石膏是單斜晶系礦物，是主要化學(xué)成分為硫酸鈣（CaSO4）的水合物。石膏是一種用途廣泛的工業(yè)材料和建筑材料。近年來，我國石膏行業(yè)發(fā)展迅猛，在國際石膏產(chǎn)業(yè)排序中，僅次于美國，日本，加拿大和法國。尤其是石膏建材產(chǎn)業(yè)持續(xù)保持著高速發(fā)展壯大的趨勢，石膏建材制品越來越受到市場的歡迎和社會的認可，應(yīng)用越來越廣泛。
2018年我國各種石膏制品消耗石膏量
天然石膏的發(fā)展概況
中國石膏礦產(chǎn)資源儲量豐富，已探明的各類石膏總儲量約為570億噸，居世界首位，分布于的23個省、市、自治區(qū)，其中儲量超過10億噸的有10個，依次是：山東、內(nèi)蒙古、青海、湖南、湖北、寧夏、西藏、安徽、江蘇和四川，石膏資源比較貧乏的是東北和華東地區(qū)。
中國石膏資源主要是普通石膏和硬石膏，其中硬石膏占總量的60%以上，作為優(yōu)質(zhì)資源的特級及一級石膏，僅占總量的8%，其中纖維石膏僅占總量的1.8%。因此，我們是石膏儲量大國的同時，又是優(yōu)質(zhì)石膏儲量的窮國，中國實際能夠開采并有效利用的優(yōu)質(zhì)石膏資源比例更少。天然石膏中用途最廣的是二水石膏，其有效成分為二水硫酸鈣。不同的用途對石膏原料的質(zhì)量有著不同的要求，高品位石膏多被用于特種石膏產(chǎn)品的生產(chǎn)原料，如食用、醫(yī)用、藝術(shù)品、模型和化工填料等；二水硫酸鈣含量低于60%的石膏礦則很少得到應(yīng)用；高于60%的石膏礦石，則根據(jù)其含量的不同，被用于建材、建筑等各個領(lǐng)域。
世界不同國家對石膏的消費結(jié)構(gòu)不同，發(fā)達國家石膏深加工產(chǎn)品的消費占較大比重，其石膏消費結(jié)構(gòu)為：產(chǎn)制品占45%，水泥生產(chǎn)占45%，其它各領(lǐng)域占10%。發(fā)展中國家多偏重于礦石的初級應(yīng)用，依賴于水泥工業(yè)，石膏制品的比重隨經(jīng)濟發(fā)展有逐步增大的趨勢。中國的石膏84%用作水泥生產(chǎn)的緩凝劑。
我國石膏消費結(jié)構(gòu)
近年來我國石膏行業(yè)鼓勵綜合利用工業(yè)副產(chǎn)石膏作為原材料，對天然石膏逐漸加強了管理并限制開采。
工業(yè)副產(chǎn)石膏的發(fā)展概況
我國的工業(yè)副產(chǎn)石膏主要包括脫硫石膏、磷石膏、鈦石膏、檸檬酸石膏、鎳石膏、硼石膏、鉻石膏等十幾種。
?脫硫石膏
脫硫石膏又稱排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一樣，為二水硫酸鈣CaSO4·2H2O，含量≥93%。自2016年以來，我國脫硫石膏的利用率基本都在75%以上，主要用作水泥緩凝劑。2018年我國脫硫石膏產(chǎn)量約為71. 6 Mt，綜合利用量54. 0 Mt，利用率75. 4%。
2010—2018年我國脫硫石膏產(chǎn)量及利用情況
隨著工業(yè)化進程逐步放緩，未來脫硫石膏的產(chǎn)量也將趨于平穩(wěn)。對于企業(yè)而言，搶先布局資源豐富地區(qū)，擴大產(chǎn)能，發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢則顯得尤為重要。
2018年脫硫石膏主要生產(chǎn)行業(yè)及其產(chǎn)量
?磷石膏
磷石膏是指在磷酸生產(chǎn)中用硫酸處理磷礦時產(chǎn)生的固體廢渣?，F(xiàn)階段，國內(nèi)利用磷石膏的途徑較多，主要集中在建材業(yè)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)3個方面。
圖片來源：貴州磷化集團
