石膏是一種單斜晶系礦物，其主要化學(xué)成分為水合硫酸鈣（CaSO4·2H2O）。作為一種廣泛應(yīng)用的工業(yè)和建筑材料，石膏在近年來在我國得到了迅速發(fā)展，現(xiàn)已在國際石膏產(chǎn)業(yè)中位居美國、日本、加拿大和法國之后。特別是在石膏建材領(lǐng)域，行業(yè)持續(xù)保持高速增長，石膏建材產(chǎn)品越來越受到市場(chǎng)的青睞和社會(huì)的認(rèn)可，應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。
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
根據(jù)2018年的數(shù)據(jù)，我國各類石膏制品的消耗量顯著。中國的石膏礦產(chǎn)資源非常豐富，已探明的各類石膏總儲(chǔ)量約為570億噸，位居全球首位，分布在23個(gè)省、市、自治區(qū)。其中，儲(chǔ)量超過10億噸的省份有10個(gè)，依次為山東、內(nèi)蒙古、青海、湖南、湖北、寧夏、西藏、安徽、江蘇和四川，而東北和華東地區(qū)的石膏資源相對(duì)較少。
我國的石膏資源主要包括普通石膏和硬石膏，其中硬石膏占總量的60%以上。作為優(yōu)質(zhì)資源的特級(jí)和一級(jí)石膏，僅占總量的8%，而纖維石膏的比例更是僅為1.8%。因此，盡管中國是石膏儲(chǔ)量大國，但優(yōu)質(zhì)石膏的儲(chǔ)量卻相對(duì)匱乏，實(shí)際可開采和有效利用的優(yōu)質(zhì)石膏資源比例更低。在天然石膏中，二水石膏的用途最為廣泛，其有效成分為二水硫酸鈣。不同用途對(duì)石膏原料的質(zhì)量要求各異，高品位石膏多用于特種石膏產(chǎn)品的生產(chǎn)，如食品、醫(yī)藥、藝術(shù)品、模型和化工填料等；而二水硫酸鈣含量低于60%的石膏礦則應(yīng)用較少；含量高于60%的石膏礦則根據(jù)其成分的不同，廣泛應(yīng)用于建材和建筑等領(lǐng)域。
全球各國的石膏消費(fèi)結(jié)構(gòu)各不相同，發(fā)達(dá)國家的石膏深加工產(chǎn)品消費(fèi)占比較大，其消費(fèi)結(jié)構(gòu)為：制成品占45%，水泥生產(chǎn)占45%，其他領(lǐng)域占10%。而發(fā)展中國家則更傾向于礦石的初級(jí)應(yīng)用，依賴水泥工業(yè)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石膏制品的比重逐漸增加。在中國，84%的石膏用于水泥生產(chǎn)的緩凝劑。
我國石膏消費(fèi)結(jié)構(gòu)
近年來，我國石膏行業(yè)鼓勵(lì)綜合利用工業(yè)副產(chǎn)石膏作為原材料，同時(shí)對(duì)天然石膏的管理逐漸加強(qiáng)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，又稱為排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，其主要成分與天然石膏相同，均為二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O），含量達(dá)到93%以上。自2016年以來，我國脫硫石膏的利用率一直保持在75%以上，主要作為水泥的緩凝劑。2018年，我國脫硫石膏的產(chǎn)量約為71.6百萬噸，綜合利用量為54.0百萬噸，利用率為75.4%。
在2010至2018年間，我國脫硫石膏的產(chǎn)量和利用情況顯示，隨著工業(yè)化進(jìn)程的逐步放緩，未來脫硫石膏的產(chǎn)量預(yù)計(jì)將趨于穩(wěn)定。對(duì)于企業(yè)而言，提前布局資源豐富的地區(qū)、擴(kuò)大生產(chǎn)能力以及發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)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
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
磷石膏
