基于无废城市建设视角下的典型区域磷石膏综合利用对策建议

罗会鹏 王志瑞 吴文涛 王小平 杜正伟 李贺军 刘奕

摘  要：贵州省磷矿资源丰富，磷矿资源开采在带来经济增长的同时，其所产生的磷石膏也给当地生态环境造成了不利影响。文章概括了贵州省磷石膏综合利用现状，分析了贵州省磷石膏物化特性及综合利用需关注的问题，并提出对策和建议，对建设无废城市，助力生态文明建设、实现绿色可持续发展具有重要意义。

关键词：磷石膏;综合利用;无废城市;绿色可持续发展

中图分类号：X781.3 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）35-0093-03

Abstract： Guizhou Province is rich in phosphate rock resources. While phosphate rock mining brings about economic growth， the phosphogypsum produced by it also has an adverse impact on the local ecological environment. This paper summarizes the current situation of the comprehensive utilization of phosphogypsum in Guizhou Province， analyzes the physicochemical properties of phosphogypsum in Guizhou Province and the issues that need attention in its comprehensive utilization， and puts forward countermeasures and suggestions， which has great significance for building a waste-free city， helping the construction of ecological civilization， and achieving green and sustainable development.

Keywords： phosphogypsum; comprehensive utilization; waste-free city; green and sustainable development

磷石膏是濕法磷酸工艺中所产生的工业固体废弃物。磷石膏的主要成分是二水石膏，一般呈灰白色或灰黑色[1]。我国磷石膏产量最大的省份，分别是鄂、滇、贵、川、皖，这五省磷石膏产量占全国总量的87.4%[2]。贵州作为全国三大磷矿基地之一，磷矿资源开采历史悠久，磷化工产业是贵州重要支柱产业，产业的崛起在带来经济效益的同时产生了大量的磷石膏。历史上，贵州省的磷石膏主要以堆存为主，磷石膏的堆积不仅占用大量的土地资源，而且会对周边大气、土壤、水系及人文环境造成一定的危害[3]。因此，磷石膏的大量综合利用可实现减少资源消耗、“变废为宝”，促进磷化工产业可持续发展、助力构建“无废城市”和推进生态文明建设。文章在对当前贵州省磷石膏物化特性及综合利用现状进行分析的基础上，总结贵州磷石膏综合利用需要关注的问题，并提出相应的对策建议，以期对建设无废城市、推进生态文明建设和实现磷化工行业绿色可持续发展提供理论参考。

1 无废城市建设对固体废物的要求

“无废城市”是以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为引领，通过推动形成绿色发展方式和生活方式，持续推进固体废物源头减量和资源化利用，最大限度减少填埋量，将固体废物环境影响降至最低的城市发展模式。无废城市建设的其中之一任务是要减少矿业固体废物产生和贮存处置量、促进固体废物减量和循环利用、推动大宗工业固体废物资源化利用、逐步解决工业固体废物历史遗留问题。

2 贵州磷石膏的堆存压力及综合利用现状分析

2.1 磷石膏堆存压力

长期以来，贵州省磷石膏除少量用于生产建材产品外，大部分作为废渣堆存在企业附近的渣场。多数企业采用湿排干堆（堆场），少数企业采用湿排湿堆（磷石膏库），磷石膏的堆放带来许多隐患。一个方面，干堆放的磷石膏呈粉末状，长久日晒易形成扬尘，影响大气环境;另一方面，被雨水淋漓，含有水溶性P2O5、水溶性F-及多种盐类等有害杂质易于流出，进入地表水、地下水或土壤，将会造成不可逆转的水体、土壤、植物污染。据统计，2017年贵州省磷石膏产生量约1376.9万t，堆存量约为719.9万t，综合利用量约为675万t，综合利用率约为47.7%。2017年除个别企业能够实现“以用定产”外，大部分企业磷石膏利用率介于15%-67%之间，每年仍有大量磷石膏堆积于渣场，环境压力巨大。2017年贵州省磷石膏产生企业产生量、堆存量及利用率见图1所示。

