磷石膏全面资源化利用曙光初见


来源:中国化工报

记者在最近的采访中了解到,正在修订中的《建筑石膏》国家标准,首次将磷石膏定义为“产品”,这就意味着长期以来一直被视为“废渣”的磷石膏将得到正名。业内人士提醒,企业应充分重视磷石膏的新定义并早作准备,修订后的国标正式出台,将为磷石膏的全面资源化利用创造条件。
    环境压力越来越大
    近年来,国家一系列产业政策逐渐倾向于环境保护,外部压力的增大使磷肥工业的磷石膏治理问题尤为突出。
    2006年上半年,原国家环保总局曾提出了磷石膏渣定性为危险废物的概念。真若此,则现有磷复肥企业的磷石膏渣场将不符合要求,目前堆存的1亿多吨磷石膏渣将需要重新处置,须花费大量的资金重新改建渣场,这不啻给磷复肥企业添了新愁。虽然这个问题曾引起过广泛争议,但却给了我国磷肥行业一个警示:磷石膏处理利用要提速。
    磷石膏长期都被视为一种废渣,如今所不同的是,正在修订中的《建筑石膏》国家标准,无论是在有关“定义和术语”中还是在“建筑石膏的原料组成”中,对磷石膏的定义都是“产品”而不是“废渣”,并将其称之为建筑石膏的基础原料之一。既然如此,磷复肥企业就应该树立“磷石膏是产品”的意识,将其与其他产品同等管理,更要结合有关要求制定出磷石膏的产品标准,运输、贮存、堆放、出厂及堆场的管理标准并且严格执行。
    业内人士表示,《建筑石膏》国家标准的修订,一方面将扩展磷石膏的利用范围,另一方面从标准、规范上为磷石膏全面资源化利用创造了条件。
    新技术呼之欲出
    磷石膏的治理和利用是一个世界性的难题。中国作为全球最大的磷肥生产国,副产物磷石膏渣产生量位居世界第一。记者在西安建筑科技大学采访时了解到,该校与贵州瓮福集团有限责任公司(原贵州宏福)开展课题研究合作,采用悬浮态高固气比快速煅烧技术分解磷石膏,实现磷石膏资源化高效利用。这一化工与建筑业跨领域联合攻关的尝试,将产生磷石膏利用的新技术。
    西安建筑科技大学粉体研究所科研负责人陈延信告诉记者,目前,我国还没有形成能够大规模综合利用磷石膏的成熟技术。在磷石膏的应用中,很大部分是将磷石膏替代天然石膏制取建筑石膏,进而加工成各种石膏建材产品,但存在防水技术问题,产品销售半径也有限制。因此,这不是解决磷石膏资源利用的根本途径。
    陈延信说,多年前西安建筑科技大学就开始研究磷石膏分解利用技术,他们通过改变已有的堆积态固气传热反应过程,自主创新悬浮态高固气比快速煅烧技术分解磷石膏。通过1100℃高温煅烧以及脱水、分解,将磷石膏分解为SO2和CaO, SO2分解效率显著提高,减少副产品CaS生成, SO2再加工生产为硫酸产品,实现废弃物资源化利用。
    据介绍,贵州瓮福集团与西安建筑科技大学目前已启动悬浮态高固气比快速煅烧技术分解磷石膏中试项目,磷石膏处理规模400千克/小时,试验成功后将在瓮福集团建设磷石膏利用工业示范装置。
    综合利用渐行渐热
    磷石膏是湿法磷酸生产时排出的固体废弃物,每生产1吨磷酸约产生4~5吨磷石膏。我国磷化工行业每年排放磷石膏量约5000万吨,占工业副产石膏的70%以上,而且以每年15%的速率增长,目前全国磷石膏累计堆存量超过1亿吨。长期以来磷复肥企业主要采用堆存法处理,综合利用率只有10% 左右,不仅大量占用土地,而且容易造成环境污染,成为困扰磷化工业健康发展的一大难题。为此,中国磷肥工业协会提出,“十一五”期间,磷石膏年处理量要超过1000万吨,到2010年综合利用率要提高到20%。
    目前,国内许多磷复肥企业逐渐重视磷石膏综合利用,并取得了一定的成绩。承担国家重大科技攻关项目——石膏制硫酸联产水泥技术试验的山东鲁北集团,建成了世界上最大的年产30万吨磷铵、40万吨硫酸、60万吨水泥的磷石膏制硫酸联产水泥工业装置,消耗了本企业及附近企业的磷石膏,实现了磷石膏产销平衡;鲁北集团、贵州瓮福、贵州开磷利用磷石膏生产水泥缓凝剂、石膏砖和矿井采空区填充物等,被国家发改委选为全国发展循环经济试点单位;鲁西化工集团宁夏化肥公司采用磷石膏闪烧法技术生产建筑石膏粉,年产规模20万吨;安徽铜化集团采用多种煅烧装置生产建筑石膏、水泥缓凝剂等;秦皇岛华瀛公司、江西贵化分别新建2000万平方米/年纸面石膏板项目。此外,山东红日阿康、奥宝化工、贵州西洋集团、陕西华山化工、重庆涪陵化工等磷复肥企业在磷石膏综合利用方面均有出色表现。
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