磷石膏“变废为宝”之路怎么走?

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我国是世界上磷石膏产生和储存量最大的国家,磷石膏综合利用并进一步“变废为宝”是磷化工高质量发展的一道“必答题”。

“我国磷石膏综合利用率远高于世界平均水平,但磷石膏杂质含量多、处理成本高,受消费观念等因素影响,综合利用产品市场竞争力不足。破解磷石膏综合利用是个多维、立体、系统的工程,需要技术的突破和政策的创新。”工信部节能与综合利用司司长黄利斌在3月30~31日于湖北宜昌召开的全国磷石膏综合利用现场交流会上如是说。

在本次会议上,业内人士再次聚焦长江经济带大宗固废综合利用的痛点和难点,为磷石膏大量化、规模化、高值化利用探索新的方法和路径。

磷石膏利用仍是世界级难题

磷石膏是湿法磷酸生产的主要副产物,其综合治理和利用仍是世界级难题。据统计,全球磷石膏累计堆存量已超过60亿吨,我国累计堆存量达8.7亿吨,每年新增8000万吨。

“去年我国磷石膏产生量达7700万吨,其中湖北、云南、贵州、四川、安徽分别占储存总量的32.5%、28.6%、15.6%、7.8%和6.5%。”黄利斌说。

黄利斌表示,磷石膏大量堆存,特别是磷石膏库都位于长江沿线,带来了环境风险。要推动磷化工产业绿色发展,必须站在与人类和谐共生的高度,加快推动产业优化和磷石膏综合利用。

中国五环工程有限公司总工程师郭国清认为,磷石膏综合治理事关长江生态保护。因综合利用率偏低,大量磷石膏以未处理的状态在磷石膏库中堆存,其内含的可溶性杂质还可能污染土壤、水系,是长江生态环保治理的“老大难”。

磷石膏综合利用缘何陷入困境?中国磷复肥工业协会副秘书长王臣认为,主要有以下几方面的问题:从市场来看,综合利用产品附加值低、同质化严重,市场竞争激烈,开拓难度大。从堆存来看,部分磷石膏库到达设计年限,但目前由于各地环境压力大和土地资源紧张,磷石膏库实行审批政策,导致企业压力增加。从经济性来看,目前磷石膏综合利用产品绝大部分处于亏损状态,开车率比较低,从而导致生产运行成本增加。

大量化与高值化协同推进

“磷石膏综合利用的最大‘拦路虎’在经济和技术层面。磷石膏产生和堆存量太大,当前的低值化利用处理成本太高,靠补贴过日子难以取得根本性突破。”湖北宜化集团有限责任公司磷氟产业副总裁虞云峰说,磷石膏利用必须双管齐下,依靠大量化与高值化协同,推进产业化。

业内人士则认为,加快实现无害化处理与资源化利用步伐,推广新产品、新工艺、新设备,是磷石膏综合利用的关键。

“要从根本上解决磷石膏的产用平衡问题,必须立足当下,着眼于长远,打好组合拳。”王臣表示,一是要扩展磷石膏综合利用产品的应用场景,产品要形成高中低档梯次,增加竞争力,提高成熟市场用量,同时积极开发新的市场领域。二是优化过程管理。要将工作重心前移,从原料开始要实现全过程的优化提升,实现绿色生产,做到磷石膏在线资源化、落地无害化。三是推动源头减排。通过科学利用中低品位磷矿、产品结构调整、磷矿全元素生产过程资源化、磷肥产品高效化,实现磷石膏源头减排。

虞云峰表示,湖北宜化计划用3~5年时间,推动磷化工、磷石膏多项技术成熟,促进技术工程化和项目落地,建成大量化和高值化协同的磷石膏产业基地。

近年来,中国五环也开展了磷石膏无害化处理和资源化利用的探索实践,并取得了突破性成果。“我们通过研发推广半水-二水法磷酸生产新工艺,牵头编制我国首个磷石膏无害化综合处理技术规程,联合高校、企业开展磷石膏无害化处理及高值高效利用技术攻关等,切实推动磷化工产业高质量发展。”郭国清说。

为行业提供“湖北经验”

黄利斌表示,在磷石膏“变废为宝”过程中,湖北省、宜昌市作出积极探索,并积累了很多值得学习借鉴的“湖北经验”。

湖北省经信厅副厅长郭涛介绍,该省开展磷石膏制硫酸副产水泥、磷石膏制水泥缓凝剂、磷石膏无害化处理、磷石膏制路基材料等试点示范工作,扩大磷石膏综合利用范围。省级财政每年统筹安排1亿元,专项支持磷石膏综合治理和磷化工发展。该省还印发《房屋建筑和市政设施工程推广应用磷石膏建材实施方案》,推动磷石膏制品在房屋建筑和市政设施工程得到规模化应用。“去年,全省磷石膏综合利用率达70.36%,比2021年提高了30个百分点。”郭涛说。

宜昌是长江流域最大的磷矿基地,也是全国磷石膏综合处理利用基地。宜昌市政府副市长杨卫华介绍,该市按照“前端减量、中端提级、末端应用、全程治理”路径,积极创建磷石膏综合治理样板城市。他们依托湖北三峡实验室等科研平台,引导磷石膏综合利用向多途径、差异化、低能耗、高附加值方向发展。去年,宜昌市磷石膏综合利用率达到83.5%,处于全省领先水平。

为了进一步提高磷石膏利用率,并降低磷石膏堆存带来的环境风险,湖北祥云(集团)化工股份有限公司采用中国五环和武汉工程大学联合开发的磷石膏深加工工艺技术,建设了湖北省首条磷石膏无害化装置生产线,使无害化磷石膏浸出液的pH值以及磷、氟和氨氮含量均符合《GB8978-1996 污水综合排放标准》中的一级标准。

“综合利用后,剩余磷石膏经过无害化处理后输送至堆场堆存,相比原料磷石膏,无害化磷石膏浸出液的环境风险得到极大降低。”祥云股份技术总监余莹说。

除了湖北当地的企业,一些行业龙头企业也在磷石膏综合利用领域作出了示范。

去年11月,贵州磷化(集团)有限责任公司研发的第三代磷石膏墙体产品——原位模板磷石膏喷筑复合墙体正式投入市场。Ⅱ型无水石膏、磷石膏生态修复技术、无水石膏替代部分新型砂浆制备充填料浆技术、磷石膏墙体材料应用化等创新成果,成为贵州磷化集团推动磷石膏综合利用的缩影。

贵州磷化绿色环保产业有限公司副总经理杨步雷表示,他们将按照储备一批、产业化一批的原则,通过产学研用平台建设,进行关键技术、核心配方、关键设备研发,引领磷石膏综合利用产业化发展。(陈传武)

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作者: admin

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