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磷石膏是我國問題最大最嚴(yán)重的固體廢棄物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國去年磷石膏年產(chǎn)生量為7500萬噸，當(dāng)年綜合利用率約為38.67%。目前磷石膏資源化利用受多種因素影響，相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)還不能做到“吃干榨凈”。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，磷石膏綜合利用技術(shù)亟待顛覆性突破，應(yīng)加大技術(shù)、政策及資金的支持力度，基礎(chǔ)和應(yīng)用兩端同時(shí)發(fā)力，從根本上解決這一國際性技術(shù)難題。

　　“剪刀差”仍存

　　每年新增5000萬噸

　　鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院、國家鈣鎂磷復(fù)合肥技術(shù)研究推廣中心教授湯建偉介紹，磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)過程中副產(chǎn)品，每生產(chǎn)1噸磷酸大約副產(chǎn)4.5～5.5噸磷石膏。

　　“全世界每年排放的磷石膏達(dá)1.5億噸以上，近20年來，我國隨著高濃度磷復(fù)肥及濕法磷酸發(fā)展，磷石膏呈劇增趨勢(shì)，累計(jì)堆存量已超過5億噸。而甕福、開磷、云天化等企業(yè)均超過了300萬噸/年。”湯建偉說，我國磷石膏去年利用量達(dá)到2900萬噸，同比增加約200萬噸，利用率占當(dāng)年新產(chǎn)生量的38.67%，同比上升2.16%。

　　湯建偉告訴記者，目前全球每年副產(chǎn)磷石膏約1.8億～2億噸，累計(jì)堆放量達(dá)56億噸，且每年還要新增1.1億～1.5億噸，新增數(shù)量在2025～2040年期間還將會(huì)翻倍。

　　中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會(huì)副總工程師葉學(xué)東認(rèn)為，磷石膏的產(chǎn)生量與磷肥產(chǎn)量特別是高濃度磷肥產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系，隨著農(nóng)業(yè)對(duì)磷肥需求量的減少，未來磷石膏產(chǎn)生量會(huì)進(jìn)一步下降;而磷石膏的利用量、利用率則會(huì)呈逐年上升態(tài)勢(shì)。

　　“然而，磷石膏產(chǎn)生量的增幅與利用量增幅的‘剪刀差’依然存在，每年新增堆存的磷石膏仍近5000萬噸，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和壓力依然巨大?！比~學(xué)東說。

　　途徑單一

　　資源化利用未果

　　近年來，隨著行業(yè)集中度的進(jìn)一步提高，磷肥產(chǎn)業(yè)向資源產(chǎn)地集中的趨勢(shì)越來越明顯，隨之而來的磷石膏堆放問題也越來越突出。

　　磷石膏綜合利用主要途徑仍是制備水泥緩凝劑、生產(chǎn)石膏建材產(chǎn)品。“由于我國水泥行業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，水泥緩凝劑用量隨著水泥產(chǎn)量下降而減少;磷石膏生產(chǎn)石膏建材產(chǎn)品的附加值低，市場(chǎng)難以擴(kuò)大，規(guī)模難以提高;磷石膏利用途徑雖呈多樣化，但結(jié)構(gòu)性矛盾依然存在?！敝貞c大學(xué)建筑石膏研究課題組教授彭家惠說。

　　磷石膏之所以難以進(jìn)行大規(guī)模資源化利用，既有地域上的原因，也有技術(shù)上的難點(diǎn)。葉學(xué)東認(rèn)為，區(qū)域之間發(fā)展不平衡，磷肥企業(yè)大都地處偏遠(yuǎn)，遠(yuǎn)離消費(fèi)市場(chǎng)，高額的物流費(fèi)用增大了產(chǎn)品成本，削弱了磷石膏綜合利用產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;技術(shù)支撐能力不足，缺乏大量化、先進(jìn)適用的利用技術(shù)。目前很多企業(yè)的磷石膏庫已接近服務(wù)期，一些地方也已明確表示不再新批建設(shè)磷石膏堆場(chǎng)，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，如果磷石膏不能做到100%利用，許多企業(yè)將面臨磷石膏無處可堆的困境。

