本书共有3章,分别为:第一章绪论,介绍了石膏资源概述,工业副产石膏的种类及特点,工业副产石膏综合利用现状,工业副产石膏综合利用相关政策法规及标准规范;第二章有色金属冶炼行业副产石膏,介绍了有色金属冶炼行业副产石膏的来源及特点,有色金属冶炼行业副产石膏的贮存及利用现状,有色金属冶炼行业副产石膏的综合利用途径探讨;第三章我国固废资源化综合利用领域新进展,介绍了“双碳”战略为固废资源化利用产业发展带来新机遇,固废资源化利用相关标准规范及政策法规体系逐步健全和完善,科技创新驱动固废资源化利用产业提质增效,“无废城市”建设推动固废资源化利用产业发展。 本书综述我国工业副产石膏的来源、特点、贮存、利用和相关政策法规等方面现状,针对性阐述有色金属冶炼工业副产石膏的来源、特点、贮存、利用和环境管理等方面现状。 阐述有色金属冶炼工业副产石膏资源化利用、综合利用途径及前景,探讨工业副产石膏应用于建材生产、尾矿库及矿区采空区填充、矿山覆土、土壤改良、矿山石漠化治理等方面的可行性。
朱北平,男,现任云锡文山锌铟冶炼有限公司董事长、总经理,1990年毕业于昆明理工大学,获得学士学位,2003年获得中南大学工商管理硕士学位。1990年至2012年在在株洲冶炼集团股份有限公司锌浸出厂、科技发展部、生产技术部、技术中心、科技开发公司从事铅锌冶炼技术及管理工作;2013年任云南华联锌铟股份有限公司副总经理,负责高铁锌精矿绿色高效冶炼技术的研发与年产10万吨锌60吨铟冶炼技改项目的建设;2016年6月,云南锡业股份有限公司成立云锡文山锌铟冶炼有限公司承接年产10万吨锌60吨铟冶炼技改项目,朱北平出任总经理,继续负责高铁锌精矿绿色高效冶炼技术的研发与年产10万吨锌60吨铟冶炼技改项目的建设。组织开展了各类科研项目课题40余项,主持国家重点研发计划课题1项,获省部级科技成果奖励8项,获得专利授权22项。在文山锌铟公司7年的工艺研发和项目产业化过程中,获得授权专利22项、发表论文27篇、参与编制3项国家标准及行业标准。
目 录 前言 第一章 绪论 第一节 石膏资源概述 一、天然石膏 二、工业副产石膏 第二节 工业副产石膏的种类及特点 一、磷石膏 二、烟气脱硫石膏 三、柠檬酸石膏 四、冶金行业副产石膏(石膏渣) 第三节 工业副产石膏综合利用现状 第四节 工业副产石膏综合利用相关政策法规及标准规范 一、政策法规现状 二、标准规范现状 第二章 有色金属冶炼行业副产石膏 第一节 有色金属冶炼行业副产石膏的来源及特点 第二节 有色金属冶炼行业副产石膏的贮存及利用现状 第三节 有色金属冶炼行业副产石膏的综合利用途径探讨 第三章 我国固废资源化综合利用领域新进展 第一节 “双碳”战略为固废资源化利用产业发展带来新机遇 第二节 固废资源化利用相关标准规范及政策法规体系逐步健全和完善 第三节 科技创新驱动固废资源化利用产业提质增效 第四节 “无废城市”建设推动固废资源化利用产业发展 样 章(可以是前言或部分章节) 第一章绪论 第一节 石膏资源概述 一、 天然石膏 天然石膏(NG)来自于石膏矿,是我国的一种优势的非金属矿产资源。世界上石膏资源丰富,分布广泛,已有100多个国家和地区勘察探明了石膏储量,根据美国地质调查局统计,石膏资源储量丰富的国家主要有:俄罗斯、伊朗、中国、巴西、美国、加拿大等,其他石膏资源储量较大的国家有墨西哥、西班牙、法国、泰国、澳大利亚、印度和英国等,全球主要国家石膏矿床分布见图1。 