裝成標準的火車(chē)車(chē)廂，可繞地球赤道兩圈——目前，我國大型工業(yè)固體廢棄物之一的工業(yè)副產(chǎn)石膏存量巨大，已超過(guò)5億噸，不僅侵占大量土地資源，而且由于風(fēng)蝕雨蝕，造成對大氣、水系及土壤的嚴重污染。如不盡快加以科學(xué)利用，對環(huán)境的污染將會(huì )與日俱增。浙江中材工程設計研究院有限公司西南分院院長(cháng)方炎章對我國工業(yè)副產(chǎn)石膏的自動(dòng)化控制集成技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應用頗有研究，日前，他就工業(yè)副產(chǎn)石膏的有效利用、增加產(chǎn)品附加值等方面回答了記者的提問(wèn)。
堆積成山的副產(chǎn)石膏
方炎章：工業(yè)副產(chǎn)石膏是指工業(yè)生產(chǎn)派出的以硫酸鈣為主要成分的副產(chǎn)品的總成，又稱(chēng)化學(xué)石膏、合成石膏。工業(yè)副產(chǎn)石膏的種類(lèi)有：磷石膏、氟石膏、芒硝石膏、檸檬酸石膏、鹽石膏、鈦石膏、硼石膏、陶瓷廢模石膏、酒石酸石膏、乳酸石膏及其他有機石膏等。開(kāi)展工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用，是轉變經(jīng)濟發(fā)展方式、構建資源節約型和環(huán)境友好型工業(yè)體系的重要措施，也是解決工業(yè)副產(chǎn)石膏堆存造成的環(huán)境污染和安全隱患的治本之策，
記者：目前，我國工業(yè)副產(chǎn)石膏在綜合利用方面存在哪些問(wèn)題？
方炎章：近年來(lái)，盡管我國工業(yè)副產(chǎn)石膏的利用途徑不斷拓寬，規模不斷擴大，技術(shù)水平不斷提高，但隨著(zhù)工業(yè)副產(chǎn)石膏產(chǎn)生量的逐年增大，綜合利用仍存在一些問(wèn)題：
一是區域之間不平衡。受地域資源稟賦和經(jīng)濟發(fā)展水平影響，不同地區工業(yè)副產(chǎn)石膏產(chǎn)生、堆存及綜合利用情況差異較大。北京、河北、珠三角及長(cháng)三角等地區脫硫石膏產(chǎn)生量小，綜合利用率高；而山西、內蒙古等燃煤電廠(chǎng)集中的地區脫硫石膏產(chǎn)生量大，綜合利用率較低。我國磷礦資源主要集中在云南、貴州、四川、湖北、安徽等地區，決定了我國磷肥工業(yè)布局及磷石膏的產(chǎn)生、堆存主要集中在這些地區。受運輸半徑影響，磷石膏綜合利用長(cháng)期處于較低水平。使用量大的地區供不應求，而產(chǎn)生量集中的地區卻大量堆存。
二是工業(yè)副產(chǎn)石膏品質(zhì)不穩定。由于我國部分燃煤電廠(chǎng)除塵脫硫裝置運行效率不高，加之電煤的來(lái)源不固定，導致脫硫石膏品質(zhì)不穩定；由于磷礦資源不同，導致磷石膏含有不同的雜質(zhì)，品質(zhì)差異較大。因此，石膏制品企業(yè)更愿意使用品質(zhì)穩定的天然石膏。
三是標準體系不完善。一方面缺乏用于生產(chǎn)不同建材的工業(yè)副產(chǎn)石膏標準，不利于工業(yè)副產(chǎn)石膏在不同建材領(lǐng)域的應用；另一方面缺乏工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用產(chǎn)品相關(guān)標準，只能參照其他同類(lèi)標準，市場(chǎng)認可度低，造成工業(yè)副產(chǎn)石膏難以被大規模利用。
四是缺乏共性關(guān)鍵技術(shù)。由于缺乏先進(jìn)的在線(xiàn)質(zhì)量控制技術(shù)、低成本預處理技術(shù)及大規模、高附加值利用關(guān)鍵共性技術(shù)，制約了工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
記者：加強工業(yè)副產(chǎn)石膏的綜合利用需解決哪些難題？
方炎章：應著(zhù)力解決以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
一是生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量有待提高。生產(chǎn)建筑石膏產(chǎn)品首先要符合國家標準，生產(chǎn)成本要低。用工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)建筑石膏粉，熱耗占整個(gè)生產(chǎn)成本的一半以上，生產(chǎn)節能、特別是熱能，對工業(yè)副產(chǎn)石膏的大規模經(jīng)濟綜合利用具有特別意義。