　　創(chuàng)新不足

　　基礎(chǔ)端應(yīng)用端同發(fā)力

　　彭家惠認(rèn)為，磷石膏基礎(chǔ)研究投入不夠，應(yīng)用研究缺乏針對(duì)性;對(duì)磷石膏雜質(zhì)的研究多簡(jiǎn)單停留在組成上，而對(duì)雜質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分布的研究則非常欠缺。關(guān)于雜質(zhì)在磷石膏膠結(jié)材和水泥的水化、硬化過程中的作用以及對(duì)硬化體結(jié)構(gòu)的影響等問題缺乏系統(tǒng)、深入的基礎(chǔ)研究，以至于如何準(zhǔn)確定量評(píng)估磷石膏質(zhì)量、如何有針對(duì)性地消除雜質(zhì)對(duì)磷石膏的有害影響以及怎樣有效地利用磷石膏等一系列問題得不到可靠的理論指導(dǎo)。另外，對(duì)磷石膏晶型、磷石膏品質(zhì)穩(wěn)定性等認(rèn)識(shí)不足，也嚴(yán)重影響了磷石膏資源化工作的進(jìn)程。

　　磷石膏綜合利用已關(guān)系到磷肥企業(yè)生存與發(fā)展。湯建偉表示，磷石膏大量綜合利用技術(shù)已取得突破，消納磷石膏摻量達(dá)到50%，具有良好體積穩(wěn)定性與耐久性，抗硫酸鹽侵蝕性能優(yōu)于普通硅酸鹽水泥，但對(duì)其緩凝機(jī)理，水化機(jī)理及界面結(jié)構(gòu)研究還存在爭(zhēng)議;相對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)和工藝研究還十分缺乏，存在強(qiáng)度倒縮問題，涉及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目錄，一時(shí)難以推廣應(yīng)用;磷石膏用于改良鹽堿性土壤也受國家相關(guān)規(guī)定影響，難以推廣實(shí)施。

　　湯建偉建議，國家應(yīng)建立專項(xiàng)資金或重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新和加大基礎(chǔ)性、共性技術(shù)研發(fā)力度。特別是要重點(diǎn)研發(fā)磷石膏清潔、適用預(yù)處理技術(shù)，節(jié)能、環(huán)保、高效的煅燒技術(shù)和設(shè)備，磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥(石灰)技術(shù)，磷石膏制備高強(qiáng)石膏的技術(shù)和裝備以及量大、資源化利用的新途徑。他還建議應(yīng)組織制修訂有關(guān)磷石膏綜合利用產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)程和規(guī)范，促進(jìn)磷石膏綜合利用產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

　　中國建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)秘書長楊再銀也同樣表示，工業(yè)副產(chǎn)石膏的綜合利用需要積極爭(zhēng)取國家政策支持，將更多的副產(chǎn)石膏產(chǎn)品列入稅收優(yōu)惠目錄;還要加強(qiáng)跨行業(yè)合作，鼓勵(lì)標(biāo)桿企業(yè)的帶頭作用，加大副產(chǎn)石膏利用的技術(shù)創(chuàng)新力度。

　　葉學(xué)東表示應(yīng)加大關(guān)鍵共性技術(shù)特別是大量化利用技術(shù)的研發(fā)力度，如開發(fā)磷石膏制備Ⅱ型無水石膏;加快磷石膏制備“超硫酸鹽水泥”“硫鋁酸鹽水泥”技術(shù)研發(fā)和推廣;磷石膏制備機(jī)噴抹灰石膏;加強(qiáng)磷肥與水泥行業(yè)的聯(lián)合，利用磷石膏中硫酸鈣的鈣元素與水泥熟料中碳酸鈣耦合，實(shí)現(xiàn)鈣、硫元素的循環(huán)利用。

　　企業(yè)是磷石膏大規(guī)模資源化利用的主力軍。葉學(xué)東建議，政府主管部門對(duì)于長期從事工業(yè)副產(chǎn)石膏資源化利用，特別在磷石膏大規(guī)模資源化利用領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新作出突出成績(jī)的企業(yè)加大扶持力度，如從貸款貼息、科研立項(xiàng)、人才引進(jìn)、科研平臺(tái)建設(shè)等多領(lǐng)域進(jìn)行全方位的支持。

來源：中國化工報(bào)