磷石膏综合利用需双管齐下

源头治理降增量 无害化处理减存量

  目前我国磷石膏堆存量已超8亿吨,每年还新增约8000万吨,增量不断产生,存量却利用率偏低,一直在制约磷化工行业的可持续发展。对此,在日前举行的2021年磷石膏综合利用技术现场会上,多位专家在无害化堆存、源头治理等方面提出了新方案。

  利用途径急需新突破

  磷石膏是利用率较低、利用难度较大的酸性工业固废,全球综合利用率不足5%。然而,我国又是世界上磷石膏产量最大的国家,磷石膏多集中在长江中上游的湖北、贵州、四川、云南等省份。因此解决好磷石膏的安全环保贮存和综合利用问题,对长江大保护目标的实现至关重要,对稳定磷肥生产、保证粮食安全也至关重要。

  “2010~2020年,我国在节能减排环保政策推动下,磷石膏利用率呈逐年增长趋势,但利用率与利用水平仍较低。”中国磷复肥工业协会磷肥事业部副主任白海丹介绍,当前磷石膏在综合利用方面存在区域产量差异明显。尽管我国在磷石膏利用途径方面,已经初步形成了以磷石膏制水泥缓凝剂、石膏板、筑路填充以及外供联营方式为主的多种利用途径协同发力的磷石膏综合利用模式,但当前的磷石膏技术以及标准体系都亟需突破。

  生态环境部科学技术委员会委员彭近新也认为:“磷石膏不是包袱也不是污染物,而是工业副产品。”他表示,磷石膏综合利用形式依然紧迫严峻,当下中国除了借鉴国际经验外,还要提高磷石膏综合利用的产品质量,同时政府“看得见的手”要全面主导并引领磷石膏综合利用,还要确保财税激励政策落地。

  相关机构预测,到2025年,磷石膏制水泥缓凝剂、石膏建材产品、井矿填充以及外售或外供仍然是磷石膏最重要且用量最大的用途。若Ⅱ型无水石膏粉及下游制品、制硫酸在技术上有所突破,将有很大的利用潜力。

  从源头解决堆存问题

  贵州磷化集团党委书记、董事长何光亮表示,目前磷酸产能的快速释放和磷石膏消纳能力有限的矛盾更加凸显,需要从源头的堆存环节采取系统手段加以解决,为磷石膏产业化消纳和磷化工转型升级赢得时间和空间。

  对此,上海交通大学教授刘宁提出了从源头落实清洁生产的技术新路径——净化石膏周转场。该路径是通过建设净化石膏周转场贮存新增磷石膏和原位循环水洗净化老磷石膏堆场的技术路线,提升磷石膏品质并加速磷石膏综合利用。

  “净化的石膏品质不仅接近天然石膏,可以直接用于综合利用,还可以加速磷石膏的利用效率。总的来说,这项技术可以从源头落实清洁生产,构建资源分级提取系统,避免大量废渣污水产生,取得事半功倍效果。同时还可以使磷石膏库成为永久性周转库,建立新型环境友好型工厂。”刘宁表示。

  四川大学化学工程学院副教授杨秀山也介绍了一种在源头实施减量的新技术。新型硝酸法技术是一条可以实现突破的路径,是突破现有物理浮选和硫酸法加工磷矿技术瓶颈的重要手段。这项技术主要依靠氮磷协同,通过氮磷协同融合与增效,磷石膏减排率可达68.75%。

  无害化处理是应用保障

  除了从源头处理磷石膏以外,通常还可以将磷石膏用作建材产品进行消耗。但由于磷石膏的特点,磷石膏建材产品的质量并不能达到稳定使用的效果。

  白海丹表示,磷石膏的综合利用还要重视无害化处理的重要性,要做到无害化处理,为以后磷石膏的利用创造条件。

  “磷石膏含有可溶磷、可溶氟、共晶磷及有机物等有害杂质,制约其规模化利用。因此针对磷石膏的特点,对其进行杂质无害化处理,消除其负面影响是磷石膏规模化利用的关键。”重庆大学教授彭家惠介绍,当前解决磷石膏综合利用的主流技术——低温快烧法制备的磷建筑石膏以及产品性能不稳定,且存在着可溶磷、可溶氟等有害杂质,会持续对磷石膏建材产品产生负面影响。

  对此,彭家惠表示,可以采用700℃~800℃的中温煅烧技术路线进行制备Ⅱ型无水石膏,其中温煅烧工艺可以实现有害杂质的无害化变迁,保证下游产品的性能与质量。这项技术是传统技术路线的升级以及磷石膏资源化的新途径。

关键字:磷石膏
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