湖北宜化以磷石膏綜合利用為代表的循環(huán)經(jīng)濟模式引起調(diào)研組關(guān)注。
磷石膏處置是困擾磷肥行業(yè)發(fā)展多年的老大難問題。記者在調(diào)研期間了解到，很多企業(yè)在磷石膏處理上進行了多方努力和嘗試，磷石膏利用率也在逐年上升，但受制于研發(fā)、運輸、應(yīng)用、政策等一系列問題，距離真正能夠100%利用磷石膏還有很長的一段路要走。業(yè)界呼吁，未來要徹底解決磷石膏難題還需要企業(yè)、政府、科研單位等多方力量協(xié)作。
產(chǎn)生量大且危害多
磷石膏是指在磷酸生產(chǎn)中用硫酸處理磷礦時產(chǎn)生的固體廢渣。目前我國磷肥企業(yè)基本都采用的是濕法磷酸工藝，這種工藝的副產(chǎn)品之一就是磷石膏，每生產(chǎn)1噸磷酸產(chǎn)生4.5～5噸磷石膏隨著我國高濃度磷復(fù)肥和磷酸工業(yè)的快速發(fā)展，副產(chǎn)的磷石膏量急劇增加。
我國的磷石膏主要集中在湖北、云南、貴州、四川、安徽5省，占到全國總量的82.25%。據(jù)中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2016年，全行業(yè)磷石膏產(chǎn)生量為7600萬噸，同比下降5%;磷石膏利用量2770萬噸，同比增長4.5%;當(dāng)年綜合利用率為36.5%，同比提高了3個百分點。由于資源化利用技術(shù)瓶頸，我國磷石膏累計堆存量超過2億噸。
中國環(huán)境科學(xué)研究院固體所對全國17家磷肥企業(yè)的磷石膏做了成分分析。分析結(jié)果表明，磷石膏的主要雜質(zhì)是氟化物和五氧化二磷，并且呈較強的酸性。磷石膏的pH值最低為1.9，氟化物含量最高達2.04%，總五氧化二磷最高達17.1%，可溶性五氧化二磷最高達5.7%。因此，磷石膏堆存場地產(chǎn)生的淋溶水對環(huán)境危害很大。
隨著磷石膏問題日益突出，國家和各地方政府也越來越重視，例如貴州省在《貴州省水污染防治行動計劃工作方案的通知》中明確表示，烏江、清水江流域新建磷化工項目磷石膏綜合利用率必須達100%，并且不再審批新建磷石膏渣場。四川省環(huán)境保護督查辦公室將德陽磷石膏渣場規(guī)范化整治作為全省掛牌督辦的10個重點突出環(huán)境問題之一，要求今年12月31日前完成金河磷礦化工廠等13個磷石膏渣場規(guī)范化整治，2018年12月31日前完成宏達股份有限公司洛水基地等4個磷石膏渣場規(guī)范化整治。重慶市要求石膏干法堆場不得裸露，必須要全部采取防揚散措施。
此外，工信部在《關(guān)于推進化肥行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的指導(dǎo)意見》中提出，到2020年，磷石膏綜合利用量從目前年產(chǎn)生量的30%提高到50%。集中力量突破磷石膏預(yù)處理及化學(xué)法處理技術(shù)等一批制約行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重大關(guān)鍵技術(shù)與裝備，做好磷礦資源中氟、硅、鎂、鈣、碘等資源的回收利用以及磷石膏制高端石膏產(chǎn)品，重點開發(fā)推廣磷石膏無害化預(yù)處理及生產(chǎn)新型石膏建材產(chǎn)品技術(shù)、改進型磷石膏制硫酸技術(shù)、利用磷石膏和鉀長石生產(chǎn)鉀硅鈣肥技術(shù)等。
目前，國內(nèi)磷石膏還沒有特別好的利用途徑，大多堆存處理，既占用土地，又浪費資源，含有的酸性及其他有害物質(zhì)容易對周邊環(huán)境造成污染。磷石膏廢渣無害化處理已經(jīng)成為影響磷復(fù)肥企業(yè)生產(chǎn)的瓶頸問題，搞好磷石膏綜合利用成為磷肥化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
