山東魯北企業(yè)集團(tuán)總公司位于山東省無(wú)棣縣最北部，瀕臨渤海，是一家國(guó)有控股的混合所有制企業(yè)。從77年8月的8人創(chuàng)業(yè)，靠國(guó)家科技部“六五”科技攻關(guān)項(xiàng)目:鹽石膏制硫酸副產(chǎn)水泥課題開發(fā)的40萬(wàn)元科研經(jīng)費(fèi)起步，發(fā)展到旗下獨(dú)立法人企業(yè)30余家，資產(chǎn)近200億元，職工6000余人，2019年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值108多億元，利稅12.08億元，經(jīng)營(yíng)范圍橫跨化工、輕工、建材、電力、有色、有機(jī)顏料、新能源、新水源、新材料等行業(yè)。擁有30萬(wàn)噸磷銨、40萬(wàn)噸石膏制硫酸副產(chǎn)60萬(wàn)噸水泥、年產(chǎn)100萬(wàn)噸氧化鋁聯(lián)產(chǎn)50萬(wàn)噸化學(xué)品鋁、25萬(wàn)噸鈦白粉、100萬(wàn)噸復(fù)合肥、100萬(wàn)噸原鹽、5000噸溴素、2萬(wàn)噸碳酸鋰及3萬(wàn)噸磷酸鐵鋰鋰電材料、600t/h供熱、12.5萬(wàn)千瓦余熱發(fā)電規(guī)模。
集團(tuán)公司堅(jiān)定不移地發(fā)展生態(tài)、低碳、循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集群，通過(guò)實(shí)施技術(shù)集成創(chuàng)新，創(chuàng)建的中國(guó)魯北生態(tài)工業(yè)模式成為我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一面旗幟，被國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保總局、科技部等授予國(guó)家首批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)企業(yè)、國(guó)家首批環(huán)境友好企業(yè)、國(guó)家海洋科技產(chǎn)業(yè)基地。“魯北牌”三元復(fù)合肥、磷酸二銨是“中國(guó)名牌”、“國(guó)家免檢產(chǎn)品”，“海峰牌”普通硅酸鹽水泥是“山東名牌”，“魯北”和“金海”商標(biāo)分別獲中國(guó)馳名商標(biāo)。
公司為加強(qiáng)工業(yè)副產(chǎn)石膏的資源化利用，堅(jiān)持科技創(chuàng)新引領(lǐng)企業(yè)發(fā)展的宗旨，不斷加強(qiáng)研發(fā)投入和研創(chuàng)平臺(tái)建設(shè)，先后建立了全國(guó)石油和化工行業(yè)石膏化學(xué)分解綜合利用工程研究中心、全國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究中心、石油和化工環(huán)境保護(hù)廢石膏-廢硫酸協(xié)同處理工程中心、山東省企業(yè)技術(shù)中心、山東省含硫類固液廢物資源化利用工程研究中心和院士工作站、山東魯北化工建材設(shè)計(jì)院、鋰電材料研究院、鈦產(chǎn)業(yè)研究所、化學(xué)品鋁及阻燃劑研究所、海洋產(chǎn)業(yè)研究所等科研機(jī)構(gòu)，取得160多項(xiàng)重大科技成果、68項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利和4項(xiàng)國(guó)際發(fā)明專利，先后榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、全國(guó)石油化工科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新企業(yè)、首屆全國(guó)節(jié)能環(huán)保創(chuàng)新應(yīng)用大賽銀獎(jiǎng)、山東省科技重獎(jiǎng)及科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、山東省資源綜合利用先進(jìn)單位等120余項(xiàng)榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì)。“含硫類固液廢棄物協(xié)同處理產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目列入泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才工程。