中华石化网综合消息 生意社07月22日讯
硬石膏(即无水石膏),一种硫酸盐矿物。我国石膏储量居世界首位,现已探明储量达1000亿吨,其中70%为硬石膏。硬石膏胶凝性能差,凝结硬化时间长,因而利用率不高,少量用作水泥缓凝剂和经活化处理后生产硬石膏胶结材料。丰富的资源与较低产品附加值的应用形成了鲜明反差。
三年前,在国家发改委批复下,湖南湘福新型建材有限公司利用其“硬石膏制硫酸联产水泥”专利技术,与德国RWE能源集团共同合作“硬石膏废渣年产15万吨水泥”清洁发展机制项目。近日,公司“硬石膏制硫酸联产水泥低碳循环技改”项目将正式投产。
届时,中国非金属矿工业协会还将召开科技创新工程现场会议,重点推介硬石膏制硫酸联产水泥新工艺、新产品,促进非金属矿深度开发利用。湘福公司的创新实践,为“石膏大户”的我国,加速国家非金属矿资源优势向经济优势转化提供了良好范本。
硫酸,被誉为“工业之母”。据统计,我国硫酸年产量约5500万吨,年需求量在6000万吨。但我国生产硫酸的原料并不富足:硫铁矿开采量逐年减少且品位下降,冶炼气制酸仅占硫酸产量的10%左右。为满足需求,我国大量进口硫磺制酸,这部分产量已达到总产量的50%,导致硫酸价格随硫磺进口价格波动。
为破解硫酸制备原材料难题,我国上世纪六十年代便组织了石膏生产硫酸的工业试验,八十年代开始用磷石膏制硫酸联产水泥技术,获得了一定成功。但作为工业废渣的磷石膏,含有五氧化二磷、氟离子等有害杂质,不仅生产难度大,而且能耗大,生产成本高。
对此,湖南湘福公司研发团队想到了“硬石膏”。硬石膏不仅在我国资源量丰富,在公司所在的临澧县,储量也颇为富足:已探明石膏储量21.7亿吨,其中硬石膏约16亿吨。
公司董事长刘立文曾经算了笔账:硬石膏中影响硫酸钙分解的有害杂质极少,成分在开采中可得到有效控制,并可按生产低热硅酸盐水泥的质量要求配制生料,硫酸产量高。利用其自主研发的硬石膏制硫酸专利技术制酸,主要资源成本仅为硫磺制酸的10%—15%,为硫铁矿制酸的15%—20%,硬石膏制酸的生产成本是硫磺制酸的40%左右,是硫铁矿制酸的50%左右。因此,硬石膏制酸成为硫酸生产最经济的工艺。
刘立文介绍,此法制备硫酸采用酸洗净化和首创的两转两吸工艺,通过增加中间吸收过程,可将二氧化硫总转化率提高到99%以上。工艺处理的排放尾气中二氧化硫浓度完全可达标。除制酸外,此项技术还可联产低热高贝利特水泥熟料。与用石灰生产高贝利特水泥相比,工艺环节更简捷,且技术采用的配方最大限度地提高了石膏用量,不含有害成分,也没有起矿化作用的影响。不仅为解决我国硫酸资源短缺提供了可靠生产方法,还可生产建筑工程需要的低水化热的水泥,使得混凝土耐久性提高。
一直参与指导的中国工程院院士何继善认为,湘福公司坚持自主创新,开创了利用硬石膏制硫酸并联产水泥这一新的制硫酸途径,经济效益良好,环保效益也十分显著。对传统的石膏制酸工艺是一项重大突破,也是推动行业高速发展的重大创新工程。
通过长达8年持续不断的技术研发,湘福公司完善了工业化石膏制硫酸联产水泥的重大关键技术,成套系统运行保障技术,并将其核心技术延伸到脱硫石膏等工业化学石膏的工业化生产中,打造了一条不同于传统非金属石膏矿山企业的发展之路,探索了低碳循环节能的发展新模式。
目前,公司正在与科研院校(所)合作,研发以硫酸为原材料的高附加值精细化工项目。推进以硫酸产品为龙头,开发下延产品,拓展产业链,打造一个10亿产业集群。