钛石膏综合利用前景值得期待 ​

 

中化新网讯 11月4-5日，2020中国建筑材料联合会石膏建材分会第十一届年会(GAC2020南京)成功举办，期间召开了钛石膏综合利用研讨会，会上专家教授等演讲嘉宾一致认为钛石膏综合利用前景值得期待。

放错地方资源，可多途径利用

四川大学梁玉祥教授认为，钛石膏是“放错地方的资源”。”固体废弃物”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等。多途径综合利用，提出了对钛石膏综合利用提出了新的思路。

梁玉祥介绍说，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。

梁玉祥研究成果显示，添加量(0.15—0.30%)对水土壤中镉、铅、砷的稳定化效果，镉含量分别下降70%~75%和%，铅含量分别下降78%~86%，砷含量分别下降69%~72%。而淹水条件可能是STG和TG影响土壤中重金属有效性的关键因素之一。一次性施入减少了两季水稻根部和地上部(包括糙米)对镉、铅、砷的吸收。

梁玉祥指出，钛石膏中含有足量的钙和硫，还有部分铁和硅，在土壤中的絮凝速度很快、改善团粒结构、农田墒情，可以为作物生长提供必要的营养元素。

西南科技大学材料学院谭宏斌教授就钛石膏综合利用从技术研发角度及实际应用方面，提出了钛石膏还原-硫化钙-硫酸废水-硫化氢+空气-硫磺/硫酸工艺，并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。

谭宏斌介绍，在较低温度将钛石膏分解为活性钙，活性钙用于钛白硫酸废水的中和新生成钛石膏，即实现钙的循环;分解产生的含硫气体用于生产硫酸，硫酸用于钛白粉的生产，即实现硫的循环，该工艺也可用于其它领域硫酸废水的处理，如有色冶金行业含重金属的硫酸废水处理。

谭宏斌表示，该校还完成了钛石膏生产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。重庆某钛白粉企业正建设两条钛石膏烘干生产线，烘干线为回转窑，其型号分别为Ф3.0×50m和Ф2.8×50m，总生产能力45万吨/年，烘干后的钛石膏主要用于水泥缓凝剂，对水泥的性能没有不利影响。

研发专用设备，破解水分难题

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。

殷俊说，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，同时水份过高需进一步烘干处理，目前无法实现资源化利用。目前比较成熟的解决方案是采用高压压滤机将钛石膏含水率压到20%以下，可直接作为水泥缓凝剂使用或者进行下一步的加工。

据介绍，“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“彻底”压干。

据国合机械韩国专家赵基哲介绍，石膏专用高效同相分离机高效同相分离机的优越性，对比同类设备能稳定达到10Mpa(100kg)压榨压力，使钛石膏浆液脱水至含水率20%以下。滤板采用高强度材料精心加工而成，防腐的同时，在超高压的环境下能稳定运行，防止裂开，提高使用寿命。成套设备采用先进的智能自动化系统，整个流程全自动完成，真正意义上实现了无人值守作业。该设备的研发成功为钛石膏综合利用提供了有力支撑。

江苏久吾高科技股份有限公司依托“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。

该公司利用徐钛中试生产的10吨MCM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，根据检测指标及相关专家确认，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。

 

 

制定行业标标，利用有章可循

李逸晨指出，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。

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。

据介绍，根据信息化部2018年11月下达的“工信厅科函 [2018]73号”《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》(计划号2018-1962T-JC)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今年4月30日至6月16日在中国建筑材料联合会官方网站予以公示，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;对于三级品(C类)的指标，二水硫酸钙含量主要参考了GB/T 23456-2018《磷石膏》中三级品的指标进行规定，附着水含量的要求主要根据企业调研反馈信息和实验数据进行规范。

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。

李逸晨表示，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。

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”处理做了大量工作，但，超低排既需要可靠成熟的技术支撑，也需要大量的资金投入，这是产业升级的必然趋势，但我们还准备的不到位。生产钛白粉所产生的“钛石膏”如何综合利用是制约行业发展的瓶颈。

付一江表示，通过“标准”的制定，利用先进的技术和工艺，将“钛石膏”从固废变为资源一定能够实现。

与会者纷纷深感钛石膏综合利用可多途径选择技术路线，使钛石膏产品适合自己区域、也更适合适合自己企业，坚定了企业综合利用钛石膏的决心。