在建材業(yè)方面主要用于水泥緩凝劑、混凝土膨脹劑、a或β建筑石膏粉等。其中水泥緩凝劑應(yīng)用占據(jù)最大比重。
2016年我國磷石膏各種利用途徑占比
2018年我國磷石膏的產(chǎn)量約為78.0Mt，綜合利用量31.0 Mt，綜合利用率為39.7%。近年來，我國磷石膏的綜合利用率在逐年增長，但是整體綜合利用率仍處于較低的水平。
2010－2022年我國磷石膏產(chǎn)量、利用情況及預(yù)測
?檸檬酸石膏
檸檬酸石膏是指檸檬酸生產(chǎn)過程中，沉淀型檸檬酸鈣與硫酸反應(yīng)生成的富含二水硫酸鈣的副產(chǎn)物。檸檬酸生產(chǎn)過程中，應(yīng)對副產(chǎn)的檸檬酸石膏質(zhì)量進行控制，檸檬酸石膏質(zhì)量等級分為一級和二級，低于二級為等外品，檸檬酸石膏中不得含有活性碳和可見的外來雜質(zhì)（如磚石、塑料、玻璃等）。
檸檬酸石膏的技術(shù)要求
目前我國年排放出的檸檬酸石膏約70萬t左右。因檸檬酸石膏吸附水含量高，顆粒細、粘度大、白度好、品位高。但它又有一定量的雜質(zhì)存在，特別是含有少量的檸檬酸和檸檬酸鹽（對建筑石膏來講是有很強的緩凝作用），與天然石膏、脫硫石膏、磷石膏、氟石膏都存在很大的區(qū)別。長期以來一直得不到有效的利用。大多都在作為廢棄物堆放，對環(huán)境造成了嚴重的污染。這也成為當前檸檬酸企業(yè)急需解決的問題。
?鈦石膏
鈦石膏是采用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉時，為治理酸性廢水，加入石灰(或電石渣)以中和大量的酸性廢水而產(chǎn)生的,以二水石膏為主要成分的工業(yè)廢渣。目前鈦石膏僅有少量用于復(fù)合膠結(jié)材料和外加劑使用，大量的鈦石膏沒有被有效利用。
目前我國脫硫石膏和磷石膏產(chǎn)量占工業(yè)副產(chǎn)石膏總產(chǎn)量的80%以上。鈦石膏、檸檬酸石膏、鎳石膏、硼石膏、鉻石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏產(chǎn)量低、利用率低。據(jù)立木信息咨詢發(fā)布的《中國工業(yè)副產(chǎn)石膏市場深度調(diào)研與預(yù)測報告（2018版）》顯示：目前我國工業(yè)副產(chǎn)石膏產(chǎn)生量約1.18億噸，綜合利用率僅為38%。其中，脫硫石膏約4300萬噸，綜合利用率約56%；磷石膏約5000萬噸，綜合利用率約20%； 其他副產(chǎn)石膏約2500萬噸，綜合利用率約40%。
紙面石膏板的發(fā)展概況
紙面石膏板是以建筑石膏為主要原料，摻入適量添加劑與纖維做板芯，以特制板紙為護面，經(jīng)加工制成的板材。紙面石膏板具有重量輕、強度高、厚度薄、隔音、絕熱防火等功能，被廣泛應(yīng)用于住宅、辦公樓、商場、酒店、廠房等建筑領(lǐng)域。紙面石膏板作為新型建材產(chǎn)品，適合當下循環(huán)經(jīng)濟、綠色建筑的發(fā)展需求，在國家政策的鼓勵和支持下，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴大。
目前我國已經(jīng)是全球最大的紙面石膏板生產(chǎn)和消費國。2018年，石膏建材全行業(yè)的總產(chǎn)值約400億元左右，其中紙面石膏板約占60%以上，全國紙面石膏板的產(chǎn)量3.32×109m2，3.0×107m2/a 以上生產(chǎn)線有60條，3.0×107m2/a 以下生產(chǎn)線約120條，生產(chǎn)線的平均產(chǎn)能約為2.0×107m2/a［英國紙面石膏板生產(chǎn)線的平均產(chǎn)能約為2.9 ×107m2/a，美國為(4.0～4.5)×107m2/a］，產(chǎn)品種類也已發(fā)展到20 多個品種，出現(xiàn)了耐水紙面石膏板、耐火石膏板、保溫紙面石膏板、石膏吸音板、石膏天花裝飾板、石膏復(fù)合板等產(chǎn)品。