2.2 贵州省磷石膏综合利用现状分析

近年来，随着公众环境保护意识不断增强及生态文明建设的不断推进，大宗固体废物磷石膏的综合利用引起了贵州省政府的高度重视，2018年贵州省人民政府印发《关于加快磷石膏资源综合利用的意见》（黔府发〔2018〕10号），首次提出全面实施磷石膏“以用定产”， 实现磷石膏产消平衡。目前，贵州省在磷石膏综合利用方面基本形成了以磷石膏建材、井下充填和制酸为主的三大利用途径。贵州省磷石膏综合利用方式主要以瓮福集团、开磷集团及金正大诺泰尔化学有限公司等典型企业研发的综合利用途径为主（见图2）。

3 贵州磷石膏主要风险因子特性分析

对贵州省磷石膏按照GB/T 23456-2018《磷石膏》、GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》、GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》进行磷石膏（原渣）采样及监测分析，共采集翁福、开磷、金正大、川恒等8个企业排放的磷石膏75个样品，其风险因子含量（平均值）如表1。

表1所列因子含量水平与国标GB/T 23456-（2018）《磷石膏》、GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》、GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》对比，结果如下：（1）氯离子含量较低，能够满足GB/T 23456-（2018）《磷石膏》对氯离子含量的一级标准限值;（2）放射性核素含量整体较低，均符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》建筑主体材料的技术要求（IRa≤1.0、Iγ≤1.0）及A类装饰装修材料对放射性的技术要求（IRa≤1.0、Iγ≤1.3）;（3）除个别企业存在重金属汞超标外，其余重金属含量均较低，能够满足GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》相应指标限值要求。综上所述，贵州省磷石膏除个别企业存在重金属汞超标以外，这部分重金属汞超标的磷石膏应引起重视并按照危险废物相关要求进行合理处置，其余指标均远远低于国家标准，可大量进行资源综合利用。

4 磷石膏综合利用存在的问题

4.1 磷石膏成分差异大，前处理成本高，综合利用难度大

磷石膏的产生来源于磷化工行业，其物化含量和有害杂质含量受磷矿石和磷化工企业生产工艺和处理方式影响极大，不同企业、不同批次的磷石膏化学成分、杂质含量都会有所不同。磷石膏物化成分的波动往往会造成生产线的既定工艺参数失控，产生废品，造成经济损失。因此，对磷石膏进行资源化利用必须先掌握磷化工企业生产工艺及磷石膏物化成分。磷石膏刚生产出来时为潮湿的粉体状，含有大量水分及重金属等有害杂质，很难达到生产装置的要求，在进行综合利用前须进行相应的前期处理达到相应标准后方可使用，这样就大大增加了生产成本，进而使得磷石膏的大量综合利用难度加大。贵州属于西部落后地区，经济发展较为落后，当地政府财政能力有限、企业资金难以承担高成本运营。

4.2 产品质量不稳定，相关质量标准缺失

当前，贵州省的磷石膏主要应用于建筑材料，例如用作水泥缓凝剂、黏结石膏、粉刷石膏等新型建筑材料。可见，贵州省磷石膏综合利用已取得积极进展，掌握了一定的磷石膏制建筑材料技术、应用逐渐广泛。但因工艺参数把控偏差，一些产品也存在强度不够，返潮、返硝等质量不稳定现象。究其原因主要是产品缺乏相关国家或行业标准，操作规程不规范。

4.3 资源化利用率低，建设无废城市差距大

磷石膏因受综合利用成本高、磷石膏与天然石膏生产的相同产品市场竞争力弱及技术支撑能力薄弱等影响，综合利用率仍然较低。目前，贵州省磷石膏的利用途径仍以同质化、低值化利用为主，未能实现高附加值的大量综合利用。2018年12月，由国务院办公厅印发的《“无废城市”建设试点工作方案》对建设“无废城市”的要求主要体现在减少矿业固体废物产生和贮存处置量、促进固体废物减量和资源化利用、逐步解决工业固体废物历史遗留问题。贵州磷石膏利用率低、大量历史遗留磷石膏难以在短期内进行库存清零和消纳，建设“无废城市”存在较大差距。

