葉學(xué)東

(中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會，北京 100013)

工業(yè)石膏利用

“十二五”期間磷石膏利用現(xiàn)狀及當(dāng)前工作重點

葉學(xué)東

(中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會，北京 100013)

從磷石膏產(chǎn)排情況、產(chǎn)排特征和綜合利用取得的主要成效等方面介紹了磷石膏產(chǎn)生及綜合利用現(xiàn)狀。分析了磷石膏綜合利用所存在的問題，其中包括區(qū)域之間發(fā)展不平衡;已建裝置開車率低，裝置能力未充分發(fā)揮;磷石膏綜合利用后延產(chǎn)品附加值低、同質(zhì)化嚴(yán)重;磷石膏庫所存在安全環(huán)保問題。提出當(dāng)前的主要工作是加快綜合利用產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級，著力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，力爭到“十三五”末全行業(yè)磷石膏綜合利用率達(dá)到50%，磷石膏安全環(huán)保堆存率超過90%。

磷石膏 綜合利用 現(xiàn)狀 循環(huán)經(jīng)濟(jì)

1 磷石膏產(chǎn)生及綜合利用現(xiàn)狀

1.1 磷石膏產(chǎn)排情況

磷石膏是硫酸分解磷礦萃取磷酸的副產(chǎn)物，磷酸是生產(chǎn)高濃度磷復(fù)肥的主要原料之一，磷石膏的產(chǎn)生量與我國高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)量呈正相關(guān)?！笆濉逼陂g，由于農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整以及測土配方、科學(xué)施肥等多種因素影響，高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)量逐年大幅度增長的勢頭有所緩慢，進(jìn)入平緩發(fā)展時期，以致磷石膏產(chǎn)生量也呈現(xiàn)緩慢增長的態(tài)勢。2010—2015年高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)量、磷石膏產(chǎn)生量見表1。

2015年磷石膏產(chǎn)生量大的前五個省分別是湖北、云南、貴州、四川和安徽，五省磷石膏產(chǎn)生量占全國總量的87.4%。

表1 2010—2015年高濃度磷復(fù)肥和磷石膏產(chǎn)生量

預(yù)計“十三五”期間，我國高濃度磷復(fù)肥將處于平穩(wěn)發(fā)展期，到“十三五”末，我國磷石膏產(chǎn)生量為80～85 Mt/a，并且相對集中在鄂、云、貴、川等磷資源產(chǎn)地。

1.2 磷石膏產(chǎn)排特征

我國磷石膏產(chǎn)排具有以下特征:①年產(chǎn)生量大，約占全國工業(yè)副產(chǎn)石膏總量的一半;②產(chǎn)出地相對集中而又分布較廣;③大中型磷復(fù)肥生產(chǎn)企業(yè)年產(chǎn)排量均在數(shù)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;④磷石膏呈酸性并含有一定量雜質(zhì)，對其綜合利用產(chǎn)生一些不良影響;⑤在較長時期內(nèi)磷石膏還不可能做到“吃干榨凈”，故仍以堆存處置為主，加之一些企業(yè)現(xiàn)有的磷石膏庫已接近服務(wù)期，改造、新建磷石膏庫的需求和壓力逐年增大。

1.3 磷石膏綜合利用取得的主要成效

1.3.1 循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念逐步樹立，認(rèn)識不斷提高

磷復(fù)肥行業(yè)及企業(yè)在建設(shè)“兩型”社會、創(chuàng)建綠色生產(chǎn)的實踐中已深刻認(rèn)識到，在保證我國糧食安全、為社會提供優(yōu)質(zhì)肥料的同時，必須承擔(dān)起應(yīng)盡的社會責(zé)任，必須對祖國的青山碧水負(fù)責(zé)。在外部形勢倒逼和經(jīng)濟(jì)成本增大的高壓態(tài)勢下，按照減量化、再利用和資源化的原則，努力加大磷石膏資源化利用的氛圍已在全行業(yè)內(nèi)形成。

1.3.2 綜合利用量穩(wěn)步提高，初步實現(xiàn)磷石膏由“以儲為主”向“儲用并舉”方向的轉(zhuǎn)變

“十二五”期間，我國磷石膏綜合利用規(guī)模、處理水平取得階段性成效。2014年我國磷石膏綜合利用量已達(dá)到23 Mt，綜合利用率為30.3%，提前實現(xiàn)“十二五”磷石膏年綜合利用率30%的目標(biāo)。2010—2015年磷石膏產(chǎn)生量、綜合利用量和利用率見表2?！笆濉逼陂g磷石膏產(chǎn)生量、利用量和利用率見圖1。

