磷石膏安全處置及綜合利用“十二五”實施方案(一)

中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會¹，中國磷肥工業(yè)協(xié)會²

（1.中國石油和化學工1聯(lián)合會，北京100723; 2.中國磷肥工業(yè)協(xié)會，北京100120）

 [摘要]基于對我國磷石膏產生、處置、綜合利用及存在問題的總結和分析，制訂了“十二五”的總體目標，即:磷石膏綜合年利用率達到30%，力爭達到40%，安全處置率超過90%，年消納磷石膏2 500萬。提出了實現(xiàn)上述目標的主要任務、具體措施和建議。

 [關鍵詞]磷肥工業(yè);磷石膏;安全處置;綜合利用;實施方案

 [中圖分類號]X781   [文獻標志碼]A  [文章編號]1007一6220 (2012) 05一0001一05

0前言

    積極推進磷石膏安全堆存、大力開展磷石膏綜合利用，是落實科學發(fā)展觀、調整產業(yè)結構和產品結構、轉變經濟發(fā)展方式、構建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型工業(yè)體系的重要舉措，也是解決磷石膏不當處置與堆存造成環(huán)境污染和安全隱患的治本之策，對增強我國磷肥行業(yè)可健康持續(xù)發(fā)展能力、實現(xiàn)又好又快發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

    為貫徹科學發(fā)展觀，落實節(jié)約資源和保護環(huán)境基本國策，全面落實國家發(fā)展改革委《“十二五”資源綜合利用指導意見和大宗固體廢物綜合利用實施方案》、工業(yè)和信息化部《關于工業(yè)副產石膏綜合利用的指導意見》和《大宗工業(yè)固體廢物綜合利用“十二五”規(guī)劃》的具體部署和要求，全面推進我國磷石膏“十二五”時期的安全堆存和綜合利用工作，提升磷石膏資源化利用水平，制定本實施方案。

1我國磷石膏產生、處置及綜合利用現(xiàn)狀

    磷石膏是以磷礦石、硫酸為原料，用硫酸酸解磷礦萃取磷酸(又稱濕法磷酸)時所得到的副產品。每生產P₂O₅1t磷酸產生主要成分為二水硫酸鈣的磷石膏約5t。二磷石膏的主要成分是二水硫酸鈣，此外，還含有少量未分解的磷礦粉，未洗滌干凈的磷酸、磷酸鐵、磷酸鋁和氟硅酸鹽等雜質。

1.1我國磷石膏的基本情況

1.1.1我國磷石膏的產排情況

    “十一五”時期是我國高濃度磷復肥發(fā)展^快的5年，磷石膏的產排量也呈現(xiàn)出逐年快速增長的態(tài)勢。我國近幾年磷石膏產生量見表1。

表1 2006—2011年我國磷石膏產生量                  萬t

截至2012年，我國磷石膏累計產生量超過3億t，堆存量已超過2.5億t。這不僅占據(jù)了大量土地，而且還存在巨大的環(huán)境風險。

1.1.2我國磷石膏產生地域分布

   我國有濕法磷酸生產裝置的磷復肥企業(yè)90多家，磷酸單套裝置規(guī)模從1.5萬t到30萬t不等。從企業(yè)的分布情況看，除北京、天津、上海、吉林、黑龍江、海南、西藏、新疆外，其余省份均有磷石膏產出。

    近年來，我國磷肥產業(yè)結構調整基本上實現(xiàn)了兩個轉移:基礎肥料向資源產地轉移，各種專用肥料向用肥市場轉移。2011年高濃度磷復肥產量前5名的省份為湖北、云南、貴州、山東和安徽，5省的高濃度磷復肥產量占全國高濃度磷復肥總量的78.3% ,磷石膏產排量也約占全國磷石膏總量的78%(見圖1)。

圖1 我國高濃度磷復肥產量占比圖

二十二五”期間磷肥產業(yè)將處于平穩(wěn)發(fā)展期，預計到“十二五”末，我國磷石膏年產生量約為7000萬t，并且相對集中分布在云、貴、鄂、川等產磷省。

1.1.3我國磷石膏的產排特點

    我國磷石膏產排具有以下特點：年產生量大，約占全國工業(yè)副產石膏總量的50%以上;產出地相對集中，而且分布較廣；大中型磷復肥企業(yè)年產排量均在數(shù)百萬噸以上，且大多地處偏遠地區(qū)，遠離石膏建材消費市場;一些地區(qū)及大型磷復肥企業(yè)在努力支撐我國高濃度磷復肥產業(yè)發(fā)展的同時，承載的磷石膏排放、治理和利用的壓力也在逐年增大;由于磷石膏近期仍以堆存處理為主，加之部分企業(yè)原有的渣場已接近服務年限，改造、新建渣場的需求和壓力日漸加大。

