应该被多途径综合利用。未来,行业不仅要制定完善的标准,还要不断研发新设备,开发新产品,推动行业高质量发展。

推动多途径分级利用

  目前,钛石膏绝大部分采用渣场堆存方式处置,钛白粉企业每年需要消耗巨额堆场建设维护费用。由于钛石膏综合利用率较低,大量的钛石膏排放严重制约了我国钛白粉行业的健康发展,2019年我国钛石膏的年排放量约2400万吨。截至2019年,历年累积钛石膏堆存量已近2亿吨。

  中国建筑材料联合会石膏建材分会副秘书长李逸晨提到,利用钛石膏替代天然石膏符合国家产业政策,可以达到减排、利废的目的,既有利于环境保护,同时可创造一定的经济效益。推广钛石膏、脱硫石膏、磷石膏等工业副产石膏替代天然石膏的资源化利用,将推动副产石膏分级利用,扩大副产石膏生产高强石膏粉、纸面石膏板等高附加值产品规模,鼓励工业副产石膏综合利用产业集约发展。

  四川大学梁玉祥教授提到,钛石膏可以用来改良土壤,生产生态复合肥料材料,生产筑路材料,制备高性能复合胶凝材料等。因此,多途径综合利用,应该成为钛石膏行业发展的新思路。

  据梁玉祥介绍,通过对尾矿、钛石膏在土壤重金属处理过程中应用,钛石膏对水稻土中镉、铅、砷稳定化效果的研究,发现钛石膏是当前广泛存在的一类同时含有硫、铁、钙、铝物质的工业副产物。其在土壤中的絮凝速度很快,可以改善团粒结构、农田墒情,并为作物生长提供必要的营养元素。

制定行标迫在眉睫

  李逸晨表示,由于钛石膏行业标准缺失,各企业排放的钛石膏品质和成分差异较大,很难达到工业需求的稳定质量,市场认可度较差,影响了钛石膏综合利用的发展。因此,制定钛石膏行业标准迫在眉睫。

  据介绍,根据信息化部2018年11月下达的《工业和信息化部办公厅关于印发2018年第四批行业标准制修订计划的通知》,由建筑材料工业技术情报研究所、中国涂料工业协会钛白粉行业分会等单位作为标准负责起草单位组织钛石膏行业标准的编制工作,起止时间为2018年12月至2020年12月。经过编制组成员单位的共同努力,钛石膏行业标准征求意见稿于今年4月30日至6月16日予以公示,并由编制组向行业各相关单位广泛征求意见,最终形成送审稿待批发布。该标准规定了钛石膏的分类和标记、要求、试验方法、检验规则以及包装、标志、运输和贮存等内容。

  根据调研及检测结果可以看出,钛石膏的各项危险废物浸出毒性全部都低于标准限值。经验证试验检测和试用证明,钛石膏完全可以替代天然石膏作水泥缓凝剂,沙制建筑石膏,生产α高强石膏、配制粉刷石膏,生产石膏砌块、石膏板材和硫酸钙晶须等。

  中国涂料工业协会钛白粉行业分会副秘书长付一江指出,环保压力依然严峻的现实面前,尽管各企业积极推行循环经济生产模式,在钛白粉“三废”处理方面做了大量工作,但低排既需要可靠成熟的技术支撑和大量的资金投入,还需要严格和完善的行业标准。行业标准的制定,将有利于发展先进的技术和工艺,将钛石膏从固废变为资源。

坚持创新助力发展

  西南科技大学材料学院教授谭宏斌提到,该校完成了钛石膏生产Ⅱ型无水石膏及其活化的工艺研究,确定了Ⅱ型无水石膏生成温度和装备,开发出了Ⅱ型无水石膏的活化剂,并指出了Ⅱ型无水石膏可用于装配式建筑墙板、自流平砂浆等领域。据悉,烘干后的钛石膏主要用于水泥缓凝剂,且对水泥的性能没有不利影响。

  同时,西南科技大学材料学院还提出了“钛石膏还原—硫化钙—硫酸废水—硫化氢和空气—硫黄/硫酸”工艺。当前已完成钛石膏在企业内部循环的小试实验,正在对中试生产线进行开发。

  江苏一夫公司工程师殷俊介绍了将钛石膏水分压滤到20以下,再生产II型无水石膏的工艺及应用情况。据介绍,普通板框压滤设备压出的钛石膏滤饼含水率高达45%左右,运输过程中渗水污染环境;作为水泥缓凝剂使用时,堵塞料仓,且水份过高需进一步烘干处理,目前无法实现资源化利用。钛石膏智能同相分离系统是江苏一夫公司联合国合机械公司共同开发的拥有自主知识产权的核心工艺装备,其工作压力高达10MPa,远高于国内外同类压干设备的工作压力,能确保钛石膏被压干。

  江苏久吾高科技股份有限公司则依托源头治理和资源化利用相结合的理念,开发出了久吾MCM钛石膏资源化利用技术。通过“膜净化集成技术+中和结晶技术+低温慢烧技术”的融合,攻破了传统钛石膏自身缺陷问题,实现高附加值的利用。该公司利用钛石膏作为原料,通过低温煅烧和混合蒸压法,分别进行β建筑石膏工业化试生产和α高强石膏中试生产。根据检测,该产品指标优于现在市场上应用的大部分石膏产品,应用领域广泛,具有较高的市场竞争力。

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