磷石膏是生產(chǎn)高濃度磷復(fù)肥時產(chǎn)生的固體廢棄物，如何有效處理是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的中國乃至世界性難題。5月27～28日，在京召開的第23屆全國磷復(fù)肥行業(yè)年會上，與會化肥企業(yè)代表就此問題進行了熱議。記者采訪了解到，磷石膏的根本出路在于綜合開發(fā)利用，采用切實可行的工藝方法，將磷石膏作為原料處理成各種石膏建材制品等，實現(xiàn)磷肥工業(yè)副產(chǎn)品資源化、市場化。
堆存仍是主要方式
據(jù)中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會技術(shù)研發(fā)部主任葉學(xué)東介紹，2015年全國磷肥總產(chǎn)量1795.0萬噸P2O5，同比上升5.04%；其中高濃度1662.0萬噸P2O5，同比增長7.1%；低濃度磷肥產(chǎn)量133.0萬噸P2O5，同比下降15.7%；2015年磷石膏產(chǎn)生量也同步增長，協(xié)會統(tǒng)計為8000萬噸，同比增長5.26%；磷石膏產(chǎn)生量大的前五省分別是湖北、云南、貴州、四川、安徽，約占全國總量的82.25%。
隨著國家對環(huán)境保護和生態(tài)文明的要求不斷提高，磷石膏堆場建造和管理成本也越來越高。就全國而言，磷石膏綜合利用率即便達(dá)到50%，堆存仍是主要方式。
葉學(xué)東告訴記者，磷石膏年產(chǎn)生量大，約占全國工業(yè)副產(chǎn)石膏總產(chǎn)量的一半；產(chǎn)出地相對集中而又分布較廣，部分地區(qū)和企業(yè)面臨的壓力逐年增大；大型磷復(fù)肥生產(chǎn)企業(yè)年產(chǎn)排量均在百萬噸以上，且大多地處偏僻地區(qū)，遠(yuǎn)離石膏建材消費市場；近年來，磷石膏中二水硫酸鈣含量有所提高，總磷及水溶性磷含量有所降低，但氟及其他鹽類雜質(zhì)含量仍不容樂觀，需引起高度重視。
據(jù)不完全統(tǒng)計，中國磷石膏堆存量已超過3億噸。隨著高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)量的增加，低品位磷礦用量的增大，磷石膏產(chǎn)生量將逐年增大。目前，磷石膏資源化利用途徑和利用量受多種因素影響，相當(dāng)長的時期內(nèi)還不可能做到“吃干榨凈”，堆存仍是大量化處置的主要方式。
不僅如此，目前在用的磷石膏庫數(shù)量近100個，其中臨時性周轉(zhuǎn)堆場3個。排放方式主要有濕排濕堆、濕排干堆、干排干堆三種，采用干排干堆方式約占75%以上，而大型磷復(fù)肥企業(yè)則采用濕排濕堆。從磷石膏堆場的建設(shè)與運行管理的狀況分析，大中型企業(yè)好于小型企業(yè)，近十年新建較為規(guī)范。
綜合利用步伐加快
魯西化肥工業(yè)集團總經(jīng)理劉玉才認(rèn)為，磷石膏已由“以儲為主”向“儲用并舉”的方向轉(zhuǎn)變，能否實現(xiàn)安全環(huán)保、長周期堆存以及如何加快綜合利用，是行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵點之一。
“在‘十二五’期間，我們特別對磷石膏的綜合利用問題尤為關(guān)注和重視，經(jīng)過5年的探索和研究，磷石膏利用有了明顯的突破，每年綜合利用磷石膏超過300萬噸以上，主要用于土壤調(diào)理劑、水泥緩凝劑、紙面石膏板、免燒磚和其它產(chǎn)品，其他利用方式同全國磷石膏以土壤調(diào)理劑、水泥緩凝劑、建筑材料為主的現(xiàn)狀無太多區(qū)別。由于受市場容量和產(chǎn)品銷售半徑的限制，磷石膏要實現(xiàn)更大規(guī)模利用，必須尋找其他技術(shù)途徑。”云南云天化股份有限公司副總經(jīng)理吳長瑩介紹說。
云天化是全國規(guī)模最大的高濃度磷復(fù)肥制造商，其磷酸生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到330萬噸/年（折100%P2O5計），每年實際副產(chǎn)的磷石膏超過1000萬噸。
