石膏是一種單斜晶系礦物，其主要化學成分為水合硫酸鈣（CaSO4·2H2O）。作為一種廣泛應用的工業(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域，行業(yè)持續(xù)保持高速增長，石膏建材產品越來越受到市場的青睞和社會的認可，應用范圍也在不斷擴大。
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2018年的數據，我國各類石膏制品的消耗量顯著。中國的石膏礦產資源非常豐富，已探明的各類石膏總儲量約為570億噸，位居全球首位，分布在23個省、市、自治區(qū)。其中，儲量超過10億噸的省份有10個，依次為山東、內蒙古、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)質資源的特級和一級石膏，僅占總量的8%，而纖維石膏的比例更是僅為1.8%。因此，盡管中國是石膏儲量大國，但優(yōu)質石膏的儲量卻相對匱乏，實際可開采和有效利用的優(yōu)質石膏資源比例更低。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。不同用途對石膏原料的質量要求各異，高品位石膏多用于特種石膏產品的生產，如食品、醫(yī)藥、藝術品、模型和化工填料等；而二水硫酸鈣含量低于60%的石膏礦則應用較少；含量高于60%的石膏礦則根據其成分的不同，廣泛應用于建材和建筑等領域。
全球各國的石膏消費結構各不相同，發(fā)達國家的石膏深加工產品消費占比較大，其消費結構為：制成品占45%，水泥生產占45%，其他領域占10%。而發(fā)展中國家則更傾向于礦石的初級應用，依賴水泥工業(yè)，隨著經濟的發(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的緩凝劑。
我國石膏消費結構
近年來，我國石膏行業(yè)鼓勵綜合利用工業(yè)副產石膏作為原材料，同時對天然石膏的管理逐漸加強并限制開采。
工業(yè)副產石膏的發(fā)展概況
我國的工業(yè)副產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，我國脫硫石膏的產量和利用情況顯示，隨著工業(yè)化進程的逐步放緩，未來脫硫石膏的產量預計將趨于穩(wěn)定。對于企業(yè)而言，提前布局資源豐富的地區(qū)、擴大生產能力以及發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢顯得尤為重要。
2018年脫硫石膏主要生產行業(yè)及其產量
數據來源：公開資料整理
磷石膏
磷石膏是指在生產磷酸的過程中，通過硫酸處理磷礦而產生的固體廢棄物。目前，國內對磷石膏的利用途徑較為廣泛，主要集中在建筑材料、工業(yè)和農業(yè)三個領域。
圖片來源：貴州磷化集團
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，水泥緩凝劑的應用占據了最大的比例。2018年，我國的磷石膏產量約為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年我國磷石膏產量、利用情況及預測
?檸檬酸石膏
檸檬酸石膏是檸檬酸生產過程中，沉淀型檸檬酸鈣與硫酸反應生成的富含二水硫酸鈣的副產品。在檸檬酸的生產中，需要對副產的檸檬酸石膏進行質量控制，其質量等級分為一級和二級，低于二級的則為等外品。檸檬酸石膏中不得含有活性炭和可見的外來雜質（如磚石、塑料、玻璃等）。
檸檬酸石膏的技術要求
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、細小的顆粒、較大的粘度、良好的白度和高品位，但同時也含有一定量的雜質，尤其是少量的檸檬酸和檸檬酸鹽（對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，嚴重污染環(huán)境，這已成為檸檬酸生產企業(yè)亟待解決的問題。
鈦石膏
鈦石膏是通過硫酸法生產鈦白粉時，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合膠結材料和外加劑，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量占工業(yè)副產石膏總產量的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)副產石膏的產量和利用率均較低。根據立木信息咨詢發(fā)布的《中國工業(yè)副產石膏市場深度調研與預測報告（2018版）》顯示，目前我國工業(yè)副產石膏的年產生量約為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、高強度、薄厚適中、隔音、絕熱和防火等優(yōu)良特性，廣泛應用于住宅、辦公樓、商場、酒店和廠房等多個建筑領域。作為一種新型建筑材料，紙面石膏板符合當前循環(huán)經濟和綠色建筑的發(fā)展趨勢，在國家政策的支持下，產業(yè)規(guī)模迅速擴大。
目前，中國已成為全球最大的紙面石膏板生產和消費國。2018年，石膏建材行業(yè)的總產值約為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量達到3.32億平方米，擁有60條年產能力在3000萬平方米以上的生產線，以及約120條年產能力在3000萬平方米以下的生產線，平均生產線產能約為2000萬平方米每年（相比之下，英國的平均產能約為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合板等。
盡管中國是紙面石膏板的主要生產國，但在全球范圍內并不算強國。國外的石膏應用主要集中在紙面石膏板的生產上，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。與歐洲、美國和日本等發(fā)達國家相比，我國的人均消費量仍顯不足。
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)的產能達到了45億平方米，全年產量為34.4億平方米，較2016年增長了17%。隨著我國經濟的持續(xù)穩(wěn)定增長，基礎設施建設和房地產行業(yè)的蓬勃發(fā)展，市場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，已經經歷了上萬年的應用與演變，展現(xiàn)了其頑強的生命力。尤其是在過去50至60年間，干混砂漿技術的迅速發(fā)展以及各種配方和施工技術的進步，使得抹灰石膏迎來了新的發(fā)展機遇。特別是隨著抹灰石膏憎水技術的進步，其耐水性能得到了顯著提升，預計在室內裝飾裝修中將得到更廣泛的應用。到2018年，國內抹灰石膏的使用量已達到280萬噸，預計到2022年實際需求量將增至610萬噸。
2010—2022年國內抹灰石膏用量及發(fā)展預測
高強石膏
α型高強石膏因其優(yōu)良的力學性能、工作性能、環(huán)保性能和生物性能，廣泛應用于精密鑄造、高端建材、工藝美術、醫(yī)療、航空和船舶等多個領域。2018年，我國高強石膏的產能約為300萬噸，其中α高強石膏的產能為60萬噸。
近年來，國內企業(yè)積極投入研發(fā)利用工業(yè)副產石膏生產高強石膏，特別是采用水熱法制備高強石膏的研究取得了顯著進展。預計到2020年，α高強石膏的產量將達到307萬噸。
2012—2022年我國α高強石膏產量及預測
小結
在過去十年中，我國石膏建材行業(yè)經歷了顯著的變化，最為重要的是原料供應的轉變，從以天然原料為主轉向以工業(yè)副產石膏為主，且這一變化速度極快。根據美國礦業(yè)的預測，未來幾年全球石膏需求將以每年2.5%的速度增長，預計到2030年，全球石膏需求量將達到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)產能過剩；裝備水平普遍較低，產品質量不高，生產能耗較大；行業(yè)內企業(yè)數量眾多且規(guī)模普遍較小，低價競爭現(xiàn)象嚴重，高附加值產品匱乏，行業(yè)整體呈現(xiàn)出小、散、亂的局面，亟需進行結構調整和產業(yè)升級。
來源：中國粉體網
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