本发明涉及工业废渣的资源化利用领域，具体涉及石膏中回收资源的方法，也可用于从工业副产石膏中回收硫和钙。
背景技术：
石膏是硫酸盐矿物，其化学分子式为caso4·xh2o。石膏分为天然石膏和工业副产石膏。目前，工业副产石膏主要为磷石膏、脱硫石膏和钛石膏。
磷石膏是湿法磷酸工业的副产物，每生产1吨磷肥（以p2o5计算）约产生4.5～5.0吨磷石膏。据统计，2014年我国磷石膏排放量达8000万吨，而历年来磷石膏的堆放量，累计超过3亿吨。在全国范围，2015年我国磷石膏的综合利用率仅为30%。剩余的石膏，就近堆放，企业每年为此花费大量的经费用于建设渣场及其运行管理。磷石膏含未分解磷矿、游离磷酸、氟化物等杂质，大量堆放会带来环境问题，污染土壤、大气和水体。如何对其进行合理地处置和处理是其面临的重要问题。
磷石膏制硫酸联产水泥是磷石膏资源化利用的有效的途径之一，不仅可以实现磷石膏的大规模资源化利用，还可以尽可能地回收利用其中的硫、钙资源，从而缓解我国硫、钙资源短缺，并避免用石灰石为水泥原料时，石灰石分解产生的碳排放。但是，由于磷石膏分解温度高（1200℃），热耗大，导致其生产成本高，从而严重限制了磷石膏制酸联产水泥的利用，造成极大的资源浪费。目前，仅在我国个别区域的少数企业实现了磷石膏制硫酸联产水泥技术的产业化。
石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料，在土木工程中应用范围很广。本项目以磷石膏为原料，采用水泥厂常用的流化床式分解炉为分解设备，对磷石膏进行低温分解，制备氧化钙和二氧化硫。氧化钙可直接作为建筑材料，也可作为水泥原料；氧化硫气体可用于制酸。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种石膏中分别利用硫钙资源的方法，同已有技术方案相比，本方法能节约生产成本，降低能耗，提高效率。能显著提高石膏分解效率和石灰产品质量，降低生产成本，节能降耗，具有显著的经济效益和社会效益。
一种石膏中硫钙资源分别利用的方法，包括以下步骤：
在石膏中加入电子供体、颜色调节剂、废催化剂和微生物，混合均匀陈化30天后，在300℃的旋转烘干机中烘干，得到干料。其中电子供体为：表面处理废物、含锌废物、含镍废物、有色冶炼污泥中的一种，加入量为石膏质量的0.1-1.0%；颜色调节剂为赤铁矿、针铁矿、亚铁渣中的一种，加入量为石膏质量的1-10%；废催化剂为汽车尾气催化剂、烟气脱硝催化剂、石油产品催化剂中的一种，加入量为石膏质量的0.1-0.9%。
将干料加入沸腾分解炉配置的旋风预热器中，在沸腾炉中通入煤粉和助燃剂，干料在800-1200℃的沸腾分解炉中充分分解，得到氧化硫气体和带颜色的氧化钙。其中，助燃剂为废有机树脂、废矿物油、废馏渣中的一种，加入量为石膏质量的1-10%；煤粉加入量为石膏质量的10-20%。
所述的表面处理废物为：使用氯化亚锡进行敏化处理产生的废渣和废水处理污泥、使用镍和电镀化学品进行镀镍产生的槽渣和废水处理污泥、使用镀铜液进行化学镀铜产生的槽渣和废水处理污泥、使用高锰酸钾进行钻孔除胶处理产生的废渣和废水处理污泥；
含锌废物为：热镀锌过程中产生的助熔剂和集（除）尘装置收集的粉尘，碱性锌锰电池、锌氧化银电池、锌空气电池生产过程中产生的废锌浆泥；
含镍废物为：镍氢电池生产过程中产生的废渣和废水处理污泥、废弃的镍催化剂；
有色冶炼污泥为：铜火法冶炼过程中集（除）尘装置收集的粉尘和废水处理污泥、粗锌精炼加工过程中产生的废水处理污泥、铅锌冶炼过程中产生的废水处理污泥、仲钨酸铵生产过程中碱分解产生的碱煮渣（钨渣）、除钼过程中产生的除钼渣和废水处理污泥、锌再生过程中集（除）尘装置收集的粉尘和废水处理污泥、铜再生过程中集（除）尘装置收集的粉尘和废水处理污泥。