5 对策建议与结论

5.1 加大财税政策力度，拓宽融资渠道，助推磷石膏资源综合利用

围绕磷石膏资源化综合利用，合理布局形成产业化、规模化工业园，建设一批磷石膏资源综合利用产品使用示范工程和项目。当前，贵州已开工建设福泉磷石膏综合利用产业园，建成翁福集团20万t建筑石膏粉及砂浆、开迪公司年产20万t高温石膏、开莱公司年产20万t建筑石膏等项目。这些项目的投入使用势必有力助推贵州磷石膏“以用定产”。与此同时，一方面，建议相关部门加快调整产业结构步伐，以“千企改造”工程为重要抓手，改进磷石膏加工企业生产工艺，推行清洁生产，促进企业转型升级;一方面，建议国家出台逐步禁止开采天然石膏政策，支持工业副产磷石膏综合利用，鼓励相关行业利用磷石膏代替天然石膏进行产品生产。完善税收及财政政策，对磷石膏资源化利用企业和利用磷石膏的制品企业，给予相应减税或免税政策;建立磷石膏综合利用奖励机制，对磷石膏利用的共性关键技术研发和磷石膏综合利用项目给予必要的财政补助等政策支持。鼓励建筑业、房地产业使用工业副产磷石膏制品的使用，实行激励措施，提升市场对磷石膏产品的需求，提高磷石膏综合利用水平。进一步拓宽融资渠道，相关企业可通过积极争取国家、省级专项资金支持以及PPP模式拉动投资以缓解当地政府和企业巨额资金缺口压力，按照“谁利用谁受益”的原则，运用市场经济手段、多渠道、多途径筹集资金，确保磷石膏综合利用项目资金充足。

5.2 加快制定相关标准，为磷石膏资源综合利用扫除障碍

近年来，贵州省磷石膏资源综合利用取得了一定成绩，主要集中在生产建筑材料及其制品，具备一定的环保节能优势，但因缺乏相关磷石膏制作建筑产品相应产品标准及规程规范，利用磷石膏生产的产品性能因工艺参数掌控偏差存在质量不稳定的现象。建议政府有关部门发挥相应的行政管理职能，加快制定磷石膏应用于建材行业相关规程规范、产品质量标准和工程建设标准，为磷石膏资源综合利用清扫障碍，从宏观和微观上提供服务职能。

5.3 以“无废城市”建设，倒逼磷石膏资源化大宗利用

磷石膏的大量堆积，不仅占用大量的土地资源，还对当地的生态环境造成破坏和污染，带来严重的安全隐患，影响城市安全运行和绿色可持续发展。2018年12月，国务院办公厅印发的《“无废城市”建设试点工作方案》要求城市在固体废物重点领域和关键环节实现大宗工业固体废物贮存处置总量趋零增长，主要农业废弃物全量利用，生活垃圾减量化资源化。“无废城市”建设必将有力推动贵州磷石膏的资源化利用进程，“無废城市”建设对于贵州磷石膏减量和资源化利用既是机遇又是挑战，贵州可充分利用好国家建设“无废城市”的大好政策，积极争取相关专项资金的扶持，倒逼贵州磷石膏资源综合利用，全面实现新增堆存量为零、逐步消纳已堆存量。

磷石膏综合利用是实现其资源化、缩量化、无害化的重要手段，是节约资源、治理污染、保护环境、实现可持续发展的重要举措。贵州省磷石膏综合利用起步较晚，磷石膏消耗量与产生量不匹配，磷石膏大量积存已成为制约磷化工产业可持续发展的瓶颈因素。贵州雄厚的科技实力，为企业研发先进生产工艺和开发新产品提供了技术保障。只要政府营造良好的政策环境，以“无废城市”建设等利好政策为依托，加大对企业资金、税收减免力度，同时企业自身拓宽融资渠道、加强技术交流与合作，磷石膏资源化利用步伐指日可待，“无废城市”建设能力必将得到提升，从而实现磷化工行业绿色可持续发展及生态文明建设的目标。

参考文献：

[1]黄照昊，罗康碧，李沪萍.磷石膏中杂质种类及除杂方法研究综述[J].硅酸盐通报，2016，35（5）：1504-1508.

[2]叶学东.“十二五”期间磷石膏利用现状及当前工作重点[J].硫酸工业，2017（1）：40-43.

[3]王莹，王鹏起，谭丹君，等.磷石膏的预处理及在建材中的应用[J].建设科技，2016（16）：164-166.