金正大諾泰爾公司磷石膏綜合利用生產(chǎn)線。
積極探索初有成效
為解決磷石膏利用這一行業(yè)性難題，各大企業(yè)也在積極的探索。金正大諾泰爾化學(xué)有限公司、貴州開磷(集團)有限責(zé)任公司、安徽六國化工股份有限公司等企業(yè)，作為磷石膏處理的領(lǐng)先企業(yè)，分別在在磷石膏替代天然石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑、磷石膏制備建材、磷石膏制作土壤調(diào)理劑、磷石膏制酸聯(lián)產(chǎn)水泥等方面取得了一定進展。
據(jù)記者了解，開磷集團先后與國內(nèi)科研院所合作，創(chuàng)建了循環(huán)經(jīng)濟項目發(fā)展的產(chǎn)學(xué)研合作平臺，有效推動磷石膏綜合利用技術(shù)發(fā)展。他們開發(fā)了“一步法”生產(chǎn)高強耐水磷石膏磚生產(chǎn)工藝及制備技術(shù)，并于2007年建設(shè)了一條年產(chǎn)1億塊高強耐水磷石膏磚中試生產(chǎn)線，在此基礎(chǔ)上分別建成了年產(chǎn)10億塊高強耐水石膏磚、35萬立方米石膏砌磚、25萬立方米石膏基加氣混凝土生產(chǎn)線，開發(fā)出與磷石膏磚相配套使用的石膏基干混砂漿、內(nèi)墻膩子、粉刷石膏等11種粉體建筑材料。開磷還大力推廣應(yīng)用擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的磷化工全廢料自膠凝充填采礦技術(shù)，建成世界首套超細物料充填采礦系統(tǒng)。該技術(shù)曾獲得國家科技進步二等獎，其全面應(yīng)用解決了地表公路、建筑物壓礦等問題，盤活資源存量2.38億噸，延長礦山開采服務(wù)年限25年以上，在提高資源保障能力的同時，還可有效防止地表塌陷、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
湖北宜化則力推磷石膏做建材工作。宜化磷酸生產(chǎn)過程中每年副產(chǎn)磷石膏170萬噸，公司自2012年開始研究磷石膏綜合利用，在宜昌投資建設(shè)了磷石膏循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園，目前已建成一條年綜合利用磷石膏30萬噸、年產(chǎn)建筑石膏20萬噸的生產(chǎn)線;規(guī)劃新建一條建筑石膏生產(chǎn)線和道路路基材料生產(chǎn)線，年綜合利用磷石膏130萬噸，并開發(fā)建筑石膏粉下游產(chǎn)品，利用建筑石膏粉生產(chǎn)紙面石膏板、石膏砌塊等新型墻體材料，從而徹底解決磷石膏的堆存處理難題，同時每年可實現(xiàn)新增銷售收入1.2億元。
諾泰爾在吸收歐美先進工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)磷石膏處理的成熟經(jīng)驗，逐漸形成了自己的技術(shù)體系，創(chuàng)建了我國規(guī)模最大的年產(chǎn)能為60萬噸的磷石膏制酸綜合利用項目(單套裝置年產(chǎn)能為30萬噸)。項目達產(chǎn)后，每年可綜合利用150萬噸磷石膏。值得關(guān)注的是，磷石膏制酸副產(chǎn)物除了可以供應(yīng)水泥原料外，還可生產(chǎn)新型堿性肥料，該技術(shù)被定性為有望成為國內(nèi)各類磷石膏處理工藝中潛力股。
此外，利用磷石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑也是一項重要應(yīng)用。水泥緩凝劑是水泥生產(chǎn)中的添加劑，使用量為水泥質(zhì)量的3%~5%。我國水泥行業(yè)所用的緩凝劑原料大部分為天然石膏，消耗量與日俱增。用磷石膏取代天然石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑，能夠相應(yīng)降低水泥生產(chǎn)成本，具有廣闊的市場前景。
