磷石膏安全处置及综合利用“十二五”实施方案(一)

中国石油和化学工业联合会¹，中国磷肥工业协会²

（1.中国石油和化学工1联合会，北京100723; 2.中国磷肥工业协会，北京100120）

 [摘要]基于对我国磷石膏产生、处置、综合利用及存在问题的总结和分析，制订了“十二五”的总体目标，即:磷石膏综合年利用率达到30%，力争达到40%，安全处置率超过90%，年消纳磷石膏2 500万。提出了实现上述目标的主要任务、具体措施和建议。

 [关键词]磷肥工业;磷石膏;安全处置;综合利用;实施方案

 [中图分类号]X781   [文献标志码]A  [文章编号]1007一6220 (2012) 05一0001一05

0前言

    积极推进磷石膏安全堆存、大力开展磷石膏综合利用，是落实科学发展观、调整产业结构和产品结构、转变经济发展方式、构建资源节约型和环境友好型工业体系的重要举措，也是解决磷石膏不当处置与堆存造成环境污染和安全隐患的治本之策，对增强我国磷肥行业可健康持续发展能力、实现又好又快发展具有重要的现实意义。

    为贯彻科学发展观，落实节约资源和保护环境基本国策，全面落实国家发展改革委《“十二五”资源综合利用指导意见和大宗固体废物综合利用实施方案》、工业和信息化部《关于工业副产石膏综合利用的指导意见》和《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》的具体部署和要求，全面推进我国磷石膏“十二五”时期的安全堆存和综合利用工作，提升磷石膏资源化利用水平，制定本实施方案。

1我国磷石膏产生、处置及综合利用现状

    磷石膏是以磷矿石、硫酸为原料，用硫酸酸解磷矿萃取磷酸(又称湿法磷酸)时所得到的副产品。每生产P₂O₅1t磷酸产生主要成分为二水硫酸钙的磷石膏约5t。二磷石膏的主要成分是二水硫酸钙，此外，还含有少量未分解的磷矿粉，未洗涤干净的磷酸、磷酸铁、磷酸铝和氟硅酸盐等杂质。

1.1我国磷石膏的基本情况

1.1.1我国磷石膏的产排情况

    “十一五”时期是我国高浓度磷复肥发展^快的5年，磷石膏的产排量也呈现出逐年快速增长的态势。我国近几年磷石膏产生量见表1。

表1 2006—2011年我国磷石膏产生量                  万t

截至2012年，我国磷石膏累计产生量超过3亿t，堆存量已超过2.5亿t。这不仅占据了大量土地，而且还存在巨大的环境风险。

1.1.2我国磷石膏产生地域分布

   我国有湿法磷酸生产装置的磷复肥企业90多家，磷酸单套装置规模从1.5万t到30万t不等。从企业的分布情况看，除北京、天津、上海、吉林、黑龙江、海南、西藏、新疆外，其余省份均有磷石膏产出。

    近年来，我国磷肥产业结构调整基本上实现了两个转移:基础肥料向资源产地转移，各种专用肥料向用肥市场转移。2011年高浓度磷复肥产量前5名的省份为湖北、云南、贵州、山东和安徽，5省的高浓度磷复肥产量占全国高浓度磷复肥总量的78.3% ,磷石膏产排量也约占全国磷石膏总量的78%(见图1)。

图1 我国高浓度磷复肥产量占比图

二十二五”期间磷肥产业将处于平稳发展期，预计到“十二五”末，我国磷石膏年产生量约为7000万t，并且相对集中分布在云、贵、鄂、川等产磷省。

1.1.3我国磷石膏的产排特点

    我国磷石膏产排具有以下特点：年产生量大，约占全国工业副产石膏总量的50%以上;产出地相对集中，而且分布较广；大中型磷复肥企业年产排量均在数百万吨以上，且大多地处偏远地区，远离石膏建材消费市场;一些地区及大型磷复肥企业在努力支撑我国高浓度磷复肥产业发展的同时，承载的磷石膏排放、治理和利用的压力也在逐年增大;由于磷石膏近期仍以堆存处理为主，加之部分企业原有的渣场已接近服务年限，改造、新建渣场的需求和压力日渐加大。