表2 2010—2015年磷石膏產(chǎn)生量、綜合利用量和利用率

1.3.3 綜合利用裝置建設(shè)加快，利用途徑多元化融合

圖1 “十二五”期間磷石膏產(chǎn)生量、利用量和利用率

“十二五”以來，各企業(yè)根據(jù)國家有關(guān)部委發(fā)布的重點鼓勵發(fā)展項目，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，克服重重困難，積極實施綜合利用項目建設(shè)，已經(jīng)形成一定規(guī)模的裝置產(chǎn)能，為促進(jìn)磷石膏利用打下堅實基礎(chǔ)。從目前各種利用途徑的利用量匯總分析看，利用途徑呈現(xiàn)多元化融合，磷復(fù)肥企業(yè)不僅自身開發(fā)利用，很多企業(yè)還采取與建材專業(yè)品牌生產(chǎn)廠家聯(lián)營、合作等多種方式，揚長避短，發(fā)揮了各自的優(yōu)勢，擴(kuò)大了磷石膏利用量，實現(xiàn)了“雙贏”，聯(lián)營、合作的利用途徑越走越寬。2015年磷石膏外售或外供占比為23.10%，用于生產(chǎn)水泥緩凝劑占比為21.6%，用于制備石膏板占比為16.7%，用于筑路或充填占比為14.4%，用于制備建筑石膏粉占比為6.6%，用于制備土壤調(diào)理劑占比為5.5%，用于制取硫酸占比為4.9%，用于石膏砌塊占比達(dá)4.0%。

1.3.4 技術(shù)創(chuàng)新力度逐年加大

一些企業(yè)采取自主研發(fā)或走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的路子，特別是加強與科研院校的合作開發(fā)，加大對磷石膏無害化清潔預(yù)處理技術(shù)、化學(xué)法分解磷石膏技術(shù)、磷石膏制石膏模盒、磷石膏制α高強石膏技術(shù)、磷石膏制石膏基膠凝材料以及用于公路水穩(wěn)層墊層等消耗磷石膏量大、利用途徑廣的新技術(shù)開展研發(fā)攻關(guān)。加大先進(jìn)適用技術(shù)的推廣應(yīng)用。磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥創(chuàng)新技術(shù)、磷石膏免成球生產(chǎn)水泥緩凝劑技術(shù)、石膏板石膏砌塊除鹽霜技術(shù)、磷石膏制蒸壓標(biāo)磚生產(chǎn)技術(shù)、連續(xù)澆鑄移動成型磷石膏制石膏砌塊技術(shù)和裝備等一批先進(jìn)適用技術(shù)得到了推廣應(yīng)用。

1.3.5 典型企業(yè)的示范作用明顯發(fā)揮

近幾年來，行業(yè)內(nèi)一些企業(yè)在磷石膏綜合利用方面不僅利用思路清晰、途徑廣闊、利用率高，探索出適應(yīng)于磷復(fù)肥行業(yè)新常態(tài)下的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路，而且通過宣傳推廣經(jīng)驗做法，為全行業(yè)推進(jìn)磷石膏綜合利用樹立了榜樣，拓寬了途徑;為改變“大量生產(chǎn)、大量消費、大量廢棄”的傳統(tǒng)增長方式，發(fā)揮出引領(lǐng)示范作用。

2 存在的主要問題

盡管磷石膏綜合利用在“十二五”期間取得了明顯成效，但存在的問題仍為突出，必須引起高度重視。

1)區(qū)域之間發(fā)展不平衡。受地域資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異的影響，不同地區(qū)磷石膏產(chǎn)生、堆存及綜合利用情況差異較大，特別是中西部一些地區(qū)和企業(yè)的磷石膏產(chǎn)生量大、市場容量小、綜合利用率低，問題較為突出。

2)由于地域位置制約限制明顯、行業(yè)間壁壘阻礙、新型石膏建材應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范滯后等因素影響，市場開拓難度較大，市場認(rèn)知度低，導(dǎo)致已建成的利用裝置開車率低，裝置能力未充分發(fā)揮。

3)磷石膏綜合利用后延產(chǎn)品附加值低、同質(zhì)化嚴(yán)重，市場競爭激烈，加之企業(yè)資源整合能力差、融資能力薄弱，總體上看，綜合利用企業(yè)及裝置規(guī)模偏小，缺乏產(chǎn)品品牌效益，規(guī)模效益尚未體現(xiàn)，短期內(nèi)難以成為新的經(jīng)濟(jì)增長點。

