中國粉體網訊 磷石膏是濕法磷酸生產企業排放的廢渣，生產1噸磷酸（以100%P2O5計）就產生4.8～5.0噸磷石膏。目前，世界磷石膏產量已超2.8億噸，而我國的產量也已超過5千萬噸，但綜合利用率不到30%。
當前，磷石膏主要作為水泥緩凝劑、石膏磚等建筑材料使用，但磷石膏含磷、氟等雜質的特性，嚴重制約了其在建筑行業的大量使用。因此，急需開發不同的途徑擴大磷石膏的綜合利用。
磷石膏 圖源：貴誠集團
1、利用磷石膏制備輕質碳酸鈣技術現狀
碳酸鈣已被廣泛應用于塑料、橡膠、造紙、化妝品、醫藥等與國民經濟發展密切相關的各個領域，市場規模巨大，且產品具備功能化發展潛力。磷石膏碳化法制備碳酸鈣是以磷石膏為Ca2+源，在反應體系中通入CO2得到CO32-源，二者結合生成碳酸鈣沉淀，經過分離、脫水及干燥工藝后得到較純的碳酸鈣。該方法對磷石膏的利用主要分直接利用和間接利用兩類。
（1）磷石膏直接法制備碳酸鈣
直接法是指用堿液將磷石膏中的Ca2+溶解出來，與CO32-反應生成碳酸鈣沉淀，按反應步驟分為二步法和一步法兩類。
二步法：先將二氧化碳通入強堿（NH4OH或NaOH）溶液中制得碳酸鹽（NH4）2CO3或Na2CO3溶液，隨后加入磷石膏，在20~60℃、pH值11~13等條件下，通過水熱合成法生成碳酸鈣沉淀。
一步法：將磷石膏溶解于強堿溶液中，并持續通入二氧化碳，在20~180℃、pH值8~13等條件下持續生成碳酸鈣沉淀，直至反應完全。
（2）磷石膏間接法制備碳酸鈣
間接法是將磷石膏在800~1000℃下高溫燒結后制得以CaO為主要成分的工業副產石膏鈣渣，加水消化，經分級除雜后得到石灰乳液，勻速通入二氧化碳，在50~60℃、石灰乳質量分數為9.8%~16.4%等條件下生成碳酸鈣沉淀。
目前，利用磷石膏以碳化法制備碳酸鈣，以直接法為主。隨著二氧化碳氣體的持續通入，磷石膏被不斷轉化，較為方便；但該法對反應條件較為敏感，尤其是二步法，當溫度較高時，碳酸鹽中的二氧化碳會逸出，影響反應進程。間接法操作較為簡單，缺點是能耗大，不符合國家綠色節能的產業政策。
2、利用磷石膏制備輕質碳酸鈣常見問題
作為一項較新穎的工業技術，磷石膏制備輕質碳酸鈣還有一些技術難題需要進一步研究。例如，提高碳酸鈣生產率（鈣離子分離技術研究），降低生產成本，降低生產能耗，提高不同產物梯度應用，制備工藝全流程考察等。
3、利用磷石膏制備輕質碳酸鈣解決方案
目前，是否有一套成熟的磷石膏制備輕質碳酸鈣技術？3月16~17日，第二屆全國碳酸鈣產業高值化發展交流大會將在河南·南陽舉行，屆時西南科技大學博士后、碩士生導師丁文金將在大會上做“工業固廢可控制備異形碳酸鈣及其在PP中的應用探索”主題報告，從原料的基本物化屬性出發，為大家逐步解開鈣質固廢制備高純碳酸鈣關鍵技術中潛藏的難題，為企業發展助力。
專家介紹
丁文金，博士后，碩士生導師。主要研究方向為；固體廢棄物的資源化評價與高質化利用；CO2的礦物碳酸化固定。
近年來，作為項目負責人主持各類課題8項，作為主研人員參與各類項目十余項。以責任作者發表SCI論文10余篇，其中JCR1區7篇，參與編寫專著1部。以第一發明人申請中國發明專利18項，合作申請發明專利16項，已授權3項。應邀擔任部分國際SCI期刊審稿人，中國硅酸鹽協會礦物材料分會青年理事，美國SME協會會員，多次應邀在國際、國內學術會議上作學術報告。
（中國粉體網編輯整理/昧光）
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