1.2我國磷石膏處置和綜合利用情況

1.2.1磷石膏的堆存處置情況

隨著高濃度磷復肥產量的增加，低品味磷礦用量越來越多，磷石膏的產量將越來越大。目前，磷石膏綜合利用的途徑和產品因受多種因素的影響，綜合利用率不高，短期內還無法做到全部利用，磷石膏大量的處置方式仍以堆存為主，占年產生量的80%左右.。磷石膏堆存方式主排干堆、濕排濕堆和濕排干堆3種。干法堆場滲濾液收集處理系統(tǒng)，收集的滲濾液通過泵送回磷酸裝置，國內小企業(yè)大多采用干排干堆方式處理。濕法堆場設置回水調節(jié)庫(池)，磷石膏滲濾液及輸渣水進人回水調節(jié)庫(池)，并通過泵送回磷酸裝置或回收利用，國內大型磷肥企業(yè)一般采用濕排濕堆的方式進行處理，輸渣水封閉循環(huán)使用。由于磷石膏堆存量大，土地占用量大，加之環(huán)境風險大，磷石膏的安全堆存與綜合利用已成為制約行業(yè)發(fā)展的一個重要因素。

1.2.2磷石膏的綜合利用情況

    磷石膏的利用是世界性難題，目前全世界磷石膏的平均利用率在10%以下。“十一五“期間我國磷石膏綜合利用取得積極進展，利用規(guī)模、處理水平均處于世界^。據(jù)統(tǒng)計，2010年我國磷石膏綜合利用量已達到1260萬t,綜合利用為20%，年利用率相比2009年增長了23.5%。磷石膏已由“以儲為主”向“儲用并舉”的方向轉變。目前我國磷石膏的處置和利用方式主要有以下幾個方面〔見圖2、圖3)。

1）磷石膏替代天然石膏作為水泥緩凝劑，該技術是目前應用^廣、消納磷石膏量^大的產品路線線，現(xiàn)已形成460萬t的生產能力，年消那鈉石膏約為360萬t。安徽銅化集團近年來研發(fā)成功磷石膏制球狀緩凝劑的新技術，其主要技術特點:成球工藝中不需添加經鍛燒后的半水石膏，而是加人自主研發(fā)的活性黏結劑，生產成本比現(xiàn)有工藝降低近20%，且避免了磷石膏造球時的粉塵污染，達到節(jié)能減排效果，擴大了磷石膏銷售半徑，這是該產品今后發(fā)展的方向。

 2）磷石膏經鍛燒制建筑石膏粉(β半水石膏)磷石膏經鍛燒制建筑石膏粉是制備新型石膏建材的基本原料，現(xiàn)已建成220萬t建筑石膏粉的生產能力，年利用磷石膏210萬t左右。目前我國石膏鍛燒技術與設備種類雖然很多，但仍缺乏適應磷石膏特點的產能大、能耗低、產品質量優(yōu)良的鍛燒技術和裝備。

  3）磷石膏制紙面石膏板、石膏砌塊等新型石膏建材產品該技術是當前磷石膏消納量較大的途徑之一，技術成熟，裝備先進。目前磷肥企業(yè)采取自制、合作、聯(lián)營等多種方式，已形成了近3億m²紙面石膏板和400萬m石膏砌塊的生產能力，年可消納磷石膏近240萬t。存在的主要瓶頸是缺乏環(huán)保、適用的磷石膏預處理技術，需加快研發(fā)工作，努力減少磷石膏雜質，以滿足石膏建材產品的需求。

  4）磷石膏作土壤調理劑磷石膏呈酸性并含有硫、鈣、鎂等元素，因此是一種適用于改良鹽堿地、沙漠地的土壤調理劑。美國、巴西現(xiàn)正進行應用試驗，我國早在20世紀就開展大量的研究和試驗工作，積累了經驗，取得了成效，現(xiàn)已在云南、甘肅等地每年應用磷石膏近100萬t。今后將進一步擴大試驗范圍，因地制宜，增大應用量。

   5）磷石膏制石膏標磚隨著國家取消豁土磚的范圍不斷擴大，以及建設新農村和城鎮(zhèn)化步伐的加快，新型墻體材料的需求旺盛，以磷石膏為主要原料、添加適量堿性激發(fā)劑、經成型蒸壓養(yǎng)護后制磷石膏標磚的生產技術已研發(fā)成功，產品具有承重、防水、抗凍等功能。現(xiàn)已建成6套生產裝置、年產7.5億塊的生產能力，可消納100萬t磷石膏，具有較好的社會效益、環(huán)保效益和市場前景。

    此外，“十一五”期間，在化學法分解磷石膏制硫酸、硫錢方面得到鞏固和發(fā)展，磷石膏制備粘結石膏、粉刷石膏、石膏膩子等石膏系列膠凝材料，以及磷石膏制石膏砂漿、石膏模盒、無機外墻保溫板等項產品技術也在很多企業(yè)獲得成功，產品投放市場后受到用戶歡迎。

摘自《磷肥與復肥》