過去五年,是我國高濃度磷復肥工業由小變大的重要時期。2006年,我國結束了磷復肥長期進口的局面,實現自給;2007年,我國一舉成為磷復肥出口大國;2011年,我國磷肥產量占到世界的40%。磷肥工業的迅速發展,使我國農業打破了磷肥供應不足、受制于人的不利局勢。然而,正當這個產業茁壯成長、意氣風發之時,其副產物磷石膏巨大的產排量,卻已成為一個不容忽視的隱患,困擾著產業的可持續發展,并開始引發社會的廣泛關注。

  大量堆棄的磷石膏,無疑存在著極大的環境風險;然而如今,業內企業的實踐也向社會證明,若能物盡其用,工業固廢也可變身寶貴資源,造福于民。那么,磷石膏的排放量和環境污染風險究竟有多大?其綜合利用對于社會的意義何在?又應怎樣看待其利用前景?為此,記者進行了深入采訪。

  令人頭疼的發展隱患

  作為磷復肥原料的磷酸由硫酸酸解磷礦石萃取而成(又稱濕法磷酸),與此同時產生以二水硫酸鈣為主要成分,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的副產品,被業內俗稱為磷石膏。雖然磷石膏所含主要元素無嚴重毒害作用,但與引發云南曲靖鉻污染事件的鉻渣一樣,磷石膏被認為是工業過程中產生的重要的固體廢棄物之一。

"相對于其他工業副產物來說,磷石膏的產排比例很大。"中國磷肥工業協會理事長武希彥對記者說。據測算,每生產1噸磷酸約產生5噸磷石膏。中國磷肥工業協會數據顯示,2006~2011年,我國累積生產高濃度磷復肥6659.6萬噸,相應的磷石膏產生量已超過3億噸,其中,堆存量超過了2.5億噸。"看那座灰白色的小山,就是磷石膏山。"臨近云南境內的某磷肥生產基地,記者順著村民手指的方向看到,日積月累的磷石膏渣已經形成一座巨大的山體,用"堆積如山"來形容毫不為過。

  "建磷酸生產線的時候,在附近選擇一塊空地,把副產物磷石膏露天堆放起來,這基本上是全世界濕法磷酸企業處理磷石膏的方法。"武希彥說,"因為磷石膏成分比較復雜,處理難度大,而且產生量又多,像美國、巴西、摩洛哥這樣的磷酸大國都沒有找到很好的處置方式。"

  長期堆存的磷石膏所帶來的環境風險是目前社會公眾最為關注的問題。云南省化工行業協會化肥工作部專家趙龍告訴記者,磷石膏由于含有磷、氟及游離酸等物質而具有腐蝕性,長期堆存會污染渣場的土壤表層,進而破壞植被及生態環境。

  記者了解到,盡管迄今為止,我國還沒有發生一起因磷石膏堆存而導致的重大環境災害事故,但近年來,屢有媒體曝出因磷石膏堆存而引發的社會糾紛。在磷石膏堆場附近的居民眼中,這樣白茫茫的"雪山"是侵害其農田土地和生活質量的"罪魁禍首"。但事實上,在很多專業人士眼中,這些磷石膏并不可怕,而如果加以合理利用,更完全能夠變廢為寶。

在甕福集團的磷石膏渣場,記者看到,年過半百的安徽森科新材料有限公司董事長張庚福從地上捻起一撮磷石膏,激動地說:"都是寶貝啊,這些石膏品質非常好,這么堆著可惜了。"

  值得注意的是,越堆越多的磷石膏也給企業帶來了沉重負擔,甚至影響了一些磷肥企業的持續生產。堆存磷石膏需要占用大量的土地資源,并且渣場維護和運營成本高昂,再加上環境和社會輿論壓力,許多磷肥廠家為此負擔沉重。"云南省內就有兩家企業因磷石膏污染問題被關停,還有兩家被要求整改限產。"趙龍說。

  "越堆越多的磷石膏,肯定對整個磷肥行業的可持續發展也形成阻礙。有些國家已經因為磷石膏的問題而減產磷肥了,但這樣的話,必然又會影響到農業的發展和糧食的供給。"武希彥表示。