雖然我國是紙面石膏板生產(chǎn)大國，卻不是生產(chǎn)強國。國外石膏應(yīng)用主要是生產(chǎn)紙面石膏板，一般占石膏消耗量的 70%～80%，而我們的石膏消耗量只有約20%用于生產(chǎn)紙面石膏板。相比歐洲、美國、日本等發(fā)達國家，人均消費量也低。
2018年部分國家紙面石膏板人均使用量
2017年，我國紙面石膏板行業(yè)產(chǎn)能達到45.0億平方米；全年產(chǎn)量為34.4億平方米，較2016年增長了17.0%。我國經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定提升，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與房地產(chǎn)行業(yè)蓬勃發(fā)展，在市場需求的推動下，紙面石膏板行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
其它石膏制品的發(fā)展概況
?抹灰石膏
抹灰石膏作為一種最古老的的建筑材料之一，已經(jīng)經(jīng)歷了上萬年的應(yīng)用與發(fā)展，這足以證明其頑強的生命力，尤其是近50-60年干混砂漿技術(shù)的快速發(fā)展，以及各種配方技術(shù)與施工技術(shù)的發(fā)展，抹灰石膏這種傳統(tǒng)的建筑材料又迎來了一個最佳的發(fā)展時期。特別是隨著抹灰石膏憎水技術(shù)的發(fā)展，抹灰石膏的耐水性能得到了一個較大的提升，抹灰石膏在室內(nèi)裝飾裝修中將得到最大范圍的應(yīng)用。2018年國內(nèi)抹灰石膏的用量已達到2.8Mt，預(yù)計2022年我國抹灰石膏的實際需求量將達6.1Mt。
2010—2022年國內(nèi)抹灰石膏用量及發(fā)展預(yù)測
?高強石膏
α型高強石膏具有良好的力學(xué)性能、工作性能、環(huán)保性能、生物性能，被廣泛應(yīng)用于精密鑄造、高端建材、工藝美術(shù)、醫(yī)療、航空、船舶等領(lǐng)域。2018年我國高強石膏產(chǎn)能約為3Mt/a，其中α高強石膏產(chǎn)能為600kt/a。
近幾年，國內(nèi)企業(yè)積極投入利用工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)高強石膏的研發(fā)，特別是采用水熱法制備高強石膏的研究取得了較好的進展。據(jù)預(yù)測，2020年α高強石膏產(chǎn)量為3070Kt。
2012—2022年我國α高強石膏產(chǎn)量及預(yù)測
本期小結(jié)
我國石膏建材行業(yè)在過去10年發(fā)生的最重要變化是原料供應(yīng)的變化，由天然原料為主變成了以工業(yè)副產(chǎn)石膏原料為主，而且速度非?？?。據(jù)美國礦業(yè)預(yù)測，未來幾年世界石膏的需求量將以2.5%的速度遞增。預(yù)計2030年世界石膏需求量將達到30000萬t。
盡管行業(yè)發(fā)展速度快，發(fā)展?jié)摿Υ?，但行業(yè)發(fā)展中也存在很多問題。行業(yè)整體發(fā)展不平衡，局部產(chǎn)能過剩；總體裝備水平低，產(chǎn)品質(zhì)量差，生產(chǎn)能耗高；行業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小，低價競爭現(xiàn)象普遍，高附加值產(chǎn)品不足，行業(yè)存在小散亂的局面，面臨結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級的迫切需求。
來源：中國粉體網(wǎng)
編輯和配圖：陳麗