中国粉体网讯 磷石膏是生产高浓度磷复肥时产生的固体废弃物，如何有效处理是业内公认的中国乃至世界性难题。近日，在京召开的第23届全国磷复肥行业年会上，与会化肥企业代表就此问题进行了热议。记者采访了解到，磷石膏的根本出路在于综合开发利用，采用切实可行的工艺方法，将磷石膏作为原料处理成各种石膏建材制品等，实现磷肥工业副产品资源化、市场化。
堆存仍是主要方式
据中国磷复肥工业协会技术研发部主任叶学东介绍，2015年全国磷肥总产量1795.0万吨P2O5，同比上升5.04%;其中高浓度1662.0万吨P2O5，同比增长7.1%;低浓度磷肥产量133.0万吨P2O5，同比下降15.7%;2015年磷石膏产生量也同步增长，协会统计为8000万吨，同比增长5.26%;磷石膏产生量大的前五省分别是湖北、云南、贵州、四川、安徽，约占全国总量的82.25%。
随着国家对环境保护和生态文明的要求不断提高，磷石膏堆场建造和管理成本也越来越高。就全国而言，磷石膏综合利用率即便达到50%，堆存仍是主要方式。
叶学东告诉记者，磷石膏年产生量大，约占全国工业副产石膏总产量的一半;产出地相对集中而又分布较广，部分地区和企业面临的压力逐年增大;大型磷复肥生产企业年产排量均在百万吨以上，且大多地处偏僻地区，远离石膏建材消费市场;近年来，磷石膏中二水硫酸钙含量有所提高，总磷及水溶性磷含量有所降低，但氟及其他盐类杂质含量仍不容乐观，需引起高度重视。
据不完全统计，中国磷石膏堆存量已超过3亿吨。随着高浓度磷复肥产量的增加，低品位磷矿用量的增大，磷石膏产生量将逐年增大。目前，磷石膏资源化利用途径和利用量受多种因素影响，相当长的时期内还不可能做到“吃干榨净”，堆存仍是大量化处置的主要方式。
不仅如此，目前在用的磷石膏库数量近100个，其中临时性周转堆场3个。排放方式主要有湿排湿堆、湿排干堆、干排干堆三种，采用干排干堆方式约占75%以上，而大型磷复肥企业则采用湿排湿堆。从磷石膏堆场的建设与运行管理的状况分析，大中型企业好于小型企业，近十年新建较为规范。
综合利用步伐加快
鲁西化肥工业集团总经理刘玉才认为，磷石膏已由“以储为主”向“储用并举”的方向转变，能否实现安全环保、长周期堆存以及如何加快综合利用，是行业健康持续发展的关键点之一。
“在‘十二五’期间，我们特别对磷石膏的综合利用问题尤为关注和重视，经过5年的探索和研究，磷石膏利用有了明显的突破，每年综合利用磷石膏超过300万吨以上，主要用于土壤调理剂、水泥缓凝剂、纸面石膏板、免烧砖和其它产品，其他利用方式同全国磷石膏以土壤调理剂、水泥缓凝剂、建筑材料为主的现状无太多区别。由于受市场容量和产品销售半径的限制，磷石膏要实现更大规模利用，必须寻找其他技术途径。”云南云天化股份有限公司副总经理吴长莹介绍说。
云天化是全国规模最大的高浓度磷复肥制造商，其磷酸生产能力已经达到330万吨/年(折100%P2O5计)，每年实际副产的磷石膏超过1000万吨。
吴长莹告诉记者，云天化对磷石膏湿排湿堆技术和磷石膏湿排干堆技术研究做了较大的投入，磷石膏堆场全过程在线安全监控系统的实施，进一步降低了磷石膏堆场安全、环境风险，确保了磷石膏堆场安全、平稳运行。同时，湿排工艺可进一步回收磷石膏中可溶性磷，更有利于磷石膏的综合利用。
鲁西集团有限公司地处黄淮海平原，湿法磷酸产能(100%P2O5)为15万吨/年，年产生废渣-磷石膏约75万吨。过去一直采取地上堆存的方式，对周围环境形成了污染威胁，成为制约企业健康发展的瓶颈。
据了解，鲁西集团下属第五化肥厂(原鲁西化工总厂)曾于1992年建设磷石膏制硫酸联产水泥装置，1996年开车运行，一直到2001年停下来，多年闲置。2009年，第五化肥厂利用闲置的磷石膏制硫酸联产水泥装置的磷石膏烘干工段试生产建筑石膏粉，成功生产出合格的建筑石膏粉，主要面向济南、石家庄、北京、天津、沈阳等市场，深受欢迎。
“我们与国内多家石膏研究机构交流，化验、分析建筑石膏粉的三相组成，不同用途的石膏粉采取不同的工艺指标，拓宽了市场;利用已建成的装置做示范，发动社会力量建设石膏粉烘干装置、砌块生产装置、纸面石膏板装置，扩大磷石膏的消化量;利用磷石膏pH值为1.5～4.5磷石膏中还含有少许植物生长所需的磷、硫、钙、硅、锌、镁、铁等成分的特点，将磷石膏采用技术手段改性后直接施用，改良碱性土壤，需求量特别巨大。通过采取多途径资源化利用，目前磷石膏基本零堆放。”刘玉才说。
