坚定不移谋创新

中国科技网记者 徐兰山 俞慧友

硬石膏（即无水石膏），一种硫酸盐矿物。我国石膏储量居世界首位，现已探明储量达1000亿吨，其中70%为硬石膏。硬石膏胶凝性能差，凝结硬化时间长，因而利用率不高，少量用作水泥缓凝剂和经活化处理后生产硬石膏胶结材料。丰富的资源与较低产品附加值的应用形成了鲜明反差。

三年前，在国家发改委批复下，湖南湘福新型建材有限公司利用其“硬石膏制硫酸联产水泥”专利技术，与德国RWE能源集团共同合作“硬石膏废渣年产15万吨水泥”清洁发展机制项目。近日，公司“硬石膏制硫酸联产水泥低碳循环技改”项目将正式投产。

届时，中国非金属矿工业协会还将召开科技创新工程现场会议，重点推介硬石膏制硫酸联产水泥新工艺、新产品，促进非金属矿深度开发利用。湘福公司的创新实践，为“石膏大户”的我国，加速国家非金属矿资源优势向经济优势转化提供了良好范本。

硫酸，被誉为“工业之母”。据统计，我国硫酸年产量约5500万吨，年需求量在6000万吨。但我国生产硫酸的原料并不富足：硫铁矿开采量逐年减少且品位下降，冶炼气制酸仅占硫酸产量的10%左右。为满足需求，我国大量进口硫磺制酸，这部分产量已达到总产量的50%，导致硫酸价格随硫磺进口价格波动。

为破解硫酸制备原材料难题，我国上世纪六十年代便组织了石膏生产硫酸的工业试验，八十年代开始用磷石膏制硫酸联产水泥技术，获得了一定成功。但作为工业废渣的磷石膏，含有五氧化二磷、氟离子等有害杂质，不仅生产难度大，而且能耗大，生产成本高。

对此，湖南湘福公司研发团队想到了“硬石膏”。硬石膏不仅在我国资源量丰富，在公司所在的临澧县，储量也颇为富足：已探明石膏储量21.7亿吨，其中硬石膏约16亿吨。

公司董事长刘立文曾经算了笔账：硬石膏中影响硫酸钙分解的有害杂质极少，成分在开采中可得到有效控制，并可按生产低热硅酸盐水泥的质量要求配制生料，硫酸产量高。利用其自主研发的硬石膏制硫酸专利技术制酸，主要资源成本仅为硫磺制酸的10％—15%，为硫铁矿制酸的15％—20%，硬石膏制酸的生产成本是硫磺制酸的40%左右，是硫铁矿制酸的50%左右。因此，硬石膏制酸成为硫酸生产最经济的工艺。

刘立文介绍，此法制备硫酸采用酸洗净化和首创的两转两吸工艺，通过增加中间吸收过程，可将二氧化硫总转化率提高到99%以上。工艺处理的排放尾气中二氧化硫浓度完全可达标。除制酸外，此项技术还可联产低热高贝利特水泥熟料。与用石灰生产高贝利特水泥相比，工艺环节更简捷，且技术采用的配方最大限度地提高了石膏用量，不含有害成分，也没有起矿化作用的影响。不仅为解决我国硫酸资源短缺提供了可靠生产方法，还可生产建筑工程需要的低水化热的水泥，使得混凝土耐久性提高。

一直参与指导的中国工程院院士何继善认为，湘福公司坚持自主创新，开创了利用硬石膏制硫酸并联产水泥这一新的制硫酸途径，经济效益良好，环保效益也十分显著。对传统的石膏制酸工艺是一项重大突破，也是推动行业高速发展的重大创新工程。

通过长达8年持续不断的技术研发，湘福公司完善了工业化石膏制硫酸联产水泥的重大关键技术，成套系统运行保障技术，并将其核心技术延伸到脱硫石膏等工业化学石膏的工业化生产中，打造了一条不同于传统非金属石膏矿山企业的发展之路，探索了低碳循环节能的发展新模式。

目前，公司正在与科研院校（所）合作，研发以硫酸为原材料的高附加值精细化工项目。推进以硫酸产品为龙头，开发下延产品，拓展产业链，打造一个10亿产业集群。

《科技日报》（2012-7-21 一版）