第一节 石膏的定义及分类

石膏是单斜晶系矿物，主要化学成分是硫酸钙（CaSO4）的水合物。石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。石膏及其制品的微孔结构和加热脱水性，使之具优良的隔音、隔热和防火性能。

从原料可分为天然石膏、磷石膏、脱硫石膏、氟石膏、其他石膏等；

1、天然石膏

天然石膏是自然界中蕴藏的石膏石，主要为二水石膏和硬石膏。天然石膏中用途最广的是二水石膏，其有效成分为二水硫酸钙，一般根据矿石中二水硫酸钙含量对石膏进行等级划分。

2、磷石膏

磷石膏是湿法磷酸生产过程中排放的工业废渣。其主要成分是二水硫酸钙，此外，还含有少量未分解的磷矿粉，未洗涤干净的磷酸、磷酸铁、磷酸铝和氟硅酸盐等杂质。通常每生产1t磷酸约排放5t左右的磷石膏。目前全世界磷石膏的年排放量非常可观，在150Mt以上。我国磷石膏的年排放量也达到了20Mt。这不仅占据了大量土地，而且还污染了环境。磷石膏综合利用工艺研究，一直是国内外环保领域的重要课题。长期来，人们都致力于研究磷石膏的有效利用。

⑴ 作水泥缓凝剂

水泥生产中需要大量的石膏作为延长凝固时间的缓凝剂。目前我国水泥行业中所用的缓凝剂大部分为天然石膏，年耗量约20Mt/a。磷石膏一般呈酸性，还含有水溶性五氧化二磷和氟，不能直接作水泥缓凝剂使用，需要经过预处理，去除杂质或改性。磷石膏制水泥缓凝剂的工艺主要是洗涤去除杂质或经过改性处理。预处理可采用水洗法，先将磷石膏加水调成含5%的固体浆料，再经真空过滤即可除去可溶性磷酸盐；也可采用中和法，用石灰（或消石灰）将可溶性磷酸盐转变为不溶性的磷酸钙，再进行干燥，焙烧碾磨后加水造粒，使之成为10-30mm粒度的产品。

杭州水泥厂、南京江南水泥厂、马鞍山水泥厂、上海水泥厂等企业都做过用磷石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂的试验。试验表明，用经过预处理的磷石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂，不但不会降低水泥强度，而且使水泥的后期强度比天然石膏还高，且能降低生产水泥的成本。

⑵ 作石膏建筑材料

磷石膏中的二水硫酸钙必须转变成半水磷酸钙才可用于作石膏建筑材料。半水石膏有α和β两种。前者称为高强石膏，后者称为熟石膏。通常α-半水石膏结晶粗大、整齐、致密，有一定的结晶形状；β-半水石膏晶体细小，体积松大。它的粉料加水调和可塑制成各种形状，不久就硬化成二水石膏。利用这一性质可将石膏加工成天花板、外墙的内部隔热板、石膏覆面板及花饰等各种建筑材料。以β-半水石膏为原料，可生产石膏板等石膏制品。

由磷石膏制取半水石膏的工艺流程大体上分2类，一类是利用高压釜法将换成半水石膏（α-半水物），另一类是利用烘烤法使二水石膏脱水成半水石膏（β-半水物）。

南京化学工业公司磷肥厂与上海建筑科学研究所合作制取的α-半水石膏，其抗拉强度达40MPa，比β-半水石膏纯净。南京大厂镇建材厂利用南京化学工业公司磷肥厂的副产物磷石膏生产β-半水石膏，产品质量已超过二级建筑石膏的标准，并已大批量投入预制空心板的生产。安徽省铜陵化学工业集团与澳大利亚博罗公司合作，利用磷石膏研制成优质石膏板材，该产品畅销海外。

⑶ 制硫酸钾   

用磷石膏制硫酸钾有一步法和二步法。一步法的副产物为氯化钙，难以处理，所以其应用前景不被看好。二步法的副产物为氯化铵和碳酸钙，前者可作肥料，后者可用于制水泥，磷石膏利用率65%-70%。