  為民造福的廢棄資源

  "對于總量還在逐年增長的磷石膏來說,最好的方式還是加以利用,利用起來,不僅可降低環境風險,還能為社會造福。"武希彥對記者說。

  其實我國從濕法磷肥產業起步開始,就啟動了磷石膏綜合利用的工作。"跟美國、巴西等國家的磷石膏相比,我們的磷石膏有一個很大的優勢,就是重金屬含量和放射性不高,不管用做什么用途,都不會帶來嚴重的環境危害。"武希彥說。

經過多年努力,我國磷石膏綜合利用率如今已達20%,成為世界上磷石膏綜合利用工作開展的最好的國家。而國內企業的實踐也表明,作為工業固體廢棄物的磷石膏完全可以變廢為寶,變身再生資源應用于建筑、農業、工業等各個領域,還利于民,造福社會。

  "貴州省政府的1號樓和7號樓內墻都是用我們甕福生產的磷石膏砌塊砌成的,貴陽市第一醫院住院大樓的內隔墻、粉刷石膏用的也是我們的磷石膏產品。"甕福集團有限責任公司董事長何浩明在前不久召開的2012年磷石膏綜合利用工作會議上,提起本公司的磷石膏產品顯得頗為自豪。

  建材行業是磷石膏綜合利用的重要領域之一。目前,應用較廣、消納磷石膏量較大且技術較為成熟的磷石膏應用路線是用于制造新型石膏建材產品,包括磷石膏替代天然石膏生產水泥緩凝劑,煉制建筑石膏粉,生產紙面石膏板、石膏砌塊等。

  以貴州省為例,2008年,貴州省政府發布《關于在全省推廣使用磷石膏磚的通知》,結合該省可耕地少,以實心黏土磚和實心頁巖磚為主的墻體材料毀田毀土現象嚴重的事實,明確提出要加快發展磷石膏為主要原料的新型墻體材料,提高資源利用效率,改善生態環境,促進循環經濟健康發展,并要求相關部門充分發揮投資、稅收、價格等政策調控作用,鼓勵建設單位采購磷石膏磚,引導房地產開發商自覺使用磷石膏等建筑材料。

在利好政策的支持下,包括甕福集團、開磷集團在內的一批磷化工企業于早些年研發并上馬的磷石膏綜合利用項目產生了顯著的經濟和社會效益,貴州不少大型建筑工程中都有磷石膏產品效力。

  例如,甕福集團的年產10萬噸水泥緩凝劑、50萬平方米石膏砌塊、1億塊磷石膏磚等項目的產品已經廣泛應用于甕福大廈、貴陽喀斯特大酒店等建筑中。而開磷集團于2007年建設的世界首條具有自主知識產權的年產1億塊新型高強耐水磷石膏磚中試生產線,以及10億塊新型高強耐水石膏磚、35萬平方米石膏砌塊等項目,也已成功將新型石膏建材產品應用于開磷集團建筑建材研發中心實驗樓、辦公樓體,其磷石膏磚還被用于修建息烽磷化工基地單身公寓,并配合貴陽市完成了農村危房改造工程,產品的一次合格率達到95%以上。

  而磷石膏用做路基材料,也有成功的例子。"湖北省襄十高速公路的建設材料中,就有磷石膏。"據湖北省磷化工業協會秘書長黃文俊介紹,該省研制開發的磷石膏改性生石灰粉項目,不僅可以提高磷石膏、生石灰的活性,還可以大大簡化施工的配料工藝。這一應用還獲得了湖北省政府科技進步三等獎。

  除用于建筑、筑路基等用途外,磷石膏因呈酸性,且含硫、鈣、鎂等元素,是一種適用于改良鹽堿地的土壤調理劑,目前已經在云南、甘肅等地每年應用近百萬噸,對緩解土地荒漠化發揮了重要作用。今年4月,云天化(13.18,0.02,0.15%)集團、云南農業大學、云南省土肥站等單位共同實施的磷石膏土壤調理劑的機理研究與應用項目正式啟動,將首先對磷石膏對甘蔗產量效應進行試驗。技術研發成熟后,磷石膏將為農業增產發揮積極作用。