磷石膏是指在生產(chǎn)磷酸的過程中，通過硫酸處理磷礦而產(chǎn)生的固體廢棄物。目前，國內(nèi)對(duì)磷石膏的利用途徑較為廣泛，主要集中在建筑材料、工業(yè)和農(nóng)業(yè)三個(gè)領(lǐng)域。
圖片來源：貴州磷化集團(tuán)
在建筑材料行業(yè)，磷石膏主要用作水泥緩凝劑、混凝土膨脹劑以及α或β型建筑石膏粉等。
2016年我國磷石膏各種利用途徑占比
其中，水泥緩凝劑的應(yīng)用占據(jù)了最大的比例。2018年，我國的磷石膏產(chǎn)量約為7800萬噸，綜合利用量為3100萬噸，綜合利用率為39.7%。近年來，磷石膏的綜合利用率逐年上升，但整體水平仍然較低。
2010－2022年我國磷石膏產(chǎn)量、利用情況及預(yù)測(cè)
?檸檬酸石膏
檸檬酸石膏是檸檬酸生產(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)品。在檸檬酸的生產(chǎn)中，需要對(duì)副產(chǎn)的檸檬酸石膏進(jìn)行質(zhì)量控制，其質(zhì)量等級(jí)分為一級(jí)和二級(jí)，低于二級(jí)的則為等外品。檸檬酸石膏中不得含有活性炭和可見的外來雜質(zhì)（如磚石、塑料、玻璃等）。
檸檬酸石膏的技術(shù)要求
目前，我國每年排放的檸檬酸石膏約為70萬噸。由于檸檬酸石膏具有較高的水分吸附能力、細(xì)小的顆粒、較大的粘度、良好的白度和高品位，但同時(shí)也含有一定量的雜質(zhì)，尤其是少量的檸檬酸和檸檬酸鹽（對(duì)建筑石膏有顯著的緩凝作用），與天然石膏、脫硫石膏、磷石膏和氟石膏等存在顯著差異。長期以來，檸檬酸石膏未能得到有效利用，主要作為廢棄物堆放，嚴(yán)重污染環(huán)境，這已成為檸檬酸生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的問題。
鈦石膏
鈦石膏是通過硫酸法生產(chǎn)鈦白粉時(shí)，為了處理酸性廢水而加入石灰（或電石渣）中和大量酸性廢水所產(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，大部分鈦石膏尚未得到有效利用。
目前，我國的脫硫石膏和磷石膏的產(chǎn)量占工業(yè)副產(chǎn)石膏總產(chǎn)量的80%以上，而鈦石膏、檸檬酸石膏、鎳石膏、硼石膏和鉻石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏的產(chǎn)量和利用率均較低。根據(jù)立木信息咨詢發(fā)布的《中國工業(yè)副產(chǎn)石膏市場(chǎng)深度調(diào)研與預(yù)測(cè)報(bào)告（2018版）》顯示，目前我國工業(yè)副產(chǎn)石膏的年產(chǎn)生量約為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成分，結(jié)合適量的添加劑和纖維制成的板芯，外覆特制的板紙，通過加工工藝制成的建筑材料。該材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、薄厚適中、隔音、絕熱和防火等優(yōu)良特性，廣泛應(yīng)用于住宅、辦公樓、商場(chǎng)、酒店和廠房等多個(gè)建筑領(lǐng)域。作為一種新型建筑材料，紙面石膏板符合當(dāng)前循環(huán)經(jīng)濟(jì)和綠色建筑的發(fā)展趨勢(shì)，在國家政策的支持下，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大。
目前，中國已成為全球最大的紙面石膏板生產(chǎn)和消費(fèi)國。2018年，石膏建材行業(yè)的總產(chǎn)值約為400億元，其中紙面石膏板占比超過60%。全國紙面石膏板的年產(chǎn)量達(dá)到3.32億平方米，擁有60條年產(chǎn)能力在3000萬平方米以上的生產(chǎn)線，以及約120條年產(chǎn)能力在3000萬平方米以下的生產(chǎn)線，平均生產(chǎn)線產(chǎn)能約為2000萬平方米每年（相比之下，英國的平均產(chǎn)能約為2900萬平方米每年，美國為4000萬至4500萬平方米每年）。目前，紙面石膏板的產(chǎn)品種類已發(fā)展到20多種，包括耐水紙面石膏板、耐火石膏板、保溫紙面石膏板、石膏吸音板、石膏天花裝飾板和石膏復(fù)合板等。