⑷ 制硫酸联产水泥   

将磷酸装置排出的质量合格的二水石膏（如果质量不合格，要设置磷石膏再次洗涤）经脱水成为无水石膏或半水石膏，再添加焦炭、辅助原料等进行配料，磨成细粉后入生料仓贮和均化备用。生料经窑尾预热器预热后进回转窑，经高温煅烧成熟料和含SO2的气体，熟料出回转窑经箅式冷却机冷却后送入仓库贮存和陈化，然后掺入高炉矿渣、石膏，一同磨粉制成水泥，窑气的SO2浓度一般为7%-9%，如果磷矿质量差，磷石膏中CaSO4•2H2O含量低，则窑气中SO2浓度将有所降低。窑气在制酸系统先经净化再补充适量空气，以调整窑气中SO2和O2的比例，然后入干燥塔，将净化干燥的窑气送入转化系统制成硫酸。

⑸ 制硫铵和碳酸钙

用磷石膏制硫铵和碳酸钙，是利用碳酸钙在氨溶液中溶解度比硫酸钙小很多，硫酸钙很容易转化为碳酸钙沉淀，溶液转化为硫铵溶液的原理。工艺过程为将磷石膏先经洗涤，真空过滤去掉杂质后，打成浆与氨及二氧化碳的混合气反应（或和碳酸钠的水溶液反应），制得硫酸铵与碳酸钙的浆料，用转筒式真空过滤器滤出碳酸钙，用于制水泥。过滤出的溶液蒸发浓缩后冷却结晶，离心分离，得到硫酸铵晶体。

国内早在20世纪70年代就进行了磷石膏制硫铵的试验研究，并在80年代中期分别在安徽马鞍山采石化肥厂和四川德阳市化工厂建设了150t/d硫酸铵装置。磷石膏制硫铵的主要技术经济问题是硫酸铵的含氮量低，以单位N计的生产费用比尿素和硝酸铵要高得多。其次，硫酸铵作为一种氮肥并非农民所迫切需要，缺乏市场竞争力。

⑹ 制硫脲和碳酸钙

用磷石膏制硫脲和碳酸钙的主要工艺过程分4步：一是煤与磷石膏一起在高温炉中焙烧生成硫化钙；二是用硫化钙和水及硫化氢进行浸取，浸得20% 的硫氢化钙溶液；三是将一部分硫氢化钙溶液通过二氧化碳碳化，得硫化氢和碳酸钙，过滤得轻质碳酸钙，产生的硫化氢和滤液回到浸取工序；四是在另一部分硫氢化钙溶液中加入石灰氮，过滤，滤液冷却结晶合成硫脲。即磷石膏通过焙烧、浸取、置换、合成等工序可得到超细碳酸钙，并可利用多余硫化氢制高附加值的硫脲。该工艺可使废石膏中的钙、硫资源得到充分回收，回收率达95% 以上。该项技术已在巨化集团技术中心开发成功。如在生产中转化将产生良好的经济效益和社会效益。

⑺ 磷石膏制硫酸铵和硫酸钾铵、氮磷钾复合肥及氯化钙  

磷石膏经漂洗净化除去漂浮物和可溶性杂质，将初步净化的磷石膏制成悬浮液并于其中通入氨水和二氧化碳，或者直接加入碳酸氢铵或碳酸铵。完成磷石膏到硫酸铵的转化后，过滤出碳酸钙。滤液进行浓缩得到产品硫酸铵，母液中仍含有大量硫酸铵，于其中加入氯化钾可生成硫酸铵和硫酸钾铵，硫酸钾铵的溶解度小于硫酸铵，过滤可得硫酸钾铵，在滤液中加入磷酸铵料浆经喷雾干燥可得氮磷钾复合肥。在前面过滤出的碳酸钙粗品中加入盐酸进行反应，生成氯化钙母液，过滤，滤液蒸发、结晶、干燥得氯化钙产品。

⑻ 制建筑胶材料

采用磷石膏-矿渣-氧化钙体系作为胶结料配方，且采用50% 磷石膏、40% 矿渣、10% 水泥，外掺2% 生石灰、1.5% 早强剂溶入拌合水后一起用搅拌机搅拌，然后浇注振动成型。通过调节胶结料与沙的比例，可以制备出不同力学性能的胶沙制品。