公司先后通過(guò)ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證和ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證，形成了設(shè)計(jì)、科研、成果轉(zhuǎn)化結(jié)合的科技開發(fā)體系，雄厚的科研力量成為支撐企業(yè)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“三磷問(wèn)題”中磷石膏處理方法目前有磷石膏制水泥緩凝劑、紙面石膏板、石膏砌塊、石膏商品砂漿等技術(shù)，但利用率不足30%，當(dāng)前磷石膏制硫酸副產(chǎn)水泥技術(shù)是磷石膏大規(guī)模利用的最佳方案。魯北集團(tuán)在該技術(shù)研發(fā)工作中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。自20世紀(jì)70年代末，一直從事石膏制硫酸副產(chǎn)水泥技術(shù)的研究和開發(fā)，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，1977年無(wú)棣縣硫酸廠(魯北前身)承擔(dān)了國(guó)家“六五”攻關(guān)課題的試驗(yàn)研究，首先取得了7500 t/a鹽石膏制硫酸工業(yè)試驗(yàn)的成功;1984年和1985年先后完成了以云南磷石膏和棗莊天然石膏為原料制取硫酸與水泥的國(guó)家“七五”攻關(guān)課題的試驗(yàn)，分別通過(guò)了省部級(jí)和國(guó)家級(jí)技術(shù)鑒定，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。1990年建成投產(chǎn)了國(guó)內(nèi)首套“年產(chǎn)3萬(wàn)噸磷銨、副產(chǎn)磷石膏制4萬(wàn)噸硫酸副產(chǎn)6萬(wàn)噸水泥”裝置(簡(jiǎn)稱“三、四、六”國(guó)家示范工程)，使磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新的突破，達(dá)到長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定生產(chǎn)，產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到原設(shè)計(jì)能力的200%。采用化學(xué)分解石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥是解決工業(yè)副產(chǎn)石膏堆存占地、污染環(huán)境、實(shí)現(xiàn)鈣、硫、磷資源循環(huán)利用的有效途徑。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)磷銨、硫酸、水泥聯(lián)產(chǎn)裝置大型化，魯北集團(tuán)于1997年5月開工建設(shè)“年產(chǎn)15萬(wàn)噸磷銨、副產(chǎn)磷石膏制20萬(wàn)噸硫酸聯(lián)產(chǎn)30萬(wàn)噸水泥”國(guó)家首套大型示范裝置(簡(jiǎn)稱“15、20、30”示范工程)，1999年相繼建成投產(chǎn)。在裝置投產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行及國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)成功的基礎(chǔ)上，近幾年通過(guò)進(jìn)一步技術(shù)創(chuàng)新改造，目前已達(dá)到“年產(chǎn)30萬(wàn)噸磷銨、副產(chǎn)磷石膏制40萬(wàn)噸硫酸副產(chǎn)60萬(wàn)噸水泥”的生產(chǎn)能力(簡(jiǎn)稱“30、40、60”工程)，成為世界石膏制酸史上技術(shù)先進(jìn)、規(guī)模最大的聯(lián)產(chǎn)裝置，2017年后分別被山東省政府、中國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會(huì)、中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)授予科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
二、石膏制酸副產(chǎn)水泥工藝原理