吳長瑩告訴記者，云天化對磷石膏濕排濕堆技術(shù)和磷石膏濕排干堆技術(shù)研究做了較大的投入，磷石膏堆場全過程在線安全監(jiān)控系統(tǒng)的實施，進一步降低了磷石膏堆場安全、環(huán)境風(fēng)險，確保了磷石膏堆場安全、平穩(wěn)運行。同時，濕排工藝可進一步回收磷石膏中可溶性磷，更有利于磷石膏的綜合利用。
魯西集團有限公司地處黃淮海平原，濕法磷酸產(chǎn)能（100%P2O5)為15萬噸/年，年產(chǎn)生廢渣-磷石膏約75萬噸。過去一直采取地上堆存的方式，對周圍環(huán)境形成了污染威脅，成為制約企業(yè)健康發(fā)展的瓶頸。
據(jù)了解，魯西集團下屬第五化肥廠（原魯西化工總廠）曾于1992年建設(shè)磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥裝置，1996年開車運行，一直到2001年停下來，多年閑置。2009年，第五化肥廠利用閑置的磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥裝置的磷石膏烘干工段試生產(chǎn)建筑石膏粉，成功生產(chǎn)出合格的建筑石膏粉，主要面向濟南、石家莊、北京、天津、沈陽等市場，深受歡迎。
“我們與國內(nèi)多家石膏研究機構(gòu)交流，化驗、分析建筑石膏粉的三相組成，不同用途的石膏粉采取不同的工藝指標(biāo)，拓寬了市場；利用已建成的裝置做示范，發(fā)動社會力量建設(shè)石膏粉烘干裝置、砌塊生產(chǎn)裝置、紙面石膏板裝置，擴大磷石膏的消化量；利用磷石膏pH值為1.5～4.5磷石膏中還含有少許植物生長所需的磷、硫、鈣、硅、鋅、鎂、鐵等成分的特點，將磷石膏采用技術(shù)手段改性后直接施用，改良堿性土壤，需求量特別巨大。通過采取多途徑資源化利用，目前磷石膏基本零堆放。”劉玉才說。
應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展
“我們現(xiàn)磷石膏年排放量約200萬噸，經(jīng)采取多種手段及技術(shù)創(chuàng)新，磷石膏年綜合利用率已超100%，實現(xiàn)了磷石膏的資源化利用，利用水平達(dá)到一個新的高度。”銅陵化學(xué)工業(yè)集團有限責(zé)任公司技術(shù)中心主任潘建說。
據(jù)潘建介紹，銅化集團磷石膏開發(fā)利用的主要有60萬噸/年磷石膏制水泥緩凝球二代技術(shù)、年產(chǎn)10萬噸磷石膏制建筑石膏粉項目、1000萬平方米/年紙面石膏板、40萬噸/年磷石膏凈化裝置和磷石膏改性粉生產(chǎn)技術(shù)等，目前已經(jīng)實現(xiàn)了磷石膏產(chǎn)銷平衡。
“為了進一步加大磷石膏資源化利用，提高其利用附加值，集團在磷石膏行業(yè)共性關(guān)鍵難題及新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用上，做了許多探索性的研究。”潘建說，一是磷石膏制磚技術(shù)的研發(fā)，主要是磷石膏制燒結(jié)磚、磷石膏制免燒蒸養(yǎng)磚。二是磷石膏基水泥技術(shù)的研發(fā)。采取干基磨制的工藝路線，與現(xiàn)行的水泥生產(chǎn)工藝相近，已經(jīng)初步設(shè)計出制備工藝與產(chǎn)品配方，產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到通用硅酸鹽水泥技術(shù)指標(biāo)要求，制造成本低于現(xiàn)有的普通硅酸鹽水泥成本，磷石膏在石膏基水泥中的質(zhì)量比例達(dá)30%～50%。三是磷石膏制磷酸銨技術(shù)的研發(fā)。
不僅如此，貴州開磷集團有限責(zé)任公司先后與國內(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。主要有蒸壓磷渣硅酸鹽磚、普通型和專用型干混砂漿、建筑石膏、石膏砌塊、粘結(jié)石膏、復(fù)合黃磷渣膠凝粉和改性磷石膏公路基層材料等循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)品。