4)現(xiàn)有稅收優(yōu)惠政策激勵作用不強，財稅政策支持力度不夠，缺乏針對磷肥行業(yè)特點以及磷石膏特性的優(yōu)惠政策，一些磷石膏綜合利用產(chǎn)品尚未列入稅收優(yōu)惠目錄，部分磷石膏綜合利用的產(chǎn)品長期處于虧損狀態(tài)，企業(yè)綜合利用的積極性受挫，此外，綜合利用項目不能為項目所在地增加稅收收入，因此在征地、公用工程配套等方面受阻。

5)技術(shù)支撐能力不足，基礎(chǔ)性、前瞻性技術(shù)研發(fā)方面投入不夠。多數(shù)企業(yè)研發(fā)能力較弱，制約磷石膏大量利用的共性關(guān)鍵性技術(shù)尚未突破，缺乏清潔、適用的磷石膏無害化預(yù)處理技術(shù)、節(jié)能高效質(zhì)量穩(wěn)定的煅燒技術(shù)和裝備、制備α高強石膏及其制品的技術(shù)與裝備，尤其缺乏行業(yè)亟需的、經(jīng)濟(jì)適用的化學(xué)法處理磷石膏技術(shù)與裝備，從而在很大程度上制約了磷石膏綜合利用產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展。

6)在安全環(huán)保上磷石膏庫所存在的問題不容忽視。由于歷史原因所致，少數(shù)磷石膏庫建設(shè)與管理的不規(guī)范問題依然突出，存在一定的污染風(fēng)險和安全隱患。加之近年來城市邊界不斷延伸，以致一些在用的磷石膏庫逐漸演變成“頭頂庫”、“三邊庫”，成為新的安全環(huán)保隱患。隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷深化，對堆積磷石膏特性了解的逐步深入，以及安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求的不斷提高，磷石膏庫綜合治理任務(wù)十分艱巨。

3 “十三五”磷石膏綜合利用總體目標(biāo)

“十三五”期間的前3年，所有企業(yè)的磷石膏利用率須達(dá)到30%，到“十三五”末，全行業(yè)磷石膏綜合利用率達(dá)到40%，爭取達(dá)到50%。磷石膏的安全環(huán)保堆存率超過90%。

加強磷石膏庫的規(guī)范建設(shè)及綜合治理，創(chuàng)建并鞏固磷石膏安全環(huán)保長周期堆存的運行機制。建成一批具有一定規(guī)模的磷石膏利用裝置，培育一批具有引領(lǐng)效應(yīng)的示范工程，開發(fā)一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的共性關(guān)鍵技術(shù)，基本形成技術(shù)裝備水平先進(jìn)、產(chǎn)品健全、綜合利用企業(yè)競爭力強的磷石膏綜合利用長效機制，引導(dǎo)磷石膏綜合利用產(chǎn)業(yè)向規(guī)?；图s化發(fā)展，形成多途徑、大用量、清潔經(jīng)濟(jì)的磷石膏綜合利用產(chǎn)業(yè)格局。

4 當(dāng)前的主要工作

“十三五”期間，行業(yè)發(fā)展的內(nèi)外部環(huán)境已發(fā)生重大變化，發(fā)展方式、發(fā)展動力以及增長速度都將產(chǎn)生劇烈轉(zhuǎn)變，企業(yè)面臨的資源環(huán)境約束加劇、生產(chǎn)要素成本上升以及傳統(tǒng)的比較優(yōu)勢日趨弱化，行業(yè)和企業(yè)已進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，綠色生產(chǎn)的倒逼壓力逐年增大。到“十三五”末，磷石膏綜合利用率要達(dá)到40%，任務(wù)十分艱巨，當(dāng)前我們要做好以下工作。

4.1 加快綜合利用產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級

1)綜合利用路線要向大量化、多途徑方向調(diào)整。針對磷石膏產(chǎn)生量大的特點，綜合利用在保持現(xiàn)有利用途徑的規(guī)模外，應(yīng)逐步向化學(xué)法分解、石膏基膠凝材料等大用量、多種途徑的方向適度調(diào)整。

2)綜合利用產(chǎn)品要由低值化、通用型向高質(zhì)化、技術(shù)含量高的方向發(fā)展。目前，磷石膏制備干法石膏砌塊、石膏模盒等技術(shù)已得到成功應(yīng)用;磷石膏制備α高強石膏、自流平石膏以及造紙?zhí)盍系燃夹g(shù)研發(fā)的進(jìn)度正在加速，這為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整打下了基礎(chǔ)。