石膏制硫酸副產(chǎn)水泥協(xié)同處理廢硫酸綜合利用技術(shù)，形成磷銨配套硫酸、水泥生產(chǎn)共生模式。用生產(chǎn)磷銨排放的廢渣磷石膏生產(chǎn)水泥熟料,水泥熟料與鍋爐灰渣、磷石膏等配置水泥，磷石膏分解產(chǎn)生的二氧化硫窯氣制硫酸，硫酸返回用于生產(chǎn)磷銨。上一道產(chǎn)品的廢棄物成為下一道產(chǎn)品的原料，硫酸在裝置中循環(huán)使用，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程沒有廢物排出，資源在生產(chǎn)全過(guò)程得到高效循環(huán)、持續(xù)利用和有序利用。既有效地解決了廢渣磷石膏堆存占地、污染環(huán)境、制約磷復(fù)肥工業(yè)發(fā)展的難題、又開辟了新的硫資源路線，減少了水泥生產(chǎn)所造成的CO2溫室氣體的排放。實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益的有機(jī)統(tǒng)一。該技術(shù)被國(guó)家生態(tài)環(huán)境部列入2017年《國(guó)家先進(jìn)污染防治技術(shù)目錄(固體廢物處理處置、環(huán)境噪聲與振動(dòng)控制領(lǐng)域)》，被國(guó)家發(fā)改委、科技部等部門列入國(guó)家首批循環(huán)經(jīng)濟(jì)典型案例。該技術(shù)成熟可靠、設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化并培養(yǎng)出一批專業(yè)技術(shù)人才，2001年該技術(shù)榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
魯北集團(tuán)在該領(lǐng)域不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，特別是近幾年來(lái)，公司針對(duì)工業(yè)石膏化學(xué)分解法綜合利用工程技術(shù)科研開發(fā)中存在的問(wèn)題，對(duì)工程裝置進(jìn)行多項(xiàng)工藝技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了工藝技術(shù)及工程裝置的重大技術(shù)突破。磷石膏單獨(dú)或聯(lián)合脫硫石膏、鈦石膏進(jìn)行摻燒、一步法半水磷石膏生產(chǎn)、石膏物理脫水及氣流干燥、窯尾預(yù)熱器利用窯尾余熱、硫酸氣體兩級(jí)除塵、凈化酸洗封閉循環(huán)、烷基化廢酸協(xié)同處理、硫酸低溫?zé)崂玫龋ㄟ^(guò)技術(shù)創(chuàng)新，使工業(yè)石膏制硫酸和水泥工藝技術(shù)更加先進(jìn)，裝置投資大幅降低，生產(chǎn)成本明顯降低。
三、石膏制酸副產(chǎn)水泥工藝技術(shù)方案
(1)基本原理
石膏制硫酸裝置設(shè)計(jì)采用二水或半水烘干石膏流程、單獨(dú)粉磨、生料混化、懸浮預(yù)熱器窯分解煅燒、窯尾靜電除塵、稀酸洗滌凈化、兩轉(zhuǎn)兩吸工藝，經(jīng)原料均化、石膏烘干、生料制備、熟料燒成、窯氣制酸和水泥磨制6個(gè)過(guò)程，制得硫酸和水泥兩種產(chǎn)品。
①石膏煅燒、分解
CaSO4•2H20→CaSO4+2H20
2CaSO4+C→2CaO+2SO2+CO2↑
②水泥熟料形成：
12CaO+2SiO2+2Al2O3+Fe2O3→3CaO•SiO2+2CaO•SiO2+3CaO•Al2O3+4CaO•Al2O3•Fe2O3
③硫酸轉(zhuǎn)化、吸收
2SO2+02→2SO3 (V2O5做催化劑)
SO3+H20→H2SO4
生成的CaO與配料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3等形成水泥熟料的四種主要礦物成分：即硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)、鋁酸三鈣(C3A)、鐵鋁酸四鈣(C4AF)。
硫酸生產(chǎn)過(guò)程包括SO2氣體的凈化，SO2轉(zhuǎn)化，SO3的吸收。本工程采取磷石膏制硫酸，二氧化硫氣體的制取在水泥裝置，生產(chǎn)水泥的窯氣做為硫酸生產(chǎn)的原料。
(2)原輔材料及產(chǎn)品
該工藝需要的原材料主要為磷石膏、硅石、鋁礬土、焦炭末、鐵粉、石膏、燒成煤、烘干煤、碳酸鈣及混合材。所需燃料動(dòng)力主要為水、電和燃煤。產(chǎn)品方案見下表：
產(chǎn)品方案表
該技術(shù)方案以30萬(wàn)噸硫酸副產(chǎn)40萬(wàn)噸水泥的產(chǎn)能計(jì)算，每年可處理70萬(wàn)噸磷石膏。下文涉及數(shù)據(jù)均以該產(chǎn)能為標(biāo)準(zhǔn)。