图1 全球主要国家石膏矿床分布 我国天然石膏储量丰富,储量居世界前列,而且分布广泛、类型多,全国23个省(区)有石膏矿产出,全国共发现和探明的石膏矿床达500多个,多达600亿吨。我国石膏矿的规模以大中型为主,在矿产储量中,大型矿占47%,中型矿占20%,小型矿占33%,总储量的98%以上分布在大矿,而中小矿储量仅占近2%,大型矿山中有26个储量超过2亿吨的特大型矿,近年来我国石膏产量见图2。 图2 2015年-2022年中国石膏产量统计及预测 我国天然石膏主要分布在华东、东南、华北地区。山东是天然石膏资源储量最多的省份,占全国资源储量的65.6%;其次为内蒙古、青海、宁夏、湖北、湖南、广西、安徽等省(区),占全国总资源储量的32%;但贵州、江西、辽宁、新疆、吉林等省(区)可供近期利用的储量较少,浙江、福建、海南、黑龙江等省目前尚未探到保有储量。而且地域不同,天然石膏存于地下的特征不一,导致各地天然石膏开采的难度和方式也不一。中国西部的石膏矿一般煤层厚、埋藏浅。比如甘肃、宁夏、青海的一些矿山适合露天开采,云南、四川的一些矿山可以先露天开采,再在地下开采。而我国中东部的石膏矿一般埋藏较深,且多为薄层矿,需地下开采,开采难度较大。 沉积矿床是中国石膏矿床的主要类型,石膏矿物中主要以硬石膏和普通石膏为主。硬石膏(CaSO4)为无水硫酸钙,斜方晶系,晶体为板状,通常呈致密块状或粒状,白、灰白色,玻璃光泽,摩氏硬度为3~3.5。普通石膏(CaSO4·2H2O)为二水硫酸钙,又称生石膏、水石膏或软石膏,单斜晶系,晶体为板状,通常呈致密块状或纤维状,白色或灰、红、褐色,玻璃或丝绢光泽,摩氏硬度为2。这两种石膏常伴生产出,在一定的地质条件作用下可相互转化。就目前的探测石膏一般在150℃左右失去两个结晶水的32个,转变为半水石膏(CaSO4·12H2O),半水石膏中的12个水大约在180℃失去,此时得到的是可溶性无水CaSO4,继续加热到不溶性无水CaSO4(硬石膏)。天然石膏的化学组成如表1。 表1 天然石膏的化学组成(%) w(CaO) w(SO3) w(H2O) w(SiO2) w(MgO) w(Al2O3) w(Fe2O3) w(Na2O) w(K2O) 35.18 38.84 16.91 3.50 1.68 0.49 0.14 0.69 0.69 我国优质石膏(纤维石膏)少,普通石膏和硬石膏多,其中普通石膏占总储量的40%(其中纤维石膏占2%,普通石膏占20%,其余为泥质石膏、硬石膏和碳酸盐质石膏占18%),硬石膏占总储量的60%,其资源分布情况见图3。因此,我国虽然是石膏储量的大国,但是又是优质石膏储量的穷国,能实际开采并有效利用的优质石膏资源比例更少。 图3 天然石膏资源分布情况 天然二水石膏中常含一定数量的杂质,其中碳酸盐类的杂质有石灰石和白云石,黏土类杂质有石英、长石、云母和蒙脱石等,还可能有少量的氯化物、黄铁矿、有机质等。不同的用途对石膏原料的质量有着不同的要求,高品位石膏多被用于特种石膏产品的生产原料,如食用、医用、艺术品、模型和化工填料等;二水硫酸钙含量低于60%的石膏矿则很少得到应用;高于60%的石膏矿石,则根据其含量的不同,被用于建材、建筑等各个领域。今年来,中国石膏的需求量逐年增加,2021年中国石膏需求量达22935.9万吨,较2020年增加了1362.30万吨,同比增长6.3%,预计2022年中国石膏需求量将达到24682.2万吨,具体情况见图4。