磷石膏100%利用有多远

日期: 2017-12-25 来源:www.efful.com 作者:石膏粉厂家
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  磷石膏处置是困扰磷肥行业发展多年的老大难问题。记者在调研期间了解到,很多企业在磷石膏处理上进行了多方努力和尝试,磷石膏利用率也在逐年上升,但受制于研发、运输、应用、政策等一系列问题,距离真正能够100%利用磷石膏还有很长的一段路要走。业界呼吁,未来要彻底解决磷石膏难题还需要企业、政府、科研单位等多方力量协作。

  产生量大且危害多

  磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣。目前我国磷肥企业基本都采用的是湿法磷酸工艺,这种工艺的副产品之一就是磷石膏,每生产1吨磷酸产生4.5~5吨磷石膏随着我国高浓度磷复肥和磷酸工业的快速发展,副产的磷石膏量急剧增加。

  我国的磷石膏主要集中在湖北、云南、贵州、四川、安徽5省,占到全国总量的82.25%。据中国磷复肥工业协会统计,2016年,全行业磷石膏产生量为7600万吨,同比下降5%;磷石膏利用量2770万吨,同比增长4.5%;当年综合利用率为36.5%,同比提高了3个百分点。由于资源化利用技术瓶颈,我国磷石膏累计堆存量超过2亿吨。

  中国环境科学研究院固体所对全国17家磷肥企业的磷石膏做了成分分析。分析结果表明,磷石膏的主要杂质是氟化物和五氧化二磷,并且呈较强的酸性。磷石膏的pH值最低为1.9,氟化物含量最高达2.04%,总五氧化二磷最高达17.1%,可溶性五氧化二磷最高达5.7%。因此,磷石膏堆存场地产生的淋溶水对环境危害很大。

  随着磷石膏问题日益突出,国家和各地方政府也越来越重视,例如贵州省在《贵州省水污染防治行动计划工作方案的通知》中明确表示,乌江、清水江流域新建磷化工项目磷石膏综合利用率必须达100%,并且不再审批新建磷石膏渣场。四川省环境保护督查办公室将德阳磷石膏渣场规范化整治作为全省挂牌督办的10个重点突出环境问题之一,要求今年12月31日前完成金河磷矿化工厂等13个磷石膏渣场规范化整治,2018年12月31日前完成宏达股份有限公司洛水基地等4个磷石膏渣场规范化整治。重庆市要求石膏干法堆场不得裸露,必须要全部采取防扬散措施。

  此外,工信部在《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》中提出,到2020年,磷石膏综合利用量从目前年产生量的30%提高到50%。集中力量突破磷石膏预处理及化学法处理技术等一批制约行业转型升级的重大关键技术与装备,做好磷矿资源中氟、硅、镁、钙、碘等资源的回收利用以及磷石膏制高端石膏产品,重点开发推广磷石膏无害化预处理及生产新型石膏建材产品技术、改进型磷石膏制硫酸技术、利用磷石膏和钾长石生产钾硅钙肥技术等。

  目前,国内磷石膏还没有特别好的利用途径,大多堆存处理,既占用土地,又浪费资源,含有的酸性及其他有害物质容易对周边环境造成污染。磷石膏废渣无害化处理已经成为影响磷复肥企业生产的瓶颈问题,搞好磷石膏综合利用成为磷肥化工产业可持续发展的关键。

  积极探索初有成效

  为解决磷石膏利用这一行业性难题,各大企业也在积极的探索。金正大诺泰尔化学有限公司、贵州开磷(集团)有限责任公司、安徽六国化工股份有限公司等企业,作为磷石膏处理的领先企业,分别在在磷石膏替代天然石膏生产水泥缓凝剂、磷石膏制备建材、磷石膏制作土壤调理剂、磷石膏制酸联产水泥等方面取得了一定进展。

  据记者了解,开磷集团先后与国内科研院所合作,创建了循环经济项目发展的产学研合作平台,有效推动磷石膏综合利用技术发展。他们开发了“一步法”生产高强耐水磷石膏砖生产工艺及制备技术,并于2007年建设了一条年产1亿块高强耐水磷石膏砖中试生产线,在此基础上分别建成了年产10亿块高强耐水石膏砖、35万立方米石膏砌砖、25万立方米石膏基加气混凝土生产线,开发出与磷石膏砖相配套使用的石膏基干混砂浆、内墙腻子、粉刷石膏等11种粉体建筑材料。开磷还大力推广应用拥有自主知识产权的磷化工全废料自胶凝充填采矿技术,建成世界首套超细物料充填采矿系统。该技术曾获得国家科技进步二等奖,其全面应用解决了地表公路、建筑物压矿等问题,盘活资源存量2.38亿吨,延长矿山开采服务年限25年以上,在提高资源保障能力的同时,还可有效防止地表塌陷、山体滑坡等地质灾害的发生。