(3)工藝流程簡(jiǎn)述
1、水泥工藝流程
①原料儲(chǔ)存與均化
把石膏與符合工藝要求的混合材等原料，按照批量要求在各自儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行均化，以確保原料組分的穩(wěn)定。
②石膏烘干
石膏由皮帶機(jī)送入烘干車間，石膏烘干采用高效快速氣流干燥機(jī)和高效節(jié)能型沸騰爐。石膏經(jīng)烘干脫水后，采用旋風(fēng)除塵器和脈沖布袋除塵器收集后經(jīng)鏈鉤輸送機(jī)、提升機(jī)送入石膏庫(kù)儲(chǔ)存，尾氣經(jīng)脫硫、脫硝、脫氟后達(dá)標(biāo)排放。
③輔助材料粉磨及廢氣處理
輔助材料焦炭、硅石有各自的儲(chǔ)庫(kù)單獨(dú)儲(chǔ)存，輔材粉磨采用立式磨系統(tǒng)，單獨(dú)粉磨，來(lái)自儲(chǔ)庫(kù)的輔助材料經(jīng)膠帶輸送機(jī)喂入立磨內(nèi)，物料在磨內(nèi)經(jīng)粉磨、烘干和選粉，經(jīng)計(jì)量后，進(jìn)入配料皮帶，將物料送入提升機(jī)入生料倉(cāng)頂。
出磨的廢氣排入輔料袋收塵器，再經(jīng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)排入煙囪。經(jīng)過(guò)袋收塵器凈化的氣體，經(jīng)排風(fēng)機(jī)和煙囪排入大氣，袋收塵器處理后的煙氣達(dá)標(biāo)排放。
輔助材料粉磨系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)連續(xù)取樣裝置，試樣經(jīng)過(guò)X-熒光分析儀檢測(cè)并由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制和調(diào)整各種原料的配合比例，從而調(diào)整生料配比，保證出磨的生料化學(xué)成分的合格與穩(wěn)定。
④生料制備、均化
烘干后的石膏經(jīng)儲(chǔ)庫(kù)庫(kù)底喂料機(jī)計(jì)量后，由螺旋輸送機(jī)、提升機(jī)、與來(lái)自輔助材料粉磨系統(tǒng)一起入生料儲(chǔ)存庫(kù)進(jìn)行均化。
⑤生料儲(chǔ)庫(kù)及生料入窯喂料系統(tǒng)
設(shè)置一座生料庫(kù)，出庫(kù)生料經(jīng)庫(kù)流量控制閥、螺旋輸送機(jī)、提升機(jī)送至生料入窯系統(tǒng)的喂料倉(cāng)，經(jīng)計(jì)量的生料進(jìn)入窯尾預(yù)熱器系統(tǒng)。
⑥熟料燒成系統(tǒng)
熟料煅燒采用回轉(zhuǎn)窯，窯尾四級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器，窯頭配有多通道燃燒器。
熟料冷卻采用一臺(tái)新型無(wú)漏料行進(jìn)式穩(wěn)流篦冷機(jī)，熟料出冷卻機(jī)的溫度為環(huán)境溫度+65℃。冷卻機(jī)出口設(shè)有熟料破碎機(jī)，出破碎機(jī)的熟料經(jīng)鏈鉤輸送機(jī)送入熟料庫(kù)。
⑦熟料儲(chǔ)存庫(kù)及水泥粉磨調(diào)配站
設(shè)置熟料儲(chǔ)存庫(kù)，儲(chǔ)存期為10天。另設(shè)置一座備用熟料儲(chǔ)庫(kù)，儲(chǔ)存量為2000t。
設(shè)有混合材庫(kù)，庫(kù)下和倉(cāng)下均設(shè)有定量給料機(jī)，按一定的配比將這些物料送入膠帶機(jī)輸送入水泥磨。
8煤粉制備
煤粉制備采用輥式磨系統(tǒng)，煤磨的原煤由原煤倉(cāng)下給料機(jī)喂入磨內(nèi)烘干與粉磨，烘干并粉碎后的煤粉經(jīng)選粉后隨同氣流進(jìn)入袋收塵器，收下的煤粉經(jīng)螺旋輸送機(jī)送入窯頭的煤粉倉(cāng)。煤粉倉(cāng)下設(shè)有煤粉計(jì)量輸送裝置，煤粉經(jīng)此計(jì)量后送入回轉(zhuǎn)窯。
經(jīng)收塵器凈化后的廢氣排入大氣，煙氣達(dá)標(biāo)排放。為保證窯停時(shí)能供給煤磨用烘干氣體，設(shè)置輔助燃油熱風(fēng)爐。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，為煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計(jì)周全的安全措施。
9水泥粉磨
水泥粉磨系統(tǒng)采用一套管磨+輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)，系統(tǒng)產(chǎn)量為75t/h。