所述的赤铁矿为天然赤铁矿矿物，针铁矿为湿法炼锌过程中针铁矿法除铁产生的冶金渣、亚铁渣为硫酸法生产二氧化钛过程中产生的硫酸亚铁渣。
所述的废催化剂为：汽车尾气催化剂为废汽车尾气净化催化剂、烟气脱硝催化剂为烟气脱硝过程中产生的废钒钛系催化剂，石油产品催化剂为石油产品加氢精制过程中产生的废催化剂、石油产品催化裂化过程中产生的废催化剂、石油产品加氢裂化过程中产生的废催化剂、石油产品催化重整过程中产生的废催化剂、催化重整生产高辛烷值汽油和轻芳烃过程中产生的废催化剂。
所述的沸腾分解炉为硅酸盐水泥生产中使用的流化床式分解炉按比例缩小制备而成，分解炉出来的氧化钙通过旋风收尘器收集后，进入篦式冷却机进行冷却。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
为降低石膏的分解温度，常加入催化剂。本项目采用废催化剂，具有资源循环利用，成本低的特点。
本项目中电子供体为过渡金属化合物，这些化合物具有变价特性，可为石膏提供电子，促进石膏分解。
颜色调节剂为含铁的物质，其化学价态不同呈现出不同的颜射，在高温煅烧时控制气氛为还原气氛得到四氧化三铁或氧化亚铁呈现黑色；控制为氧化气氛得到三氧化二铁，呈现红色。含铁的氧化钙作为水泥原料时，还可补充水泥需要的铁质原料。含铁物质通过价态变化，可以调节分解炉中的气氛，促进石膏分解。另外，含铁物质可协同石膏还原菌的作用，有利于石膏的分解。
本发明方法中所涉及的微生物均为已知微生物，分别为有机物分解菌和石膏还原菌。磷石膏中常含有有机物，有机物的含水量较大，在石膏中加入有机物分解菌对有机物进行分解，可减少石膏的含水量，降低烘干成本。本专利使用的有机物分解菌来源于磷石膏堆场旁的土壤，能适应磷石膏的毒性；主要含真菌、放线菌、绿弯菌、担子菌、酸杆菌和子囊菌。石膏还原菌为硫酸盐还原菌，从金属矿山分离出来，在磷石膏中进行培养，能适应磷石膏的毒性。硫酸盐还原菌能将硫酸根还原成硫氢根，将有利于石膏的分解。另外，硫酸盐还原菌的营养来源于有机物分解菌的分解产物。本专利中，在100kg石膏中，加入微生物的总数约107个。
本专利使用的助燃剂为废有机树脂、废矿物油、废馏渣中的一种；这些物质均含有有机物，燃点低，可以作为助燃剂。另外，这些物质为危险废物，已列入《国家危险废物名录》，将其作为助燃剂可实现废物循环利用。
本专利使用的沸腾分解炉、旋风预热器、旋风收尘器和篦式冷却机，均为硅酸盐水泥生产中常用设备按比例缩小制备而成，该设备具有工艺简单、设备投资低、操作简单、工艺成熟的特点。
本专利得到的氧化钙产品中重金属含量符合《水泥窑协同处置固体废物技术规范》（gb30760-2014）标准要求、放射性符合《建筑材料放射性核素限量》（gb6566-2010）、质量符合《工业氧化钙》（hg/t4205-2011）标准要求。
本专利综合利用工业废物，实现资源综合利用。还具有磷石膏中硫铁分离效率高的特点，其分解率大于或等于95%。烟气中氧化硫的浓度高，均大于15%，适合制酸。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
（1）在100kg磷石膏中加入电子供体（石膏质量的0.1-1.0%）、颜色调节剂（石膏质量的1-10%）、废催化剂（石膏质量的0.1-0.9%）和微生物（微生物的总数约107个），搅拌均匀陈化30天后，在300℃的旋转烘干机中烘干，得到干料。
（2）将干料加入沸腾分解炉配置的旋风预热器中，在沸腾炉中通入煤粉（石膏质量的10-20%）和助燃剂（石膏质量的1-10%），干料在800-1200℃的沸腾分解炉中充分分解，得到氧化硫气体和带颜色的氧化钙。
下表为编号为1-20的20个实施例。
从实施例1-实施例20可以得出，磷石膏的分解率大于或等于95%。另外，烟气中氧化硫的浓度均大于15%，适合制酸。