⑼ 加固软土地基

利用工业废渣磷石膏与水泥配合加固软土地基，其加固土强度可比纯用水泥加固成倍提高，且可节省大量水泥，降低固化剂的成本。特别是对单纯用水泥加固效果不好的泥炭质土，磷石膏的增强效果更加突出，从而拓宽了水泥加固技术适用的土质条件范围。因此，用工业废石膏与水泥配合加固软土地基能带来显著的技术经济和环境效益。

⑽ 在农业上的应用

磷石膏呈酸性，pH值一般在1-4.5，且含有作物生长所需的磷、硫、钙、硅、锌、镁、铁等养分，可以代替石膏改良碱土、花碱土和盐土，改良土壤理化性状及微生物活动条件，提高土壤肥力。在农业上的应用具体有改良土壤，如消除土壤表层硬壳、减轻土壤粘性、改良高镁土壤。还有作为硫肥和钙肥。多年来，国内一大批农科院所不断进行了磷石膏改良土壤的试验研究，从江苏盐城的试验结果可以看出，用磷石膏改良土壤取得了肥用增产的明显效果。我国有5000万亩耕作碱土和5000万亩牧草碱土，按每4a施用1次为周期，每次每亩施用1t，则磷石膏的需要量就是100Mt.

⑾ 其他方面的应用

以磷石膏及硅酸钠为主要原料，采用化学方法，可制得活性硅酸钙。

活性硅酸钙与白碳黑相同，除大量用于橡胶、塑料制品的补强剂之外，在造纸、涂料（造纸涂料及化工涂料）、医药、油墨、农药等工业部门作为原料和添加剂均得到广泛应用。

随着工业技术的发展和人们环境保护意识的增强，过去被视为工业废物的磷石膏正在建材业、工业和农业方面得到越来越广泛的利用。利用磷石膏作水泥缓凝剂、生产硫酸联产水泥的工艺日臻成熟，利用磷石膏生产石膏建筑材料、硫酸钾、硫酸铵和碳酸钙的技术已进入工业化阶段。磷石膏还可用于制硫脲、氯化钙和复合肥、活性硅酸钙及做建筑胶材料、加固软土地基等。在农业上的应用也日趋广泛。可以预料在不久的将来，磷石膏将被视为重要的原料。

4、脱硫石膏

在2010年之后，我国每年将要排放近亿吨燃煤电厂烟气脱硫的副产品--脱硫石膏；同时每年还要排放与脱硫石膏同属化学石膏的磷石膏4000多万吨；这样即使全部化学石膏全部取代了天然石膏，仍可能有几千万吨的脱硫石膏和磷石膏无法利用。由此可见，如果不对化学石膏的处理技术加以创新、开拓新的用途，进行全面的综合利用，必定会造成二次污染。另外，脱硫石膏产出较均匀的分布特点，改变了原有的石膏产品生产地区远离消费地区的状况，这必然要打破原有的石膏产业分布格局；而脱硫石膏与天然石膏不同的物理形态，则使石膏生产设备发生革新；脱硫石膏的高品位特点，又促进了石膏产品的延伸发展；同时脱硫石膏又是被强制产出的，不加利用又污染环境，不同于天然石膏呈自然状态深埋地下，对环境没有影响，这样在发展循环经济、节能减排的政策推动下，脱硫石膏深加工产业必然是会超速发展；因此，一场石膏产业的大洗牌大发展开始了！而本文就是对脱硫石膏产业市场前景做出的系统分析。

虽然，脱硫石膏比天然石膏品位更高，前者取代后者完全可行；但由于两者的各项指标有一定的差异，造成两者深加工的设备有区别；因此，专门处理脱硫石膏的工艺和设备尚处发展前期。这样一方面是巨量的脱硫石膏排弃而得不到利用，只是将废气污染转化成废渣污染，酸化土壤和地下水；另一方面每年要开采数以千万吨的天然石膏，增加了资源和能源的消耗，破坏了开采地的生态环境。因此，要想把这些化学石膏真正的利用起来，变废为宝，不仅要大力推广现有石膏深加工产品；更要扩展其用途，才能完全吃掉这如此巨量的废渣；而扩展石膏的用途，前提条件是提高熟石膏粉的性能和性价比；如果要提高熟石膏粉的性能和性价比，现有技术还有差距，必须进行技术创新，才能够生产出一种性价比高的、能大量转化脱硫石膏的深加工产品来。