二是生產(chǎn)規模不應受到限制。我國脫硫石膏和磷石膏約占工業(yè)副產(chǎn)石膏的85%，截至2013年底，磷石膏存量達3億噸左右，脫硫石膏累計堆存量1.3億噸，火電行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、磷肥行業(yè)產(chǎn)生脫硫石膏和磷石膏的總量約1.4億噸。2013年，我國工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用量為8660萬(wàn)噸，其中6000萬(wàn)噸用于水泥生產(chǎn)。但由于水泥產(chǎn)能已經(jīng)飽和，綜合利用需要從石膏制品方向發(fā)展。要想有效地提高工業(yè)副產(chǎn)石膏利用率，必須具備大規模生產(chǎn)能力。
三是生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化程度要高。很多傳統的建筑石膏生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)線(xiàn)的控制都是靠生產(chǎn)工人的經(jīng)驗來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量，導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩定、能耗高、生產(chǎn)效率低。近年來(lái)，隨著(zhù)勞動(dòng)力成本上升，對裝備的自動(dòng)化、智能化及高效率都提出了更高的要求。
四是生產(chǎn)過(guò)程要環(huán)保。工業(yè)副產(chǎn)石膏的綜合利用本來(lái)是一個(gè)環(huán)保項目，我們不能讓它產(chǎn)生二次污染，要杜絕固體廢物、液體廢料的直接排放，尾氣的排放一定要達到國家的排放標準，最好能超過(guò)國家環(huán)保最高標準。
記者：如何滿(mǎn)足以上要求？
方炎章：近年來(lái)，我們研究了工業(yè)副產(chǎn)石膏自動(dòng)化控制集成技術(shù)——“快速干燥及脫水炒制一體化自動(dòng)控制集成技術(shù)”，研制成功了熱能中心、雙溫聯(lián)控自除塵石膏脫水機和快速粉碎干燥機一體化設備系統。該系統具有熱工內平衡調節功能，原料干燥可以是部分干燥和部分過(guò)干燥，和炒粉設備共同自平衡調節，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和擴大產(chǎn)品性能指標調節范圍。該系統可大幅降低生產(chǎn)成本，利用同一加熱設備同時(shí)提供熱煙氣和導熱油，使得熱煙氣分配一定比例熱量，導熱油分配一定比例熱量，加熱設備內只需通入小于2倍的過(guò)量風(fēng)系數，即可減少熱煙尾氣排放量1倍至2倍，同時(shí)還能降低尾煙氣的排放溫度，提高熱利用率15%以上，降低生產(chǎn)系統電耗20%~30%；在對尾煙氣進(jìn)行除塵時(shí)，能減少除塵環(huán)保設備的投入，尤其適合在用化學(xué)石膏生產(chǎn)建筑石膏的設備上推廣應用。我們自主開(kāi)發(fā)了PID控制系統，再輔以原料的穩料系統，熱能中心、烘干、脫水系統熱量?jì)绕胶庀到y，預警、緊急處理系統，整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)達到高度自動(dòng)化的控制效果。本系統采用專(zhuān)門(mén)研發(fā)的鎖風(fēng)給料機，不僅能達到無(wú)塵化生產(chǎn)，而且能完全消除漏冷風(fēng)帶來(lái)的熱效率損失。除塵炒粉一體化設備有效解決了熱濕氣體容易結露而難以使用袋除塵的矛盾，經(jīng)高濕袋除塵處理的含塵熱濕氣體脫硫后，完全符合國家環(huán)保標準。
近年來(lái)，隨著(zhù)我國對環(huán)境保護的力度不斷加大，逐步減少天然石膏的開(kāi)采，鼓勵企業(yè)更多地采用工業(yè)副產(chǎn)石膏。但由于工業(yè)副產(chǎn)石膏本身的特性，造成難以大規模利用，長(cháng)期困擾很多產(chǎn)生工業(yè)副產(chǎn)石膏的企業(yè)。本技術(shù)的應用，將使大幅減少天然石膏的開(kāi)采成為可能。
記者：未來(lái)需要著(zhù)力提高哪些方面的技術(shù)水平？
方炎章：未來(lái)我們要著(zhù)力提高以下幾個(gè)方面的技術(shù)水平：工業(yè)副產(chǎn)石膏無(wú)害化處理技術(shù)，工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)自流平石膏技術(shù)，尾礦微粉成套裝備開(kāi)發(fā)技術(shù)，生活垃圾焚燒飛灰及渣綜合利用技術(shù)，鋼渣的高壓蒸燜處理及建材資源化綜合利用技術(shù)，工業(yè)廢渣綜合利用技術(shù)等。
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