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國外石膏綜合利用

2019-12-24 15:51:09

  國外石膏綜合利用

  歐洲脫硫石膏綜合利用

  1992年歐洲18個國家的脫硫石膏的總產量僅是300余萬噸(主要生產國是德國),1999年增至760萬噸,2006年進一步增至1480萬噸(利用量約900萬噸,利用率為60.8%)。由于脫硫石膏的來源較廣、質量穩定、價格較低,也相應促進了歐洲石膏板制造業的發展。20世紀80年代初脫硫石膏在石膏板原料中的含量僅占4%,90年代增至19%,2000年增至44%,2010年則又進一步增至60%。

  由于歐盟對脫硫石膏有著嚴格的質量控制,明確了脫硫石膏是不必再經加工而可直接用于工業生產的副產品,并建立了使用脫硫石膏的申報制度,使此種副產石膏被大量用來替代天然石膏生產建材產品。目前歐洲天然石膏與脫硫石膏年耗用量之比大致是47%∶53%。

  ECOBA(歐洲煤燃燒產品協會)公布的歐洲15個國家(EU-15)由1994年至2010年用硬質煤與褐煤作發電原料,各年度所產生的脫硫石膏量。不包括東歐國家所產生的脫硫石膏量,實際上歐洲近幾年因若干東歐國家的燃煤電廠采用了脫硫裝置而使脫硫石膏的總產量有明顯增加,估計其總產量可達1500萬噸以上。

  2009年EU-15國脫硫石膏的使用情況,其總產量為1060萬t。脫硫石膏主要用于建筑領域,占據總產量的76%,臨時存放量占9.1%,而用于礦山、礦井的修復量與廢棄量大致相當。

  在歐洲,原則上要求新建的石膏板廠應盡可能設于具有煙氣脫硫裝置的燃煤電廠附近,因可顯著降低運輸脫硫石膏的耗能,并減少對環境的影響,但其前提是建廠的周邊地區必須有一定的市場。實際上,仍然有不少石膏板廠是通過不同的交通工具(鐵路、船舶或貨車)將FGD石膏(脫硫石膏)運送到廠的。


  美國脫硫石膏綜合利用

  美國參照德國的經驗,某些大型燃煤電廠安裝煙氣脫硫裝置并收集脫硫石膏。1990年美國政府先后頒布了《凈化空氣法》和《州際凈化空氣的法規》,促使更多的燃煤電廠安裝煙氣脫硫裝置。2009年美國全國已有發電總量為1.6億KW的燃煤發電機組安裝了以石灰石/石灰-石膏脫硫為主體的裝備,90年代后期起,脫硫石膏在石膏板制造業中得到日益廣泛的應用,并由取代部分天然石膏發展到全部取代,從而導致若干石膏礦關閉和待建的石膏礦撤銷。

  2009年美國脫硫石膏的產量為1200萬噸,其中905萬噸得到使用,利用率達75.4%。由表中數字可知,脫硫石膏總量的90%用于生產石膏板。

  2015年全美脫硫石膏的產量將達到2000萬噸以上,對石膏板制造業而言有可能供大于求,因而必須考慮開拓脫硫石膏新的應用領域。美國在探索將脫硫石膏用于制造諸如石膏纖維板等新型產品、自流平石膏以及作為鋼結構的防火被覆層等。


  日本工業副產石膏綜合利用

  日本自1985年起,停止了天然石膏的開采,副產石膏成為了石膏產業的主要原料,形成了以石膏產業為中心的循環經濟模式。磷石膏、脫硫石膏等在副產石膏當中占有相當比例。近年來隨著日本磷肥產量的下降,磷石膏的產生量逐年減少,如表1所示,脫硫石膏占原料的比例增加,不足部分,通過進口天然石膏進行補充。2014年日本產生磷石膏大約30萬噸,進口5萬噸磷石膏,大約有20萬噸磷石膏被吉野石膏綜合利用。2014年日本生產紙面石膏板各種原料當中磷石膏僅占總量的4%,2004年磷石膏占石膏板原料的比例為12%。

  日本磷石膏的排放標準按照日本磷肥企業的排放標準進行。日本紙面石膏板磷石膏摻量通常為20%,其中10%用中國磷礦石排放的磷石膏,10%用摩洛哥磷礦石排放的磷石膏。摩洛哥磷礦石放射性超標,從中國某地進口的磷礦石鉛、汞含量較高;兩者混摻使用,就能達到日本相關的標準要求。

  日本在環保方面形成了嚴格完善的法規體系。所有的磷肥廠在新建廠之前必須要在附近建設好磷石膏綜合利用生產線,廢棄物綜合利用優先,杜絕先污染后治理。日本磷肥企業內部也沒有磷石膏堆場。新產生的磷石膏同步通過輸送管道運送到石膏廠,經水洗除雜等工藝處理以后,直接用來生產紙面石膏板等。

  2008年日本石膏板制造業共耗用石膏原料403萬噸,其中68%為國內生產的以脫硫石膏為主的工業副產石膏,26%為進口的天然石膏(主要由澳大利亞與泰國進口),6%是廢石膏。相比于1989,1998年脫硫石膏用量得到大幅度的提升,其它副產石膏用量緩慢增長,天然石膏用量減少了一半,廢舊石膏用量增加了5%。而到2013年脫硫石膏與廢舊石膏用量變化不大,其它副產石膏用量下降,天然石膏用得到了提升。

  2014年紙面石膏板原料當中天然石膏占36%,煙氣脫硫石膏占37%,廢舊石膏板占8%,其它工業副產石膏占19%。

  在日本,雖然禁止開采天然石膏礦,但是由于天然石膏幾乎不需用任何的預處理,而且其制品具有優異的性能,使其消費量仍然達到與脫硫石膏相當。


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