总之，脱硫石膏产出较均匀的分布特点，改变了原有的石膏产品生产地区远离消费地区的状况，这必然要打破原有的石膏产业分布格局；而脱硫石膏与天然石膏不同的物理形态，则使高强石膏生产设备发生重大革新；脱硫石膏的高品位特点，又促进了石膏产品的延伸发展；另外，脱硫石膏是被强制产出的，不加利用又污染环境，不同于天然石膏呈自然状态深埋地下，对环境没有影响，这样在发展循环经济、节能减排的政策推动下，脱硫石膏深加工产业必然是会超速发展。因此，一场石膏产业的大洗牌大发展开始了！那么在这次机会难得的石膏产业大洗牌中，谁先领悟和把握先机、谁掌握了先进的生产技术和设备（特别是高强石膏的）、谁垄断了我国东部地区即石膏产品主要消费地区的脱硫石膏资源，谁就会成为石膏产业新霸主。

5、氟石膏

氟石膏是用硫酸与氟石制取氟化氢的副产品，可以用来制作建筑材料，硫酸钙含量一般较高，可达到80%～90%，可用于水泥生产作为凝结时间调节剂使用。

氟石膏由于大多含有较高的氟，利用时必须进行净化处理，处理成本较高，全国每年约产生30万吨氟石膏，基本采用堆放的方式处理。

6、柠檬酸石膏

据统计每年约有100万吨左右的柠檬酸石膏产生，其二水硫酸钙含量均较，大多均在95%以上。由于其中的残留杂质为缓凝作用较强的有机酸和细菌，对石膏产品的生产、应用均有很大的影响，因此，除极少量经复杂的技术处理得以应用外，绝大部分均得不到应用，采用圈地堆放的方式进行处理。

7、钛石膏

钛石膏是用石灰中和处理由钛白粉生产排出的1%左右酸性废水而产生的，一吨钛白粉约产生5吨左右钛石膏，全国钛白粉产量40多万吨，这将产生200多万吨钛石膏。钛石膏的二水硫酸钙一般为70-85%，主要杂质为铁、铝、钛、铬。

可以预计硫石膏将成为化学石膏中产量最大，应用范围最广的一项品种。

第二节  近三年石膏的产能

中国石膏工业虽然起步较晚，基础较差，但发展很快，1995年石膏产量就猛增至2659万吨，超过美国，成为世界第一石膏消费大国。至2011年，全国石膏年生产6210万吨，2013年达到6990万吨。中国现有石膏开采矿山超过800个，年产量10万吨以上的大中型矿山近百个，其产量占总产量的46%，乡镇小型矿山产量约占总产量的54%。按生产方式分，露天开采约占30%，地下开采约占70%。在地下开采的石膏矿山中，因种种原因使平均回采率低于30%，得到优先开采的优质资源并未得到合理开发和有效利用，资源浪费严重。

图表 1  2011-2013年我国石膏产能状况

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第三节 成本构成及成本结构比例

1、石膏产品行业成本构成

石膏产品行业由直接材料、直接人工和制造费用三部分组成。直接材料是指在生产过程中的劳动对象，通过加工使之成为半成品或成品，它们的使用价值随之变成了另一种使用价值；直接人工是指生产过程中所耗费的人力资源，可用工资额和福利费等计算；制造费用则是指生产过程中使用的厂房、机器、车辆及设备等设施及机物料和辅料，它们的耗用一部分是通过折旧方式计入成本，另一部分是通过维修、定额费用、机物料耗用和辅料耗用等方式计入成本。

在当前原辅材料、能源、工资不断提高、环境保护、安全生产监管力度不断加强的今天，产品价格如果不能相应跟进，则企业经济效益就会受到更大的损害。无序竞争不仅给企业带来伤害，也会给用户带来不良影响，还容易引发国外反倾销。因此加强行业自律是十分必要的，也是十分迫切的。