1.2我国磷石膏处置和综合利用情况

1.2.1磷石膏的堆存处置情况

随着高浓度磷复肥产量的增加，低品味磷矿用量越来越多，磷石膏的产量将越来越大。目前，磷石膏综合利用的途径和产品因受多种因素的影响，综合利用率不高，短期内还无法做到全部利用，磷石膏大量的处置方式仍以堆存为主，占年产生量的80%左右.。磷石膏堆存方式主排干堆、湿排湿堆和湿排干堆3种。干法堆场渗滤液收集处理系统，收集的渗滤液通过泵送回磷酸装置，国内小企业大多采用干排干堆方式处理。湿法堆场设置回水调节库(池)，磷石膏渗滤液及输渣水进人回水调节库(池)，并通过泵送回磷酸装置或回收利用，国内大型磷肥企业一般采用湿排湿堆的方式进行处理，输渣水封闭循环使用。由于磷石膏堆存量大，土地占用量大，加之环境风险大，磷石膏的安全堆存与综合利用已成为制约行业发展的一个重要因素。

1.2.2磷石膏的综合利用情况

    磷石膏的利用是世界性难题，目前全世界磷石膏的平均利用率在10%以下。“十一五“期间我国磷石膏综合利用取得积极进展，利用规模、处理水平均处于世界^。据统计，2010年我国磷石膏综合利用量已达到1260万t,综合利用为20%，年利用率相比2009年增长了23.5%。磷石膏已由“以储为主”向“储用并举”的方向转变。目前我国磷石膏的处置和利用方式主要有以下几个方面〔见图2、图3)。

1）磷石膏替代天然石膏作为水泥缓凝剂，该技术是目前应用^广、消纳磷石膏量^大的产品路线线，现已形成460万t的生产能力，年消那钠石膏约为360万t。安徽铜化集团近年来研发成功磷石膏制球状缓凝剂的新技术，其主要技术特点:成球工艺中不需添加经锻烧后的半水石膏，而是加人自主研发的活性黏结剂，生产成本比现有工艺降低近20%，且避免了磷石膏造球时的粉尘污染，达到节能减排效果，扩大了磷石膏销售半径，这是该产品今后发展的方向。

 2）磷石膏经锻烧制建筑石膏粉(β半水石膏)磷石膏经锻烧制建筑石膏粉是制备新型石膏建材的基本原料，现已建成220万t建筑石膏粉的生产能力，年利用磷石膏210万t左右。目前我国石膏锻烧技术与设备种类虽然很多，但仍缺乏适应磷石膏特点的产能大、能耗低、产品质量优良的锻烧技术和装备。

  3）磷石膏制纸面石膏板、石膏砌块等新型石膏建材产品该技术是当前磷石膏消纳量较大的途径之一，技术成熟，装备先进。目前磷肥企业采取自制、合作、联营等多种方式，已形成了近3亿m²纸面石膏板和400万m石膏砌块的生产能力，年可消纳磷石膏近240万t。存在的主要瓶颈是缺乏环保、适用的磷石膏预处理技术，需加快研发工作，努力减少磷石膏杂质，以满足石膏建材产品的需求。

  4）磷石膏作土壤调理剂磷石膏呈酸性并含有硫、钙、镁等元素，因此是一种适用于改良盐碱地、沙漠地的土壤调理剂。美国、巴西现正进行应用试验，我国早在20世纪就开展大量的研究和试验工作，积累了经验，取得了成效，现已在云南、甘肃等地每年应用磷石膏近100万t。今后将进一步扩大试验范围，因地制宜，增大应用量。

   5）磷石膏制石膏标砖随着国家取消豁土砖的范围不断扩大，以及建设新农村和城镇化步伐的加快，新型墙体材料的需求旺盛，以磷石膏为主要原料、添加适量碱性激发剂、经成型蒸压养护后制磷石膏标砖的生产技术已研发成功，产品具有承重、防水、抗冻等功能。现已建成6套生产装置、年产7.5亿块的生产能力，可消纳100万t磷石膏，具有较好的社会效益、环保效益和市场前景。

    此外，“十一五”期间，在化学法分解磷石膏制硫酸、硫钱方面得到巩固和发展，磷石膏制备粘结石膏、粉刷石膏、石膏腻子等石膏系列胶凝材料，以及磷石膏制石膏砂浆、石膏模盒、无机外墙保温板等项产品技术也在很多企业获得成功，产品投放市场后受到用户欢迎。

摘自《磷肥与复肥》