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我国石膏业的发展变迁之路

1.石膏矿山。

  60年代末、70年代初,由于新型建筑材料的引进和发展,国家十分重视石膏工业的基础——石膏矿山的建设,大量投资,南京石膏矿、大汶口石膏矿、平邑石膏矿、大为石膏矿、荆门石膏矿、灵石石膏矿等大中型石膏矿山陆续建成投产。这批石膏矿山规模较大,机械化程序较高,承担了我国石膏矿石生产总量的40%左右。1995年全国石膏产量1780万吨,2000年约1800万吨。但与国外工业国家相比,有很大差距。由于管理问题、未开发深加工产品、市场竞争及机制等原因,矿山效益不好,甚至破产。随着国企改革、机制转换、资产重组及新品开发等一系列变革之后,石膏矿山有望获得发展。

  2.建筑石膏。

  生产规模从年产几千吨到10~20万吨的大型自动化程度较高的生产线,从简单的β-半水石膏到几十种不同性能、多种用途的石膏胶结料。目前,已能生产部分取代进口的模型私募合作、自流平材料、黏结剂等高档材料,国产粉剂石膏已在北京、上海等地得到推广应用。建筑私募合作的产品质量有很大的提高,建筑石膏、模型石膏的国家或行业标准制定并进行了多次修订。

  生产工艺由早期的先烧(脱水)后磨工艺发展到先磨后烧及脱水粉磨一体化的新工艺,生产设备也由土炒锅、小回转窑发展到大型的脱水粉磨一体化的立式磨,水泥生产中先进的旋风预热器在山东省泰和集团得到了很好的应用,节能、高效的自磨机、立式细磨机及油锅炉等先进设备也在一些企业推广应用。 

  3.纸面石膏板。

  2000年,纸面石膏生产以国已突破1亿平方米。据不完全统计,加上外资或合资企业红面石膏板总生产能力将达到4亿平方米。产品质量提高,品种和功能增多,已逐步开拓国内市场,并批量出口。纸面石膏板的成本大幅下降,约面和石膏板的复合应用技术有了很大的进步,市场竞争能力和占有率大大提高。

  值得一提的是,山东省泰和集团充分利用股份制企业优势和员工的积极性,完全依靠自己的力量改造3条年产1000万平方米的纸面石膏板生产线,扩建1条面纸生产线,兴建1条年产20万吨磷石膏生产线,有自己的改性演粉厂、发泡剂厂、玻璃纤维加工厂等。他们尽量采用国内先进的新工艺、新技术、新设备,大大减少了投资,提高了产量和质量,降低了能耗和成本,产品竞争力增强。2000年销售石膏板4000万平方米,利润2000万元,一跃成为我国纸面石膏板的第一大厂家,占据了1/3的国内市场,去年有近百万平方米的纸面石膏板出口美国。 

  4.石膏砌块、条板等新型墙体材料。

  目前国内既有台年产1万平方米砌块的土设备,也有引进和国产年产20~60万平方米的机械化生产线。据了解,公山东省 就已经建成或准备建立20~60万平方米的砌块生产线4~6条,临沂红日化工集团上报了引进现代化石膏砌块生产线的项目,泰安、济南、青岛等地都有一批不同规模的砌块生产线,并且将以磷石膏为主要原料。因此,山东省不仅是我国纸面石膏板生产的大户,也是石膏砌块等新型墙体的重要生产基地。此外,江苏、湖北、四川、山西及两广各省市石膏砌块和条板均有一定的发展,预计2010年国内总产量约为2000万平方米。

  5.石膏装饰材料。

  石膏装饰材料品种繁多、五光十色、量大面广。广东广得石膏公司、株州台联合总公司、北京、上海、大连及国内不少大中城市或乡材都能生产开发出各式各样的石膏装饰材料。经过多的睥改进、创机关报,各种高强、防潮、防火又具有环保功能的石膏装饰板、石膏线条、灯盘、门柱、门公安处拱眉等装饰制品不断涌现。此外,具有吸音、防辐射、防火功能的石膏装饰板正在或将要被推广应用。预计2010年石膏装饰材料的总产量将在30万吨左右。

  6.硬石膏。

  我国硬石资源非常丰富,远景地质储量上千亿吨过去开采利用不多。以南京石膏矿为代表的单一硬石膏矿床开发30年来,硬石膏的开发利用有了很大的发展。初期同二水石膏一样,仅作为水泥的缓凝剂。伴随着水泥工业的发展,由于天然的化学的二水石膏的竞争,矿山的产值与效益很低,仅在华东、东北及西南等缺膏地区或交通不便地区得到开发应用。近30年不,硬石膏在混凝土膨胀剂和特种水泥、硬石膏胶结料及制品等方面的庆用有了很大的发展。在吴中伟院士的关心和指导下,我国的“膨胀混凝土”、“混凝土结构自防水”及无机防水材料有了很大的发展,以硬石膏为主要原料的混凝土膨胀剂年产销量达40万吨,预计2010年达到百万吨。

  最近,湖北大冶灵乡红星石膏矿建成投产。该矿的硬石膏品位多在90%以上,有1/3在95%以上,白度90%以上,是国内也可能是世界上最好的硬石膏矿石。它可以生产白度很好的面层粉刷硬石膏、自流平材料=、嵌缝联接材料及一系列装饰、装修材料和墙体;要吧生产优质高效混凝土膨胀剂和白水泥;是家禽、家畜、水产饲料良好的添加剂,同时又是食用菌、大豆、油菜、水果等农作物的重要培养基;磨细硬石膏要吧代替煅烧石膏点豆腐;经过超细、提纯之后,特别是双90(2微米颗粒含量90%、白度90)的优质产品可代替轻钙、煅烧高岭土、立德粉及部分钛白粉用作橡胶、塑料、涂料(包括油漆)及造红的功能型填料。

