Fosfogipsu jest gips nienaturalne, wynikające z obróbki przemysłowej fluorophosphates mineralnych wapnia, do wytwarzania kwasu fosforowego i nawozów fosforanu .
Fosfogips to stały osad uwodnionego siarczanu wapnia , powstający podczas przetwarzania rud fluorofosforanu wapnia w reakcji z kwasem siarkowym w środowisku wodnym:
Ca 5 (PO 4 ) 3 F + 5 H 2 SO 4 + 10 H 2 O → 3 H 3 PO 4 + 5 CaSO 4 (H 2 O) 2 + HF .Można również zauważyć, że naturalny gips często zawiera również wtrącenia soli siarki , które można również poddać wstępnej obróbce przez uwodnienie, aby przekształcić go w kwas siarkowy, który wejdzie w tę samą reakcję; jednakże ilości siarki są na ogół niewystarczające, a wymagany kwas siarkowy jest raczej otrzymywany z rudy siarki (najczęściej pochodzenia wulkanicznego) zbieranej oddzielnie.
Oddziela się go od kwasu fosforowego (poszukiwanego do produkcji nawozów fosforowych) poprzez filtrację osadu.
W wyniku reakcji powstaje również kwas fluorowodorowy, który będzie oddzielany od kwasu fosforowego w innym prostym procesie strącania lub w kosztownym procesie rozdzielania faz przez różnicowe odparowanie i oczyszczanie soli tych kwasów.
Nawóz „zwykły superfosfat” jest stopniowo zastępowany przez superfosfat potrójny. Zawiera również gips powstały przy produkcji jako nawóz z fosforanu monowapniowego.
Przemysł nawozów fosforowych ( głównie superfosfatu potrójnego) i kwasu fosforowego produkuje ogromne ilości gipsu (1,7 t wyprodukowanego na tonę fosforanu).
Na świecie produkuje się około 60 milionów ton fosfogipsu rocznie, czyli ponad 50% produkcji naturalnego gipsu (dane: Société Chimique de France ).
We Francji, jednym z krajów o największej konsumpcji nawozów, w latach 80. produkowano 6 mln ton fosfogipsu, w tym 900 tys. Ton w każdej z jednostek w Grand Quevilly , Grand Couronne i Le Havre , czyli tyle, ile cała produkcja. z naturalnego gipsu.
W samej Tunezji , która jest dużym producentem fosforanów, rocznie produkowano by 10 milionów ton fosfogipsu.
Wiele badań miało na celu zastąpienie naturalnego gipsu fosfogipsem , w szczególności w celu produkcji płytek gipsowych lub dodania ich do cementu .
Po przefiltrowaniu fosfogipsu jest on odwadniany poprzez podgrzanie i odparowanie wody w celu wytworzenia tynku syntetycznego:
CaSO 4 (H 2 O) 2 → CaSO 4 H 2 O + H 2 O .Suszenie tego tynku syntetycznego okazało się niezbyt opłacalne, ale produkcja półwodzianu siarczanu wapnia (lub „ bassanitu ”) odmiany „alfa” , poprzez autoklawowanie w obecności dodatków mineralnych , daje kryształy o większych rozmiarach., pozwalające na tańsze suszenie:
2 CaSO 4 (H 2 O) 2 → (CaSO 4 ) 2 (H 2 O) + 3H 2 O .Te syntetyczne tynki (takie jak tynki „naturalne” i bezwodne odmiany gipsu) mogą być również wykorzystywane do produkcji wapna w budownictwie lub do zabiegów rolniczych, w zależności od różnych ciężkich procesów chemicznych.
Fosfogips jest lekko lub znacząco radioaktywny ze względu na śladowe ilości uranu i radu obecne w rudach fosforanowych. Fosfogips powstały w wyniku obróbki naturalnych rud fosforanowych, a także gipsu naturalnego (a także wykonanych z niego płyt gipsowych ) może również odgazować radon (gaz radioaktywny, który jest rakotwórczy i potencjalnie odpowiedzialny za mutacje, ale występuje również w skały granitowe).
Pod względem tonażu fosfogips z produkcji superfosfatów jest również wiodącym na świecie źródłem bardzo niskoaktywnych odpadów promieniotwórczych. We Francji jest to drugie źródło tych odpadów po przemyśle atomowym.
Fosfogips zanieczyszczony metalami ciężkimi i barwnikami powstaje w wyniku bielenia ścieków z przemysłu włókienniczego.
Następstwa przemysłowe i zanieczyszczenia mogą utrzymywać się długo po zamknięciu instalacji.
Przemysłowa produkcja fosfogipsu wytwarza również kwas fluorowodorowy , który jest bardzo silnym utleniaczem metali, nawet zjonizowanym (w szczególności wolnych jonów wapnia i magnezu w organizmach żywych, które całkowicie dezaktywują ze swojej pierwotnej funkcji) i niezwykle toksycznym. Chociaż ten kwas fluorowodorowy jest również wytrącany i oddzielany przez filtrację, wolne fluorki znajdują się również w szlamie i są również źródłem zanieczyszczenia wody.
Fosfogips jest nadal często wyrzucany do morza , co jest źródłem zanieczyszczenia i eutrofizacji środowiska.
Jako odpady toksyczne fosfogips nie powinien już być wyrzucany do morza; zaczyna być poddawany recyklingowi lub jest częściej składowany w postaci hałd , szlamu (zwanego również „pryzmą” w Kanadzie).
Zagospodarowanie żużla fosfogipsowego we Francji jest dodatkiem do 200 000 ton odpadów bardzo niskoaktywnych (VLL), których oczekuje się od rozpoczęcia demontażu elektrowni jądrowych (ocena wykonana w 2000 r.).
Na przykład, według samego PREDIS Nord-Pas-de-Calais, w regionie tym istniały na początku lat 90. co najmniej dwa ważne złoża. Są to nieużytki przemysłowe Finalens w Douvrin (350 nSv / h (tło geochemiczne szacuje się na 70 do (100 nSv / h według ASN), który w 2011 roku poprosił Rétię (odpowiedzialną za uporządkowanie terenu) o dokładne odwzorowanie radioaktywność, wiedząc, że w tym miejscu odkryto również kieszonkę kwasu fosforowego). Drugie miejsce znajduje się w Rhône-Poulenc w Wattrelos ) fosfogipsu. W sumie jest około 13 milionów ton lekko radioaktywnych pozostałości z produkcji nawozów z naturalnych rud fosforanowych nie są już dziś produkowane.