盡管中國是紙面石膏板的主要生產(chǎn)國，但在全球范圍內(nèi)并不算強(qiáng)國。國外的石膏應(yīng)用主要集中在紙面石膏板的生產(chǎn)上，通常占石膏消耗量的70%至80%，而我國的石膏消耗中僅約20%用于紙面石膏板的生產(chǎn)。與歐洲、美國和日本等發(fā)達(dá)國家相比，我國的人均消費(fèi)量仍顯不足。
2018年部分國家紙面石膏板人均使用量
在2017年，我國紙面石膏板行業(yè)的產(chǎn)能達(dá)到了45億平方米，全年產(chǎn)量為34.4億平方米，較2016年增長了17%。隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定增長，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和房地產(chǎn)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，市場(chǎng)需求的提升為紙面石膏板行業(yè)帶來了巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
其它石膏制品的發(fā)展概況
抹灰石膏
抹灰石膏作為一種歷史悠久的建筑材料，已經(jīng)經(jīng)歷了上萬年的應(yīng)用與演變，展現(xiàn)了其頑強(qiáng)的生命力。尤其是在過去50至60年間，干混砂漿技術(shù)的迅速發(fā)展以及各種配方和施工技術(shù)的進(jìn)步，使得抹灰石膏迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。特別是隨著抹灰石膏憎水技術(shù)的進(jìn)步，其耐水性能得到了顯著提升，預(yù)計(jì)在室內(nèi)裝飾裝修中將得到更廣泛的應(yīng)用。到2018年，國內(nèi)抹灰石膏的使用量已達(dá)到280萬噸，預(yù)計(jì)到2022年實(shí)際需求量將增至610萬噸。
2010—2022年國內(nèi)抹灰石膏用量及發(fā)展預(yù)測(cè)
高強(qiáng)石膏
α型高強(qiáng)石膏因其優(yōu)良的力學(xué)性能、工作性能、環(huán)保性能和生物性能，廣泛應(yīng)用于精密鑄造、高端建材、工藝美術(shù)、醫(yī)療、航空和船舶等多個(gè)領(lǐng)域。2018年，我國高強(qiáng)石膏的產(chǎn)能約為300萬噸，其中α高強(qiáng)石膏的產(chǎn)能為60萬噸。
近年來，國內(nèi)企業(yè)積極投入研發(fā)利用工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)高強(qiáng)石膏，特別是采用水熱法制備高強(qiáng)石膏的研究取得了顯著進(jìn)展。預(yù)計(jì)到2020年，α高強(qiáng)石膏的產(chǎn)量將達(dá)到307萬噸。
2012—2022年我國α高強(qiáng)石膏產(chǎn)量及預(yù)測(cè)
小結(jié)
在過去十年中，我國石膏建材行業(yè)經(jīng)歷了顯著的變化，最為重要的是原料供應(yīng)的轉(zhuǎn)變，從以天然原料為主轉(zhuǎn)向以工業(yè)副產(chǎn)石膏為主，且這一變化速度極快。根據(jù)美國礦業(yè)的預(yù)測(cè)，未來幾年全球石膏需求將以每年2.5%的速度增長，預(yù)計(jì)到2030年，全球石膏需求量將達(dá)到3億噸。
盡管行業(yè)發(fā)展迅速且潛力巨大，但在發(fā)展過程中也面臨諸多問題。整體發(fā)展不均衡，部分地區(qū)出現(xiàn)產(chǎn)能過剩；裝備水平普遍較低，產(chǎn)品質(zhì)量不高，生產(chǎn)能耗較大；行業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量眾多且規(guī)模普遍較小，低價(jià)競(jìng)爭現(xiàn)象嚴(yán)重，高附加值產(chǎn)品匱乏，行業(yè)整體呈現(xiàn)出小、散、亂的局面，亟需進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
來源：中國粉體網(wǎng)
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