據(jù)了解，國內(nèi)現(xiàn)已有六國化工等10余家企業(yè)興建了磷石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑裝置，每年可消化磷石膏超過250萬噸。六國化工的磷石膏除了用于制作水泥緩凝劑外，還做成了建筑石膏板、石膏粉等產(chǎn)品。由于距離海螺水泥比較近，六國化工現(xiàn)在不僅每年都能消化掉當(dāng)年副產(chǎn)出的磷石膏，此前堆存的磷石膏預(yù)計在2020年之前也將逐步利用殆盡。
貴州開磷集團以磷石膏為原料生產(chǎn)仿古仿木家居裝飾板現(xiàn)場。
徹底利用尚待突破
目前不少企業(yè)、高校和科研院所都在積極進行磷石膏相關(guān)方面的研究，但是成果有限。企業(yè)在磷石膏的處理上主要還是依托水泥、建材等方面，受限于產(chǎn)品運輸費用，磷石膏產(chǎn)品有價值的運輸半徑一般不超過600千米，因此大部分磷石膏產(chǎn)品只能就地消化，而磷礦資源的產(chǎn)地往往達不到如此大的消耗量。因此，企業(yè)面臨諸多瓶頸制約，需要國家做出統(tǒng)籌謀劃和制度安排。
中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會副秘書長王臣表示：“目前，加強磷石膏利用主要需解決三大難題，一是基礎(chǔ)性研究問題，這需要國家加大在磷石膏資源化利用上的研究，鼓勵相關(guān)科研院所、高等院校更多地進行磷石膏應(yīng)用方面的研究，為磷石膏的利用提供更多可行的出路。二是需要國家加大對磷石膏應(yīng)用鼓勵政策，特別是跨行業(yè)的政策支持，給予磷石膏下游行業(yè)的建材、水泥等行業(yè)一定政策傾斜，鼓勵下游企業(yè)更多使用和消化磷石膏產(chǎn)品。三是需要相關(guān)部門盡快制定磷石膏產(chǎn)品相關(guān)標準。磷石膏應(yīng)用困難，很大一部分原因是缺乏相關(guān)標準，導(dǎo)致下游企業(yè)對于磷石膏產(chǎn)品不敢用。只有國家出臺相關(guān)標準，并輔以一定鼓勵政策，才能激發(fā)更多的下游用戶安心、放心使用磷石膏產(chǎn)品?！?
磷石膏處理亟待解決，但不可能一蹴而就，需要有強大的技術(shù)和政策支撐。有消息稱，貴州省計劃在2020年要求所有的磷肥企業(yè)以渣定產(chǎn)，當(dāng)年能夠消耗多少磷石膏，就許可生產(chǎn)多少磷肥產(chǎn)品。從目前來看，除非在一兩年間有重大科研突破，否則這個計劃缺乏可行性。業(yè)界認為，盲目提高磷石膏利用率除了給生產(chǎn)企業(yè)帶來無謂的擾動和壓力外，極有可能催生瞞報、私自堆放或者違規(guī)處理問題，破壞行業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營秩序。
此外，多家磷肥企業(yè)也呼吁，針對磷石膏利用這一難題，國家應(yīng)該給予有力度的稅收支持。比如，將磷石膏綜合利用生產(chǎn)的產(chǎn)品納入政府采購目錄，擴大磷石膏綜合利用減免稅目錄;制定磷石膏“以獎代補”政策，出臺相關(guān)的激勵性措施，鼓勵和支持在市政工程、公路交通、保障性住房建設(shè)等工程項目中使用磷石膏建材產(chǎn)品及新材料。磷石膏水泥建材的應(yīng)用當(dāng)前受運距影響很大，需要有關(guān)部門幫助降低磷石膏建材物流運輸成本，解決其運輸難題，確保產(chǎn)得出、運得出、用得好。
在安徽六國化工股份有限公司磷石膏堆場，挖掘機、鏟車正在進行磷石膏回采作業(yè)，大型貨車將回采的磷石膏運往綠陽建材公司進行綜合利用。