3)迎合石膏建材發(fā)展的調(diào)整，由墻體材料向裝飾材料方向發(fā)展。目前，住房建筑已進(jìn)入平緩發(fā)展期，墻體材料需求將趨緩，而裝飾材料的發(fā)展將有巨大的空間。一般來說，室內(nèi)墻面面積為建筑面積的1.7～2.2倍，頂棚為建筑面積的0.8倍左右，內(nèi)墻面積為建筑面積的2.5～3倍，因此石膏裝飾材料如抹灰石膏、石膏膩子和石膏線條等用量十分可觀，需求正處于上升階段。再以機噴抹灰石膏為例，由于人工工資快速增長，而機噴抹灰石膏高效率的優(yōu)勢充分體現(xiàn)，因此市場需求增長迅速，2013年華東地區(qū)的施工面積約150×104m2，2014年增長到(250～300)×104m2。隨著2016年5月4日國務(wù)院常務(wù)會議推出“培育和發(fā)展住房租賃市場的措施，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化滿足群眾住房需求”的新政后，住宅房流轉(zhuǎn)加快，石膏裝飾材料必然會有較大的發(fā)展空間。

4.2 著力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略

1)做好科研成果轉(zhuǎn)化的對接工作?！笆濉逼陂g，有關(guān)大宗工業(yè)固廢利用的科研項目已先后結(jié)題，其中不乏有磷石膏利用的科研成果，如科技部“863”計劃中的硫磺替代焦炭分解磷石膏制硫酸技術(shù)、過硫磷石膏礦渣水泥及混凝土制品的生產(chǎn)技術(shù)、工業(yè)副產(chǎn)石膏制備高端建材資源化技術(shù)等，做好有關(guān)科研成果轉(zhuǎn)化的對接，可以達(dá)到“借腦發(fā)展”、事半功倍的成效。

2)研發(fā)多功能、多品種的石膏裝飾材料。隨著人們生活水平的提高，住房面積增大，室內(nèi)裝飾的要求也隨之提高，但目前室內(nèi)裝飾材料的新品種處于滯后，缺少個性化、多樣化、多功能的室內(nèi)裝飾、雕塑制品。開磷集團(tuán)新近開發(fā)的磷石膏制備仿大理石、木紋裝飾板，既改善了室內(nèi)環(huán)境、增加了人文氣息，又節(jié)省了天然資源、拓寬了利用途徑。

3)關(guān)注研發(fā)新動向，努力捕捉“蝴蝶效應(yīng)”。近年來，有關(guān)工業(yè)副產(chǎn)石膏利用的研究逐漸增多，相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)善于捕捉信息，從相關(guān)行業(yè)的成功案如江蘇一夫新材料科技公司用鹽石膏制備成功α高強石膏中得到啟發(fā)，舉一反三，拓寬思維。

4.3 提高認(rèn)識，不斷提高磷石膏品質(zhì)，為促進(jìn)利用打下基礎(chǔ)

磷復(fù)肥企業(yè)一定要樹立起“磷石膏是產(chǎn)品而不是廢棄物”的觀念，深刻認(rèn)識到磷石膏中雜質(zhì)在各種利用途徑中產(chǎn)生的負(fù)面影響。在生產(chǎn)工藝和管理中采取措施，從源頭上降低磷石膏中磷、氟及鹽類雜質(zhì)，為促進(jìn)磷石膏的利用創(chuàng)造有利條件。

4.4 創(chuàng)新服務(wù)模式，加大市場開拓力度

工業(yè)副產(chǎn)石膏制品市場占有率低一直是突出的短板。為此，一方面必須要強化管理，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)組織和指導(dǎo)生產(chǎn)，確保綜合利用產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性;另一方面將“產(chǎn)品+服務(wù)”的模式延伸到磷石膏制品售后服務(wù)上。

Phosphogypsum utilization situation during the Twelfth Five-Year plan period and current work focus

YE Xuedong
(China Phosphate＆Compound Fertilizer Industry Association，Beijing，100013，China)

Generation and utilization situation are introduced in terms of main achievements in phosphogypsum generation and discharge situation，characteristics and comprehensive utilization.Problems existing in phosphogypsum comprehensive utilization are analyzed，including unbalanced development between region，low operation of existing plants，not using full abilities of plants，low addedvalue of augmented product，serious homogeneity，safety and environmental protection issues of phosphogypsum inventory.It is proposed that current main work is accelerating structure adjustment in comprehensive utilization of products，transformation and upgrading，implementing innovation-driven development strategy，aiming for coefficient of utilization in phosphogypsum with 50%，and safe storage rate of phosphogypsum over 90%.

phosphogypsum;comprehensive utilization;situation;circular economy

TQ177.3+7

B

1002－1507(2017)01－0040－4

2016－08－22。

葉學(xué)東，男，中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會研究部主任，主要從事磷復(fù)肥行業(yè)運行、政策與技術(shù)研究，以及磷石膏綜合利用等工作。電話:13521605387;E-mail:xdye@sina.com。