  湖北宜化则力推磷石膏做建材工作。宜化磷酸生产过程中每年副产磷石膏170万吨,公司自2012年开始研究磷石膏综合利用,在宜昌投资建设了磷石膏循环经济产业园,目前已建成一条年综合利用磷石膏30万吨、年产建筑石膏20万吨的生产线;规划新建一条建筑石膏生产线和道路路基材料生产线,年综合利用磷石膏130万吨,并开发建筑石膏粉下游产品,利用建筑石膏粉生产纸面石膏板、石膏砌块等新型墙体材料,从而彻底解决磷石膏的堆存处理难题,同时每年可实现新增销售收入1.2亿元。

  诺泰尔在吸收欧美先进工艺技术的基础上,借鉴国内磷石膏处理的成熟经验,逐渐形成了自己的技术体系,创建了我国规模最大的年产能为60万吨的磷石膏制酸综合利用项目(单套装置年产能为30万吨)。项目达产后,每年可综合利用150万吨磷石膏。值得关注的是,磷石膏制酸副产物除了可以供应水泥原料外,还可生产新型碱性肥料,该技术被定性为有望成为国内各类磷石膏处理工艺中潜力股。

  此外,利用磷石膏生产水泥缓凝剂也是一项重要应用。水泥缓凝剂是水泥生产中的添加剂,使用量为水泥质量的3%~5%。我国水泥行业所用的缓凝剂原料大部分为天然石膏,消耗量与日俱增。用磷石膏取代天然石膏生产水泥缓凝剂,能够相应降低水泥生产成本,具有广阔的市场前景。

  据了解,国内现已有六国化工等10余家企业兴建了磷石膏生产水泥缓凝剂装置,每年可消化磷石膏超过250万吨。六国化工的磷石膏除了用于制作水泥缓凝剂外,还做成了建筑石膏板、石膏粉等产品。由于距离海螺水泥比较近,六国化工现在不仅每年都能消化掉当年副产出的磷石膏,此前堆存的磷石膏预计在2020年之前也将逐步利用殆尽。

  彻底利用尚待突破

  目前不少企业、高校和科研院所都在积极进行磷石膏相关方面的研究,但是成果有限。企业在磷石膏的处理上主要还是依托水泥、建材等方面,受限于产品运输费用,磷石膏产品有价值的运输半径一般不超过600千米,因此大部分磷石膏产品只能就地消化,而磷矿资源的产地往往达不到如此大的消耗量。因此,企业面临诸多瓶颈制约,需要国家做出统筹谋划和制度安排。

  中国磷复肥工业协会副秘书长王臣表示:“目前,加强磷石膏利用主要需解决三大难题,一是基础性研究问题,这需要国家加大在磷石膏资源化利用上的研究,鼓励相关科研院所、高等院校更多地进行磷石膏应用方面的研究,为磷石膏的利用提供更多可行的出路。二是需要国家加大对磷石膏应用鼓励政策,特别是跨行业的政策支持,给予磷石膏下游行业的建材、水泥等行业一定政策倾斜,鼓励下游企业更多使用和消化磷石膏产品。三是需要相关部门尽快制定磷石膏产品相关标准。磷石膏应用困难,很大一部分原因是缺乏相关标准,导致下游企业对于磷石膏产品不敢用。只有国家出台相关标准,并辅以一定鼓励政策,才能激发更多的下游用户安心、放心使用磷石膏产品。”

  磷石膏处理亟待解决,但不可能一蹴而就,需要有强大的技术和政策支撑。有消息称,贵州省计划在2020年要求所有的磷肥企业以渣定产,当年能够消耗多少磷石膏,就许可生产多少磷肥产品。从目前来看,除非在一两年间有重大科研突破,否则这个计划缺乏可行性。业界认为,盲目提高磷石膏利用率除了给生产企业带来无谓的扰动和压力外,极有可能催生瞒报、私自堆放或者违规处理问题,破坏行业正常生产经营秩序。

  此外,多家磷肥企业也呼吁,针对磷石膏利用这一难题,国家应该给予有力度的税收支持。比如,将磷石膏综合利用生产的产品纳入政府采购目录,扩大磷石膏综合利用减免税目录;制定磷石膏“以奖代补”政策,出台相关的激励性措施,鼓励和支持在市政工程、公路交通、保障性住房建设等工程项目中使用磷石膏建材产品及新材料。磷石膏水泥建材的应用当前受运距影响很大,需要有关部门帮助降低磷石膏建材物流运输成本,解决其运输难题,确保产得出、运得出、用得好。


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