此外,魯北化工(4.89,-0.09,-1.81%)、安丘奧寶化工等企業在磷石膏制硫酸方面的突破,也為我國緩解硫礦資源緊缺現狀、實現資源循環利用提供了新的技術路線。據山東魯北化工股份有限公司PSC公司副總經理高強介紹,以石膏制20萬噸硫酸聯產30萬噸水泥裝置計,每年可消耗掉40萬噸工業石膏廢渣,節約硫鐵礦20萬噸。

  喜中有憂的利用前景

  從"資源-產品-廢棄物-排放"的線性物質流動,向"資源-產品-再生資源-產品"的循環模式轉變,不僅構建了企業內部的循環經濟體系,也為磷石膏變廢為寶、發揮社會效益提供了思路。而這一轉變,也已經不再是局限于磷肥行業內的事,還有賴于社會各方面的支持。近年來,我國有關部門出臺的利好政策,有力地促進了磷石膏綜合利用實踐的開展。

  去年12月,國家發改委印發的《大宗固體廢物綜合利用實施方案》指出,到2015年,工業副產石膏綜合利用率提高到50%以上,其中脫硫石膏、磷石膏綜合利用率分別達到80%和30%,通過實施重點工程新增2000萬噸的年利用能力。下游建材應用市場也表現出光明的前景。據住建部有關部門預測,在2020年之前,我國每年新增建筑面積都將超過20億平方米。工信部2011年11月29日發布的《建材工業"十二五"發展規劃》提出,新型墻體材料比重將由55%上升到65%。

 "作為新型建筑材料的石膏建材未來將具有極大的發展空間。"中國建筑(3.34,-0.01,-0.30%)材料聯合會石膏建材分會楊再銀說,"以石膏墻板為例,與上世紀90年代城鄉建筑主要以磚混結構不同,如今的城市建筑以框架結構、剪力墻結構為主,框架結構建筑的分戶墻、分室墻,剪力墻結構的室內隔墻均需要使用大量非承重墻體材料,這就為石膏墻板的發展提供了極為廣闊的空間。"

  盡管如此,武希彥卻坦言,相對于巨大的產排量和環境風險而言,目前20%的磷石膏利用率仍顯得有點低。要實現"十二五"末,磷石膏年綜合利用率達到30%、力爭達到40%的目標,難度還非常大。

  "在磷石膏綜合利用上,我們面臨著幾個不利條件。"武希彥說。首先,我國天然石膏資源豐富,開采成本低,不利于磷石膏替代天然石膏。

  其次,電力企業目前正在積極開發利用的脫硫石膏將對磷石膏應用市場形成不小的沖擊。相對而言,電力企業產生的脫硫石膏量小,且在大中小城市分布均勻,臨近消費市場,而湖北、云南、貴州、山東、安徽五省的磷石膏就占全國磷石膏總量的78.3%,產量大而集中,且大多地處偏遠地區,遠離石膏建材消費市場,運輸半徑長,制約了經濟效益。

  再次,磷石膏含有磷、氟等有害雜質,要開發質量好的新型建材需進行預處理,這也導致其在與天然石膏和電廠脫硫石膏的市場競爭中處于不利的地位。

最后,綜合利用磷石膏需要企業進行技術、資金的大量投入,與之相比,后延產品的利潤卻顯得微薄。因此,這條循環產業鏈條運行起來既有賴于下游市場的打開,也有賴于國家在政策、資金等方面的支持,如加征天然石膏的資源稅等。

  "磷石膏綜合利用已經不只是磷肥產業自身的問題,所以我們大力呼吁社會各方能夠把這個事情高度重視起來,看到這個問題的迫切性和解決難度,通過政策扶持、企業投入、上下游行業配合等多管齊下,齊心協力搬掉磷石膏這座大山。"武希彥說。圖為開磷集團利用磷石膏磚興建的辦公樓。

磷石膏:一座座“金山”待開發

2015-04-13
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