装成标准的火车车厢，可绕地球赤道两圈——目前，我国大型工业固体废弃物之一的工业副产石膏存量巨大，已超过5亿吨，不仅侵占大量土地资源，而且由于风蚀雨蚀，造成对大气、水系及土壤的严重污染。如不尽快加以科学利用，对环境的污染将会与日俱增。浙江中材工程设计研究院有限公司西南分院院长方炎章对我国工业副产石膏的自动化控制集成技术及产业化应用颇有研究，日前，他就工业副产石膏的有效利用、增加产品附加值等方面回答了记者的提问。
堆积成山的副产石膏
方炎章：工业副产石膏是指工业生产派出的以硫酸钙为主要成分的副产品的总成，又称化学石膏、合成石膏。工业副产石膏的种类有：磷石膏、氟石膏、芒硝石膏、柠檬酸石膏、盐石膏、钛石膏、硼石膏、陶瓷废模石膏、酒石酸石膏、乳酸石膏及其他有机石膏等。开展工业副产石膏综合利用，是转变经济发展方式、构建资源节约型和环境友好型工业体系的重要措施，也是解决工业副产石膏堆存造成的环境污染和安全隐患的治本之策，
记者：目前，我国工业副产石膏在综合利用方面存在哪些问题？
方炎章：近年来，尽管我国工业副产石膏的利用途径不断拓宽，规模不断扩大，技术水平不断提高，但随着工业副产石膏产生量的逐年增大，综合利用仍存在一些问题：
一是区域之间不平衡。受地域资源禀赋和经济发展水平影响，不同地区工业副产石膏产生、堆存及综合利用情况差异较大。北京、河北、珠三角及长三角等地区脱硫石膏产生量小，综合利用率高；而山西、内蒙古等燃煤电厂集中的地区脱硫石膏产生量大，综合利用率较低。我国磷矿资源主要集中在云南、贵州、四川、湖北、安徽等地区，决定了我国磷肥工业布局及磷石膏的产生、堆存主要集中在这些地区。受运输半径影响，磷石膏综合利用长期处于较低水平。使用量大的地区供不应求，而产生量集中的地区却大量堆存。
二是工业副产石膏品质不稳定。由于我国部分燃煤电厂除尘脱硫装置运行效率不高，加之电煤的来源不固定，导致脱硫石膏品质不稳定；由于磷矿资源不同，导致磷石膏含有不同的杂质，品质差异较大。因此，石膏制品企业更愿意使用品质稳定的天然石膏。
三是标准体系不完善。一方面缺乏用于生产不同建材的工业副产石膏标准，不利于工业副产石膏在不同建材领域的应用；另一方面缺乏工业副产石膏综合利用产品相关标准，只能参照其他同类标准，市场认可度低，造成工业副产石膏难以被大规模利用。
四是缺乏共性关键技术。由于缺乏先进的在线质量控制技术、低成本预处理技术及大规模、高附加值利用关键共性技术，制约了工业副产石膏综合利用产业发展。
记者：加强工业副产石膏的综合利用需解决哪些难题？
方炎章：应着力解决以下几个方面的问题：
一是生产的产品质量有待提高。生产建筑石膏产品首先要符合国家标准，生产成本要低。用工业副产石膏生产建筑石膏粉，热耗占整个生产成本的一半以上，生产节能、特别是热能，对工业副产石膏的大规模经济综合利用具有特别意义。
二是生产规模不应受到限制。我国脱硫石膏和磷石膏约占工业副产石膏的85%，截至2013年底，磷石膏存量达3亿吨左右，脱硫石膏累计堆存量1.3亿吨，火电行业、钢铁行业、磷肥行业产生脱硫石膏和磷石膏的总量约1.4亿吨。2013年，我国工业副产石膏综合利用量为8660万吨，其中6000万吨用于水泥生产。但由于水泥产能已经饱和，综合利用需要从石膏制品方向发展。要想有效地提高工业副产石膏利用率，必须具备大规模生产能力。
三是生产线自动化程度要高。很多传统的建筑石膏生产企业，生产线的控制都是靠生产工人的经验来保证产品质量，导致产品质量不稳定、能耗高、生产效率低。近年来，随着劳动力成本上升，对装备的自动化、智能化及高效率都提出了更高的要求。
四是生产过程要环保。工业副产石膏的综合利用本来是一个环保项目，我们不能让它产生二次污染，要杜绝固体废物、液体废料的直接排放，尾气的排放一定要达到国家的排放标准，最好能超过国家环保最高标准。
记者：如何满足以上要求？
方炎章：近年来，我们研究了工业副产石膏自动化控制集成技术——“快速干燥及脱水炒制一体化自动控制集成技术”，研制成功了热能中心、双温联控自除尘石膏脱水机和快速粉碎干燥机一体化设备系统。该系统具有热工内平衡调节功能，原料干燥可以是部分干燥和部分过干燥，和炒粉设备共同自平衡调节，有利于提高产品质量和扩大产品性能指标调节范围。该系统可大幅降低生产成本，利用同一加热设备同时提供热烟气和导热油，使得热烟气分配一定比例热量，导热油分配一定比例热量，加热设备内只需通入小于2倍的过量风系数，即可减少热烟尾气排放量1倍至2倍，同时还能降低尾烟气的排放温度，提高热利用率15%以上，降低生产系统电耗20%~30%；在对尾烟气进行除尘时，能减少除尘环保设备的投入，尤其适合在用化学石膏生产建筑石膏的设备上推广应用。我们自主开发了PID控制系统，再辅以原料的稳料系统，热能中心、烘干、脱水系统热量内平衡系统，预警、紧急处理系统，整个生产线达到高度自动化的控制效果。本系统采用专门研发的锁风给料机，不仅能达到无尘化生产，而且能完全消除漏冷风带来的热效率损失。除尘炒粉一体化设备有效解决了热湿气体容易结露而难以使用袋除尘的矛盾，经高湿袋除尘处理的含尘热湿气体脱硫后，完全符合国家环保标准。
近年来，随着我国对环境保护的力度不断加大，逐步减少天然石膏的开采，鼓励企业更多地采用工业副产石膏。但由于工业副产石膏本身的特性，造成难以大规模利用，长期困扰很多产生工业副产石膏的企业。本技术的应用，将使大幅减少天然石膏的开采成为可能。
记者：未来需要着力提高哪些方面的技术水平？
方炎章：未来我们要着力提高以下几个方面的技术水平：工业副产石膏无害化处理技术，工业副产石膏生产自流平石膏技术，尾矿微粉成套装备开发技术，生活垃圾焚烧飞灰及渣综合利用技术，钢渣的高压蒸焖处理及建材资源化综合利用技术，工业废渣综合利用技术等。
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