应用领域不断拓展
“我们现磷石膏年排放量约200万吨，经采取多种手段及技术创新，磷石膏年综合利用率已超100%，实现了磷石膏的资源化利用，利用水平达到一个新的高度。”铜陵化学工业集团有限责任公司技术中心主任潘建说。
据潘建介绍，铜化集团磷石膏开发利用的主要有60万吨/年磷石膏制水泥缓凝球二代技术、年产10万吨磷石膏制建筑石膏粉项目、1000万平方米/年纸面石膏板、40万吨/年磷石膏净化装置和磷石膏改性粉生产技术等，目前已经实现了磷石膏产销平衡。
“为了进一步加大磷石膏资源化利用，提高其利用附加值，集团在磷石膏行业共性关键难题及新技术产业化应用上，做了许多探索性的研究。”潘建说，一是磷石膏制砖技术的研发，主要是磷石膏制烧结砖、磷石膏制免烧蒸养砖。二是磷石膏基水泥技术的研发。采取干基磨制的工艺路线，与现行的水泥生产工艺相近，已经初步设计出制备工艺与产品配方，产品性能指标达到通用硅酸盐水泥技术指标要求，制造成本低于现有的普通硅酸盐水泥成本，磷石膏在石膏基水泥中的质量比例达30%～50%。三是磷石膏制磷酸铵技术的研发。
不仅如此，贵州开磷集团有限责任公司先后与国内科研院所合作，创建了循环经济项目发展的产学研合作平台，有效推动磷石膏综合利用技术发展。主要有蒸压磷渣硅酸盐砖、普通型和专用型干混砂浆、建筑石膏、石膏砌块、粘结石膏、复合黄磷渣胶凝粉和改性磷石膏公路基层材料等循环经济产品。
“我们将磷石膏作为再生资源进行新产品工业化生产线建设，先后开发出三类材料十多个产品，并建设了工业化生产装置，在生产线标准化设计、建设方面逐步形成了一套成熟的技术，完成了具有自主知识产权、自动化程度较高的利用磷石膏生产建材装置的设计、建设，彻底改变了企业传统意义上的‘资源-废物-排放’的线型物质流动过程，实现了‘资源-产品-再生资源-产品’的循环物质流动模式，创建了现代企业应当具备的内部循环经济体系运行模式。”开磷集团副总经理何润林说。
资源化利用任重道远
工信部《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》提出，到2020年，磷石膏综合利用量从目前年产量的30%提高到50%。这对化肥企业来说，任重道远。
压力之下，磷石膏多元化、资源化利用已成为必然。刘玉才表示，鲁西集团仍将多方面开展磷石膏的综合利用，转变发展观念，建设资源节约型和环境友好型工业园区，彻底解决工业副产石膏堆存造成的环境污染和安全隐患。不断加大投资力度，积极引进新技术，研发新产品，拓宽磷石膏资源的利用途径，在保持磷石膏综合利用率100%的前提下，继续研发提高磷石膏资源化利用附加值的产品，逐步实现全部自用。
“我们将提高磷石膏多元化利用，积极探索新的资源化利用，逐年提高磷石膏的利用量;继续推动磷石膏生产建材产品工作，在年产40万吨建筑石膏粉的基础上，增加建筑石膏粉的产能;延伸产品链，制作高品质的石膏粉，用于医疗、室内装饰、雕塑、模具等;提高磷石膏资源化综合利用的紧迫性，利用原来闲置的年产4万吨硫酸联产制备6万吨水泥装置生产钾硅钙碱性肥料，用于改良酸性土壤。”刘玉才说。
何润林告诉记者，开磷集团将通过加强技术创新体系的建设和产学研的开展，深入探索磷石膏资源化、规模化利用新途径，进一步提高磷石膏的综合利用规模，确保到“十三五”末期，磷石膏利用率达到当年排放量的60%以上。
谈及“十三五”期间开磷集团拟建的项目规划，何润林表示将从以下七个方面着手：一是力争将磷石膏粉体材料生产规模从现有30万吨/年扩大到100万吨/年;二是形成300万～500万平方米石膏砌块生产规模;三是扩建30万～50万吨/年预拌砂浆装置，提高专用砂浆、粘结石膏、抹灰石膏的生产能力;四是建设2000万平方米/年生态复合板装饰材料生产装置，使磷石膏利用量达30万吨/年;五是巩固矿产资源节约与综合利用示范基地建设成果，以及矿山深部延伸开采能力接替的需要，优化充填系统与装置，在矿山充填中，实现450万～500万吨/年磷石膏综合利用量;六是加快用磷石膏作土壤调理剂的开发试验，配合有关农场对盐碱地改造，拓展磷石膏应用领域;七是对磷石膏进行无害化处理，使堆存的磷石膏对生态环境不会造成危害与不利影响。
