中国粉体网讯 磷石膏是湿法磷酸生产企业排放的废渣，生产1吨磷酸（以100%P2O5计）就产生4.8～5.0吨磷石膏。目前，世界磷石膏产量已超2.8亿吨，而我国的产量也已超过5千万吨，但综合利用率不到30%。
当前，磷石膏主要作为水泥缓凝剂、石膏砖等建筑材料使用，但磷石膏含磷、氟等杂质的特性，严重制约了其在建筑行业的大量使用。因此，急需开发不同的途径扩大磷石膏的综合利用。
磷石膏 图源：贵诚集团
1、利用磷石膏制备轻质碳酸钙技术现状
碳酸钙已被广泛应用于塑料、橡胶、造纸、化妆品、医药等与国民经济发展密切相关的各个领域，市场规模巨大，且产品具备功能化发展潜力。磷石膏碳化法制备碳酸钙是以磷石膏为Ca2+源，在反应体系中通入CO2得到CO32-源，二者结合生成碳酸钙沉淀，经过分离、脱水及干燥工艺后得到较纯的碳酸钙。该方法对磷石膏的利用主要分直接利用和间接利用两类。
（1）磷石膏直接法制备碳酸钙
直接法是指用碱液将磷石膏中的Ca2+溶解出来，与CO32-反应生成碳酸钙沉淀，按反应步骤分为二步法和一步法两类。
二步法：先将二氧化碳通入强碱（NH4OH或NaOH）溶液中制得碳酸盐（NH4）2CO3或Na2CO3溶液，随后加入磷石膏，在20~60℃、pH值11~13等条件下，通过水热合成法生成碳酸钙沉淀。
一步法：将磷石膏溶解于强碱溶液中，并持续通入二氧化碳，在20~180℃、pH值8~13等条件下持续生成碳酸钙沉淀，直至反应完全。
（2）磷石膏间接法制备碳酸钙
间接法是将磷石膏在800~1000℃下高温烧结后制得以CaO为主要成分的工业副产石膏钙渣，加水消化，经分级除杂后得到石灰乳液，匀速通入二氧化碳，在50~60℃、石灰乳质量分数为9.8%~16.4%等条件下生成碳酸钙沉淀。
目前，利用磷石膏以碳化法制备碳酸钙，以直接法为主。随着二氧化碳气体的持续通入，磷石膏被不断转化，较为方便；但该法对反应条件较为敏感，尤其是二步法，当温度较高时，碳酸盐中的二氧化碳会逸出，影响反应进程。间接法操作较为简单，缺点是能耗大，不符合国家绿色节能的产业政策。
2、利用磷石膏制备轻质碳酸钙常见问题
作为一项较新颖的工业技术，磷石膏制备轻质碳酸钙还有一些技术难题需要进一步研究。例如，提高碳酸钙生产率（钙离子分离技术研究），降低生产成本，降低生产能耗，提高不同产物梯度应用，制备工艺全流程考察等。
3、利用磷石膏制备轻质碳酸钙解决方案
目前，是否有一套成熟的磷石膏制备轻质碳酸钙技术？3月16~17日，第二届全国碳酸钙产业高值化发展交流大会将在河南·南阳举行，届时西南科技大学博士后、硕士生导师丁文金将在大会上做“工业固废可控制备异形碳酸钙及其在PP中的应用探索”主题报告，从原料的基本物化属性出发，为大家逐步解开钙质固废制备高纯碳酸钙关键技术中潜藏的难题，为企业发展助力。
专家介绍
丁文金，博士后，硕士生导师。主要研究方向为；固体废弃物的资源化评价与高质化利用；CO2的矿物碳酸化固定。
近年来，作为项目负责人主持各类课题8项，作为主研人员参与各类项目十余项。以责任作者发表SCI论文10余篇，其中JCR1区7篇，参与编写专著1部。以第一发明人申请中国发明专利18项，合作申请发明专利16项，已授权3项。应邀担任部分国际SCI期刊审稿人，中国硅酸盐协会矿物材料分会青年理事，美国SME协会会员，多次应邀在国际、国内学术会议上作学术报告。
（中国粉体网编辑整理/昧光）
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