10水泥儲(chǔ)存庫(kù)/水泥汽車散裝
設(shè)置水泥庫(kù)，總儲(chǔ)量為12500t。每個(gè)庫(kù)側(cè)設(shè)有1套水泥汽車散裝機(jī)，能力為125t/h，可隨時(shí)用汽車將水泥散裝發(fā)運(yùn)出廠。水泥庫(kù)底設(shè)有減壓錐及充氣裝置，由羅茨鼓風(fēng)機(jī)供氣。出庫(kù)水泥經(jīng)庫(kù)底卸料裝置、空氣輸送斜槽、斗式提升機(jī)再由空氣輸送斜槽送至水泥包裝系統(tǒng)。
2、硫酸工藝流程
硫酸部分主要工藝流程由除塵工段、凈化工段、轉(zhuǎn)化工段、干吸及成品工段、尾氣脫硫工段、循環(huán)水站等組成。
(4)環(huán)境影響及治理措施
1、主要污染源
①硫酸裝置
利用石膏制取水泥的窯氣做為原料生產(chǎn)硫酸。凈化工段將產(chǎn)生酸性廢水，還有少量地坪沖洗水;干吸工序產(chǎn)生含SO2及SO3的廢氣;污水處理站產(chǎn)生少量廢渣;部分設(shè)備產(chǎn)生噪音。
②水泥裝置
利用石膏及焦炭、黏土和鋁礬土等輔助材料，分解煅燒SO2窯氣和水泥熟料。水泥裝置對(duì)環(huán)境污染主要是生產(chǎn)過(guò)程中的粉塵、噪音，廢氣和少量廢水。其粉塵產(chǎn)生于物料破碎、輸送、儲(chǔ)存、粉磨、水泥包裝等生產(chǎn)過(guò)程。
2、治理措施
①?gòu)U渣
石膏制硫酸與水泥生產(chǎn)過(guò)程中，各種熱風(fēng)爐的渣子是很好的混合材，可全部使用。污水處理站沉降過(guò)濾出固體為石膏，其中CaSO4占90%左右，完全返回生料配制全部用掉，在生產(chǎn)中全部應(yīng)用，此工藝中無(wú)廢渣排放。
②廢水處理及利用
硫酸凈化中有稀硫酸排出，每噸產(chǎn)品數(shù)量為：酸洗流程0.5~1t/t，水洗流程15t/t。酸洗流程稀酸中含：SO3為6%-8%，SO2為1g/L，SS為4.6g/L，含有F2.3g/L。水洗流程中濃度降低。
烘干尾氣氟吸收塔出部分含氟廢水，數(shù)量為1.5m3/t，廢水中含F(xiàn)為0.05g/L，SS為1g/L ，SO3為0.02g/L。其他為事故和沖洗地面形成的污水，數(shù)量很少。
③廢氣處理
硫酸排氣：窯氣經(jīng)過(guò)硫酸凈化、轉(zhuǎn)化、吸收后，再經(jīng)過(guò)脫硫塔脫硫達(dá)標(biāo)后后排出。
烘干廢氣：烘干一般石膏和輔助材料時(shí)采用電除塵收塵后排放，只有在烘干磷石膏時(shí)廢氣中含有少量F，設(shè)吸收塔，進(jìn)行脫氟，排空尾氣中SO2小于12mg/Nm3，F(xiàn)<5 mg/Nm3,NOX4 <4/Nm3，塵<50mg/Nm3。
水泥磨、生料磨及各倉(cāng)入口設(shè)的揚(yáng)塵點(diǎn)收塵設(shè)備，用電收塵器或袋式收塵器處理。
該工藝排放的污染物較少，且對(duì)產(chǎn)生的各種污染物嚴(yán)格控制在國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，所以該工藝不會(huì)對(duì)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生明顯的影響。
(5)能耗分析
該工藝在生產(chǎn)過(guò)程中消耗的能源主要有電力、煤炭，耗能工序有水。采取了適用的節(jié)能降耗技術(shù)，可使各項(xiàng)能耗指標(biāo)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平，符合國(guó)家節(jié)能政策。
(6)經(jīng)濟(jì)效益分析
按建設(shè)年產(chǎn)30萬(wàn)噸石膏制硫酸副產(chǎn)40萬(wàn)噸水泥裝置，總投資約3.5億元，每年可消納70萬(wàn)噸磷石膏廢渣。在當(dāng)前硫酸、水泥市場(chǎng)非常低迷的情況下，銷售收入減去石膏堆場(chǎng)建設(shè)費(fèi)、石膏倒運(yùn)費(fèi)等費(fèi)用以及固廢排放稅，還可實(shí)現(xiàn)盈利。隨著國(guó)家對(duì)磷石膏外排堆存監(jiān)管力度的加大，以及硫酸、水泥市場(chǎng)的好轉(zhuǎn)，經(jīng)濟(jì)效益會(huì)大幅提升，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益的統(tǒng)一，達(dá)到廢物石膏的資源化、效益化。
(5)環(huán)境及社會(huì)效益分析