  7.化学石膏。

  化学石膏是人类在生产和环境治理过程中排放出来的废弃物,主要有:生产磷肥时排除的磷石膏,生产氟酸过程中排出的氟石膏,生产柠檬酸当中排放的柠檬石膏,制造食盐时副产的盐田石膏,治理烟气中的有毒气体——二氧化硫而排出的脱硫石膏等。

  山东无棣、枣庄、青岛及四川、贵州等地建立了多套用化学石膏生产硫酸、副产水泥的装置,原化工部计划在全国推广100套“四、六工程”设置(年产4万吨硫酸,副产6万吨水泥)。铜化集团引进澳大利亚的技术和装备,安装了一条年处理30万吨磷石膏生产线,处理好的磷石膏供给芜湖、上海等地纸面石膏板厂,部分生产建筑石膏和制品,部分用作水泥缓凝剂及高水剂充填材料。重庆珞璜电厂引进一套日本的烟气脱硫装置,年排脱硫石膏30万吨,成为该地区建筑私募合作、石膏砌块、条板及石膏装饰制品的主要原料(北京热电厂也安装了一套脱硫装置);山东红日化工集团研究成功用磷石膏配本地丰富的煤矸石废渣生产烧结砖。山东泰和集团在纸面石膏板中渗入30%的脱水磷石膏,在面纸中也掺入少量的磷石膏,在保证质量的前提下,降低了成本,为企业和社会带一来了很好的效益。

  石膏高新技术产品新动向

  1.超细、提纯、改性的无水硫酸钙。

  目前,国内已有专家将二水石膏经过脱不、超细、提纯和改性等一系列加工后,制造成一种称为凯色粉的高档产品。它可以取代立德粉、超细的煅烧高岭土、滑石、重质碳酸钙(或轻钙),可以代替部分钛白粉用作橡胶、塑料、涂料中的填料。由于中工后的我水硫酸钙与有机材料亲合力强,可以大量掺入,掺入量为重钙或轻钙掺入量的2倍以上,制品的强度、刚性、表面硬度、耐酸性、耐候性、热稳定性均有所提高,而每吨制品的成本即下降了200多元。根据他们的成果,在山西晋城已建成加工厂进行批量生产。凯色粉已在江苏、上海、海南等地推广应用。

  根据实验资料,石膏专业委员会专家组准备在湖北大冶灵乡用优质硬石膏加工微米级硫酸钙,用于橡胶、塑料及涂料中,与恺色粉一样将得到很好的应用。而优制硬石膏无需煅烧,又可以简化一些加工厂工艺,节省能源,降低成本,提高产品的市场竞争能力,有望大量发展。

  2.石膏晶须(纤维硫酸钙)。

  90年代初,上海建筑科学院就研制成主账径比的石膏晶须(可达100),采用水热法蒸压工艺,但公公是实验室结果,没能坚持下去,当时也不太了解它的作用和重要性。之后,东北大学和沈阳昂立新材料公司用水热法制造出长径比为20左右的石膏晶须,用作尼龙的增强材料,取得一定成果,并建立了一条年产600吨的生产线。武工大也研究出制造石膏晶须的专利技术。山西、大事阳有些专家也进行了研究。在南京、山东,用常压溶解重结晶的原理,以化学石膏、天然二水石膏试验,制造了一些二水纤维硫酸钙,因工艺、设备不完善,纤维的长径比仅20~30,多为纤维束,还实验了几种干燥、脱胎换骨水的方法,目前尚未找到完善的工艺和设备。用这些纤维硫酸钙在造纸厂做试验也未获得满意的结果。

  根据有关资料介绍:国际上石膏晶须的商品名称为“ONODA-GPF”,基本上用水热法制造,有半水和无水几种。石膏晶须主要用于树脂、橡胶、涂料、造纸中的增强剂或功能型填料,又可以用于磨擦材料、建筑材料、密封材料、保温及阻燃材料等。石膏晶须具有优良的性能,作为增强剂可提高制品强度30%左右。目前国际市场上的价格为每吨3万元。我们预测的价格每吨不到1万元。石膏晶须是一种对人体无害或危害极小的矿物纤维,国内仅有一家试生产,市场基本上是一片空白,大多数人还不了解、不会用,总以为价格比一般填料高而不敢用。其实,石膏晶须(纤维硫酸钙)是一种性能优良、价格低廉(比碳化硅、二氧化钛等纤维低好多),也是绿色环保材料,应该大力发展。

  3. 轻质、高强、耐水、保温的石膏复合墙。

  长期以来,国内不少单位开发了一些石膏复合墙体,如轻钢龙骨纸面石膏板夹岩板复合墙体、纤维石膏板或石膏刨花板等与龙骨的复合墙体,加气(或发泡)石膏保温板或砌块复合墙体,石膏与聚苯泡沫板、稻草板、蜂窝纸芯、麦秸芯板等复合的大板等。特别是纤维增强低硷主水泥(GRC板)或硬石膏水泥压力板与各种有机、无机芯材复合墙体,既可以做内墙也可以做外墙。有条件的地区和工厂,可与建筑设计、施工及建设单位密切配合,组织生产各种装配工石膏复合墙板、屋面乃至包括门客的盒子间。这种工厂化生产建筑物各种组件,而后现场装配,可提高建筑速度和质量,降低造价,减轻工人的劳动强度和环境污染,是新型建材的发展方向。

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