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磷石膏全面資源化利用曙光初見


來源:中國化工報

記者在最近的采訪中了解到,正在修訂中的《建筑石膏》國家標準,首次將磷石膏定義為“產品”,這就意味著長期以來一直被視為“廢渣”的磷石膏將得到正名。業內人士提醒,企業應充分重視磷石膏的新定義并早作準備,修訂后的國標正式出臺,將為磷石膏的全面資源化利用創造條件。
    環境壓力越來越大
    近年來,國家一系列產業政策逐漸傾向于環境保護,外部壓力的增大使磷肥工業的磷石膏治理問題尤為突出。
    2006年上半年,原國家環保總局曾提出了磷石膏渣定性為危險廢物的概念。真若此,則現有磷復肥企業的磷石膏渣場將不符合要求,目前堆存的1億多噸磷石膏渣將需要重新處置,須花費大量的資金重新改建渣場,這不啻給磷復肥企業添了新愁。雖然這個問題曾引起過廣泛爭議,但卻給了我國磷肥行業一個警示:磷石膏處理利用要提速。
    磷石膏長期都被視為一種廢渣,如今所不同的是,正在修訂中的《建筑石膏》國家標準,無論是在有關“定義和術語”中還是在“建筑石膏的原料組成”中,對磷石膏的定義都是“產品”而不是“廢渣”,并將其稱之為建筑石膏的基礎原料之一。既然如此,磷復肥企業就應該樹立“磷石膏是產品”的意識,將其與其他產品同等管理,更要結合有關要求制定出磷石膏的產品標準,運輸、貯存、堆放、出廠及堆場的管理標準并且嚴格執行。
    業內人士表示,《建筑石膏》國家標準的修訂,一方面將擴展磷石膏的利用范圍,另一方面從標準、規范上為磷石膏全面資源化利用創造了條件。
    新技術呼之欲出
    磷石膏的治理和利用是一個世界性的難題。中國作為全球最大的磷肥生產國,副產物磷石膏渣產生量位居世界第一。記者在西安建筑科技大學采訪時了解到,該校與貴州甕福集團有限責任公司(原貴州宏福)開展課題研究合作,采用懸浮態高固氣比快速煅燒技術分解磷石膏,實現磷石膏資源化高效利用。這一化工與建筑業跨領域聯合攻關的嘗試,將產生磷石膏利用的新技術。
    西安建筑科技大學粉體研究所科研負責人陳延信告訴記者,目前,我國還沒有形成能夠大規模綜合利用磷石膏的成熟技術。在磷石膏的應用中,很大部分是將磷石膏替代天然石膏制取建筑石膏,進而加工成各種石膏建材產品,但存在防水技術問題,產品銷售半徑也有限制。因此,這不是解決磷石膏資源利用的根本途徑。
    陳延信說,多年前西安建筑科技大學就開始研究磷石膏分解利用技術,他們通過改變已有的堆積態固氣傳熱反應過程,自主創新懸浮態高固氣比快速煅燒技術分解磷石膏。通過1100℃高溫煅燒以及脫水、分解,將磷石膏分解為SO2和CaO, SO2分解效率顯著提高,減少副產品CaS生成, SO2再加工生產為硫酸產品,實現廢棄物資源化利用。
    據介紹,貴州甕福集團與西安建筑科技大學目前已啟動懸浮態高固氣比快速煅燒技術分解磷石膏中試項目,磷石膏處理規模400千克/小時,試驗成功后將在甕福集團建設磷石膏利用工業示范裝置。
    綜合利用漸行漸熱
    磷石膏是濕法磷酸生產時排出的固體廢棄物,每生產1噸磷酸約產生4~5噸磷石膏。我國磷化工行業每年排放磷石膏量約5000萬噸,占工業副產石膏的70%以上,而且以每年15%的速率增長,目前全國磷石膏累計堆存量超過1億噸。長期以來磷復肥企業主要采用堆存法處理,綜合利用率只有10% 左右,不僅大量占用土地,而且容易造成環境污染,成為困擾磷化工業健康發展的一大難題。為此,中國磷肥工業協會提出,“十一五”期間,磷石膏年處理量要超過1000萬噸,到2010年綜合利用率要提高到20%。
    目前,國內許多磷復肥企業逐漸重視磷石膏綜合利用,并取得了一定的成績。承擔國家重大科技攻關項目——石膏制硫酸聯產水泥技術試驗的山東魯北集團,建成了世界上最大的年產30萬噸磷銨、40萬噸硫酸、60萬噸水泥的磷石膏制硫酸聯產水泥工業裝置,消耗了本企業及附近企業的磷石膏,實現了磷石膏產銷平衡;魯北集團、貴州甕福、貴州開磷利用磷石膏生產水泥緩凝劑、石膏磚和礦井采空區填充物等,被國家發改委選為全國發展循環經濟試點單位;魯西化工集團寧夏化肥公司采用磷石膏閃燒法技術生產建筑石膏粉,年產規模20萬噸;安徽銅化集團采用多種煅燒裝置生產建筑石膏、水泥緩凝劑等;秦皇島華瀛公司、江西貴化分別新建2000萬平方米/年紙面石膏板項目。此外,山東紅日阿康、奧寶化工、貴州西洋集團、陜西華山化工、重慶涪陵化工等磷復肥企業在磷石膏綜合利用方面均有出色表現。
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