目前我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)磷石膏利用率為僅為27%左右，磷石膏堆存量已超過(guò)2.5億t，且現(xiàn)在每年還有約8000萬(wàn)噸磷石膏排出。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工業(yè)副產(chǎn)磷石膏排放和堆存量會(huì)持續(xù)增加。
堆放的工業(yè)副產(chǎn)磷石膏不但占用了大量土地，而且經(jīng)雨、雪水的浸漬，溶出的酸性及其他有害物質(zhì)對(duì)土壤、地表和地下水均會(huì)造成長(zhǎng)期污染。為了減少污染，工業(yè)副產(chǎn)磷石膏堆放企業(yè)需投巨資進(jìn)行堆場(chǎng)建設(shè)，還要長(zhǎng)期對(duì)堆場(chǎng)滲出外排的廢水做無(wú)害化處理。因此，工業(yè)副產(chǎn)磷石膏的排放已經(jīng)成為制約磷化工等行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。盡管我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)磷石膏的利用途徑不斷拓寬、規(guī)模不斷擴(kuò)大、技術(shù)水平不斷提高，但隨著工業(yè)副產(chǎn)磷石膏產(chǎn)生量的逐年增大，綜合利用一直是我國(guó)乃至世界亟待解決的難題。
目前，磷石膏綜合利用的途徑因受多種因素的影響，綜合利用率不高，短期內(nèi)還無(wú)法做到全部利用，磷石膏大量的處理處置方式仍以堆存為主，堆存量占年產(chǎn)生量的80%左右。磷石膏堆存方式主要有干排干堆、濕排濕堆和濕排干堆3種。干法堆場(chǎng)設(shè)置滲濾液收集處理系統(tǒng)，收集的滲濾液通過(guò)泵送回磷酸裝置，國(guó)內(nèi)小型企業(yè)大多采用干排干堆方式進(jìn)行處理;濕法堆場(chǎng)設(shè)置回水調(diào)節(jié)庫(kù)(池)，磷石膏滲濾液及輸渣水進(jìn)入回水調(diào)節(jié)庫(kù)(池)，并通過(guò)泵送回磷酸裝置或回收利用，國(guó)內(nèi)大型磷肥企業(yè)一般采用濕排濕堆的方式進(jìn)行處理，輸渣水封閉循環(huán)使用。磷石膏無(wú)論是干堆磷石膏產(chǎn)生的自由水，還是濕堆磷石膏產(chǎn)生的工藝水，都含有1%～2%的P2O5及0.6%左右的氟，這兩種物質(zhì)如果滲出，將對(duì)地下水造成不可逆轉(zhuǎn)的污染。磷石膏中含有少量的氟化物、游離磷酸、P2O5、磷酸鹽、重金屬等多種有害成分，不同產(chǎn)地磷礦生產(chǎn)磷酸產(chǎn)生的磷石膏其中的有害物質(zhì)含量差別較大;在長(zhǎng)期堆放過(guò)程中，磷石膏堆的上半部分由于被日曬而脫水，一些有毒有害物質(zhì)會(huì)被蒸發(fā)到空氣中;當(dāng)風(fēng)速足夠大時(shí)，細(xì)小的磷石膏顆粒會(huì)吹到環(huán)境中去，所以“三磷”問(wèn)題尤其是磷石膏問(wèn)題，已成為我國(guó)繼粉煤灰后第二大工業(yè)固體廢棄物，磷石膏資源化利用已成為磷肥和建材行業(yè)亟待解決的重大課題。
魯北集團(tuán)化學(xué)分解石膏法制硫酸副產(chǎn)水泥技術(shù)，能夠?qū)α资噙M(jìn)行有效的、及時(shí)的治理，將其資源化，實(shí)現(xiàn)磷石膏排放和利用的良性循環(huán)，變廢為寶、保護(hù)環(huán)境，具有顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益。
特別是近幾年魯北集團(tuán)通過(guò)不斷技術(shù)創(chuàng)新，該工藝技術(shù)更加先進(jìn)完善，自動(dòng)化水平進(jìn)一步提高，裝置投資大幅降低，生產(chǎn)成本明顯降低，和其他原料制酸相比具有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。該裝置年可消納工業(yè)廢石膏近100萬(wàn)噸，廢硫酸24萬(wàn)噸，同傳統(tǒng)工藝相比可節(jié)約硫鐵礦40萬(wàn)噸、石灰石50萬(wàn)噸、減排二氧化碳9萬(wàn)噸，節(jié)省石膏堆存占地約170畝，節(jié)約石膏倒運(yùn)費(fèi)用3000萬(wàn)元。具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，建議國(guó)家制定強(qiáng)有力的政策，嚴(yán)格限制天然石膏的開采，限制副產(chǎn)石膏的亂排亂堆，優(yōu)選成熟可行的、大規(guī)模消納磷石膏的技術(shù)，制定具有可操作性的優(yōu)惠政策和強(qiáng)有力的措施推廣應(yīng)用。