2、石膏产品行业成本结构、比例

图表 14  石膏产品行业成本结构比例分析

第四节 成本构成对产品价格的影响分析

1、石膏产品行业运输半径

福泉是大西南出海的主要通道和华东、中南地区通往大西南的咽喉要道，位于沪（上海）昆（昆明）、兰（兰州）海（海口）、武（武隆）马（马场坪）三条高速和湘黔铁路交通线上，距龙洞堡国际机场仅80余公里、距凯里黄平机场仅60公里、距瓮安江界河码头30公里。大西南出海通道贵新高等级公路及株洲至六盘水铁路复线贯穿市境。马场坪经瓮安（设瓮安站）遵义（遵义东站）至四川泸州的铁路贯穿市境南北，并在沿线设有3个车站（福泉北站、龙昌、牛场）。

湘黔铁路、沪昆高速、210国道、205省道、306省道和县道、乡道及矿烟经济道共计162条，基本形成了以贯穿市境南北的马瓮公路为主动脉的公路网络。

以福泉市为中心，通往外地市场的运输半径较小，节约物流成本，提高经济效益。

2、石膏产品行业物流方式、采购模式对比及对石膏产品行业成本的影响

目前，我国许多石膏企业纷纷将自己的业务外包出去，弥补自己企业在物流活动中的不足，物流活动业务外包是我国企业发展的主要趋势，选择业务外包存在许多优势，如降低企业物流成本、缩短企业产品到达顾客的时间、提高产品的附加值、精于核心业务。提高顾客的满意度和忠诚度、有利于企业的品牌和企业形象的树立等。

石膏产品行业采购的成本占销售成本的一半以上，可以说采购成本是销售成本的主体和核心。从世界范围来看，其比重也大体相同，据资料显示，一个典型的企业，一般采购成本(包括原材料、零部件)要占60％，工资和福利占20％，管理费占15％，利润占5％。而我国大部分企业把成本管理的精力放在工资福利、制造费用和管理费用上，而忽视了其“最有价值”的部分——采购成本。从会计角度来看，采购成本大部分成为生产过程中的直接材料，直接材料是变动成本，它与业务量成正比例变动，而变动成本的减少直接就转化成利润。即采购成本降低1元，就等于利润增加1元。如用竞价方式实行标准件的采购，可以减少对某一供货商的依赖，并减少库存，因此，加强采购成本控制是不需要增加投入即可增加效益的——条有效途径，应该成为企业降低成本的主要对象。

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第五节 企业市场结构分析

一、市场集中度分析

国内精密铸造石膏粉生产企业普通生产规模小，市场占有率非常低，市场集中度不高，市场主要被进口产品占据，进口产品占国内消费量的78%以上，国内企业占有率在22%左右。

二、产品市场进入壁垒调研

1、进入壁垒分类

进入壁垒(Barriers to entry) 是影响市场结构的重要因素，是指产业内既存企业对于潜在进入企业和刚刚进入这个产业的新企业所具有的某种优势的程度。换言之，是指潜在进入企业和新企业若与既存企业竞争可能遇到的种种不利因素。进入壁垒具有保护产业内已有企业的作用，也是潜在进入者成为现实进入者时必须首先克服的困难。按照进入壁垒的成因把它划分为两类：结构性进入壁垒和策略性进入壁垒。

1、结构性进入壁垒：是指企业自身无法支配的、外生的，由产品技术特点、资源供给条件、社会法律制度、政府行为以及消费者偏好等因素所形成的壁垒；

2、策略性进入壁垒：即进入阻挠，是指产业内在位企业为保持在市场上的主导地位，获取垄断利润，利用自身的优势通过一系列的有意识的策略性行为构筑起的防止潜在进入者进入的壁垒。

现实中的进入壁垒并不是由单一因素构成的，往往是多种因素综合形成的，既包括结构性因素又包括策略性因素。

2、进入壁垒分析

进入壁垒是使进入者难以成功地进入一个产业，而使在位者能够持续地获得超额利润，并能使整个产业保持高集中度的因素。

把超额利润和高集中度作为进入壁垒的判断标准，是由于：超额利润（经济利润）的存在是市场经济条件下吸引新企业进入某一产业的唯一经济因素。如果一个产业中企业数量很多、集中度很低，这就意味着几乎不存在限制企业进入的结构性因素，同时由于产业中企业之间的竞争以及大量企业的存在，使得单个企业很难通过策略性行为来阻止新企业的进入。但是如果一个产业中长期存在高集中度和高利润，那么这个产业中必然存在进入壁垒。

