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目前我國磷石膏堆存量已超8億噸,每年還新增約8000萬噸,增量不斷產(chǎn)生,存量卻利用率偏低,一直在制約磷化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。對此,在日前舉行的2021年磷石膏綜合利用技術(shù)現(xiàn)場會上,多位專家在無害化堆存、源頭治理等方面提出了新方案。
利用途徑急需新突破
磷石膏是利用率較低、利用難度較大的酸性工業(yè)固廢,全球綜合利用率不足5%。然而,我國又是世界上磷石膏產(chǎn)量最大的國家,磷石膏多集中在長江中上游的湖北、貴州、四川、云南等省份。因此解決好磷石膏的安全環(huán)保貯存和綜合利用問題,對長江大保護目標的實現(xiàn)至關(guān)重要,對穩(wěn)定磷肥生產(chǎn)、保證糧食安全也至關(guān)重要。
“2010~2020年,我國在節(jié)能減排環(huán)保政策推動下,磷石膏利用率呈逐年增長趨勢,但利用率與利用水平仍較低?!敝袊讖?fù)肥工業(yè)協(xié)會磷肥事業(yè)部副主任白海丹介紹,當前磷石膏在綜合利用方面存在區(qū)域產(chǎn)量差異明顯。盡管我國在磷石膏利用途徑方面,已經(jīng)初步形成了以磷石膏制水泥緩凝劑、石膏板、筑路填充以及外供聯(lián)營方式為主的多種利用途徑協(xié)同發(fā)力的磷石膏綜合利用模式,但當前的磷石膏技術(shù)以及標準體系都亟需突破。
生態(tài)環(huán)境部科學(xué)技術(shù)委員會委員彭近新也認為:“磷石膏不是包袱也不是污染物,而是工業(yè)副產(chǎn)品?!彼硎?,磷石膏綜合利用形式依然緊迫嚴峻,當下中國除了借鑒國際經(jīng)驗外,還要提高磷石膏綜合利用的產(chǎn)品質(zhì)量,同時政府“看得見的手”要全面主導(dǎo)并引領(lǐng)磷石膏綜合利用,還要確保財稅激勵政策落地。
相關(guān)機構(gòu)預(yù)測,到2025年,磷石膏制水泥緩凝劑、石膏建材產(chǎn)品、井礦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型無水石膏粉及下游制品、制硫酸在技術(shù)上有所突破,將有很大的利用潛力。
從源頭解決堆存問題
貴州磷化集團黨委書記、董事長何光亮表示,目前磷酸產(chǎn)能的快速釋放和磷石膏消納能力有限的矛盾更加凸顯,需要從源頭的堆存環(huán)節(jié)采取系統(tǒng)手段加以解決,為磷石膏產(chǎn)業(yè)化消納和磷化工轉(zhuǎn)型升級贏得時間和空間。
對此,上海交通大學(xué)教授劉寧提出了從源頭落實清潔生產(chǎn)的技術(shù)新路徑——凈化石膏周轉(zhuǎn)場。該路徑是通過建設(shè)凈化石膏周轉(zhuǎn)場貯存新增磷石膏和原位循環(huán)水洗凈化老磷石膏堆場的技術(shù)路線,提升磷石膏品質(zhì)并加速磷石膏綜合利用。
“凈化的石膏品質(zhì)不僅接近天然石膏,可以直接用于綜合利用,還可以加速磷石膏的利用效率。總的來說,這項技術(shù)可以從源頭落實清潔生產(chǎn),構(gòu)建資源分級提取系統(tǒng),避免大量廢渣污水產(chǎn)生,取得事半功倍效果。同時還可以使磷石膏庫成為永久性周轉(zhuǎn)庫,建立新型環(huán)境友好型工廠?!眲幈硎?。
四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院副教授楊秀山也介紹了一種在源頭實施減量的新技術(shù)。新型硝酸法技術(shù)是一條可以實現(xiàn)突破的路徑,是突破現(xiàn)有物理浮選和硫酸法加工磷礦技術(shù)瓶頸的重要手段。這項技術(shù)主要依靠氮磷協(xié)同,通過氮磷協(xié)同融合與增效,磷石膏減排率可達68.75%。
無害化處理是應(yīng)用保障
除了從源頭處理磷石膏以外,通常還可以將磷石膏用作建材產(chǎn)品進行消耗。但由于磷石膏的特點,磷石膏建材產(chǎn)品的質(zhì)量并不能達到穩(wěn)定使用的效果。
白海丹表示,磷石膏的綜合利用還要重視無害化處理的重要性,要做到無害化處理,為以后磷石膏的利用創(chuàng)造條件。
“磷石膏含有可溶磷、可溶氟、共晶磷及有機物等有害雜質(zhì),制約其規(guī)?;?。因此針對磷石膏的特點,對其進行雜質(zhì)無害化處理,消除其負面影響是磷石膏規(guī)?;玫年P(guān)鍵。”重慶大學(xué)教授彭家惠介紹,當前解決磷石膏綜合利用的主流技術(shù)——低溫快燒法制備的磷建筑石膏以及產(chǎn)品性能不穩(wěn)定,且存在著可溶磷、可溶氟等有害雜質(zhì),會持續(xù)對磷石膏建材產(chǎn)品產(chǎn)生負面影響。
對此,彭家惠表示,可以采用700℃~800℃的中溫煅燒技術(shù)路線進行制備Ⅱ型無水石膏,其中溫煅燒工藝可以實現(xiàn)有害雜質(zhì)的無害化變遷,保證下游產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。這項技術(shù)是傳統(tǒng)技術(shù)路線的升級以及磷石膏資源化的新途徑。
來源:中化新網(wǎng)
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