“我們將磷石膏作為再生資源進行新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)線建設(shè)，先后開發(fā)出三類材料十多個產(chǎn)品，并建設(shè)了工業(yè)化生產(chǎn)裝置，在生產(chǎn)線標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、建設(shè)方面逐步形成了一套成熟的技術(shù)，完成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)、自動化程度較高的利用磷石膏生產(chǎn)建材裝置的設(shè)計、建設(shè)，徹底改變了企業(yè)傳統(tǒng)意義上的‘資源-廢物-排放’的線型物質(zhì)流動過程，實現(xiàn)了‘資源-產(chǎn)品-再生資源-產(chǎn)品’的循環(huán)物質(zhì)流動模式，創(chuàng)建了現(xiàn)代企業(yè)應(yīng)當(dāng)具備的內(nèi)部循環(huán)經(jīng)濟體系運行模式。”開磷集團副總經(jīng)理何潤林說。
資源化利用任重道遠(yuǎn)
工信部《關(guān)于推進化肥行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到2020年，磷石膏綜合利用量從目前年產(chǎn)量的30%提高到50%。這對化肥企業(yè)來說，任重道遠(yuǎn)。
壓力之下，磷石膏多元化、資源化利用已成為必然。劉玉才表示，魯西集團仍將多方面開展磷石膏的綜合利用，轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念，建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型工業(yè)園區(qū)，徹底解決工業(yè)副產(chǎn)石膏堆存造成的環(huán)境污染和安全隱患。不斷加大投資力度，積極引進新技術(shù)，研發(fā)新產(chǎn)品，拓寬磷石膏資源的利用途徑，在保持磷石膏綜合利用率100%的前提下，繼續(xù)研發(fā)提高磷石膏資源化利用附加值的產(chǎn)品，逐步實現(xiàn)全部自用。
“我們將提高磷石膏多元化利用，積極探索新的資源化利用，逐年提高磷石膏的利用量；繼續(xù)推動磷石膏生產(chǎn)建材產(chǎn)品工作，在年產(chǎn)40萬噸建筑石膏粉的基礎(chǔ)上，增加建筑石膏粉的產(chǎn)能；延伸產(chǎn)品鏈，制作高品質(zhì)的石膏粉，用于醫(yī)療、室內(nèi)裝飾、雕塑、模具等；提高磷石膏資源化綜合利用的緊迫性，利用原來閑置的年產(chǎn)4萬噸硫酸聯(lián)產(chǎn)制備6萬噸水泥裝置生產(chǎn)鉀硅鈣堿性肥料，用于改良酸性土壤。”劉玉才說。
何潤林告訴記者，開磷集團將通過加強技術(shù)創(chuàng)新體系的建設(shè)和產(chǎn)學(xué)研的開展，深入探索磷石膏資源化、規(guī)?；眯峦緩?，進一步提高磷石膏的綜合利用規(guī)模，確保到“十三五”末期，磷石膏利用率達(dá)到當(dāng)年排放量的60%以上。
談及“十三五”期間開磷集團擬建的項目規(guī)劃，何潤林表示將從以下七個方面著手：一是力爭將磷石膏粉體材料生產(chǎn)規(guī)模從現(xiàn)有30萬噸/年擴大到100萬噸/年；二是形成300萬～500萬平方米石膏砌塊生產(chǎn)規(guī)模；三是擴建30萬～50萬噸/年預(yù)拌砂漿裝置，提高專用砂漿、粘結(jié)石膏、抹灰石膏的生產(chǎn)能力；四是建設(shè)2000萬平方米/年生態(tài)復(fù)合板裝飾材料生產(chǎn)裝置，使磷石膏利用量達(dá)30萬噸/年；五是鞏固礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用示范基地建設(shè)成果，以及礦山深部延伸開采能力接替的需要，優(yōu)化充填系統(tǒng)與裝置，在礦山充填中，實現(xiàn)450萬～500萬噸/年磷石膏綜合利用量；六是加快用磷石膏作土壤調(diào)理劑的開發(fā)試驗，配合有關(guān)農(nóng)場對鹽堿地改造，拓展磷石膏應(yīng)用領(lǐng)域；七是對磷石膏進行無害化處理，使堆存的磷石膏對生態(tài)環(huán)境不會造成危害與不利影響。