1、结构性进入壁垒

结构性因素主要有规模经济、绝对成本优势、必要资本量、产品差别化、网络效应和政府管制等。

1）规模经济壁垒

规模经济是指企业生产的平均成本随着产量的增加而下降。企业的最小有效规模（MES）是其长期平均成本最小时企业能生产的最小产量。在产业的市场需求有限 ，同时存在规模经济的前提下，一个或少数几个企业在最小有效规模进行生产并获得经济利润，如果再有新企业以同样的产量进入，则所有企 业都可能亏损。

2）绝对成本优势壁垒

指在位企业在任一产量水平下的平均成本都低于潜在进入者。

3）必要资本量壁垒

生产过程的资本密集程度越高，必要资本量越大，新企业筹措资金越困难，其资本费用就比在位企业高，因此新企业进入市场的难度也就越大，这就是必要资本量壁垒。新企业很难筹集到大量资本或者新企业的融资成本比在位企业高 的原因为：融市场的不完全性、信息不对称和风险 。

4）绝对成本优势壁垒

在位企业的绝对成本优势可能源于以下因素：（1）在位企业通过专利或技术秘诀控制了最新的生产工艺；（2）在位企业可能控制了高质量或低成本投入物的供应渠道；（3）在位企业可能控制了产品的销售渠道；（4）在位企业拥有具有特殊经营能力和其他技术专长的人才；（5）进入企业在筹集进入资金时可能需要支付更高的资金成本。

5）网络效应壁垒

在间接网络效应中，在位企业的硬件产品可能已经拥有大量的配套软件产品，在正反馈效应的作用下，在位企业与进入企业在辅助软件产品上的数量差异会迅速扩大。另外，转换成本、培训和学习成本这些因素的综合作用使在位企业相对于进入者处于明显的优势，建立在用户基数之上的辅助软件数量上的不对称成为存在间接网络效应市场上的主要进入壁垒。

6）产品差异化壁垒

产品差异优势主要反映在以下几个方面：

在位企业以专利或技术秘诀形式拥有在优良产品设计方面的有效控制权，使消费者把控制权与优良的产品等同化，企业成了高品质产品的象征，增加了消费者对该企业产品的偏好度。

在位企业在长期经营过程中在定价和销售服务等方面所树立的良好声誉，增加了消费者对该企业产品的偏好度。

在位企业通过以往的广告宣传而建立的消费者忠诚以及对销售渠道的控制，使得新进入企业在销售成本上处于劣势。

在位企业和新进入企业的产品质量的信息对消费者存在着不对称性。由于消费者已经了解在位企业的产品质量，而新进入企业的产品质量对消费者来说是未知的，因此新企业就必须向消费者提供更高的销售折扣率或比在位企业支付更高的单位营销费用来吸引消费者试用自己的产品，新企业在生产和营销成本上处于劣势，从而限制了新企业的进入。

7）政策法律制度壁垒

如果政府认为一个产业中只适合少数几个企业的生存，为避免过多企业进入引起的过度竞争，政府就会实行许可证制度来限制新企业的进入。由于政府的政策和法律一般来说都是企业无法控制的外生变量，所以由此导致的进入壁垒是结构性进入壁垒。

2、策略性进入壁垒

策略性行为是寡占市场中企业通过对影响竞争对手选择的资源进行投资从而改变竞争环境的行为。对策略性进入壁垒的分析是建立在非合作博弈理论和信息经济学的基础之上，进入和进入阻挠被看成是一个在位企业和潜在进入企业的博弈过程。

由于在位企业拥有首先行动和信息上的优势，它可以通过进行不可逆的投资或通过自己的行动向潜在进入企业传递对自己有利的信息，使潜在进入者预期到进入后无法获得经济利润，从而主动放弃进入。

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