我国磷石膏处置现状及绿色发展对策

李 纯，薛鹏丽，张文静，孙晓峰，高 涵

（1. 北京市科学技术研究院 轻工业环境保护研究所，北京 100012；2. 生态环境部 环境规划院，北京 100012）

磷石膏是湿法制取磷酸时产生的一般工业固体废物。随着我国磷肥工业的快速发展，磷石膏排放量急剧增加。受各种因素的影响，目前磷石膏的资源化利用还不能做到“吃干榨净”，堆存仍是大宗处置的主要方式。统计数据表明，截止目前我国磷石膏累计堆存量超过5×108t［1-5］。另外，由于我国磷化工产业90%以上集中在云、贵、川、鄂等磷矿资源丰富的长江经济带沿线区域，因此，大量堆存的磷石膏更是导致长江流域总磷污染的重要原因。

2018年12 月，国务院办公厅印发《“无废城市”建设试点工作方案》（以下简称《方案》）。《方案》提出“通过推动形成绿色发展方式和生活方式，持续推进固废源头减量和资源化利用”，强调“以磷石膏为重点，探索实施以用定产政策，逐步解决工业固废历史遗留问题”。随着无废城市建设的有序开展，以及长江经济带生态环境保护成为我国重大战略部署，磷石膏资源化利用受到空前重视。

因此，系统梳理我国磷石膏处置的目前状况和现存问题，推进磷石膏的资源化利用和绿色发展，不仅对改善长江经济带区域水环境质量具有重要的战略意义，同时也是大力发展循环经济，构建资源节约型、环境友好型社会的重要措施，具有重要的社会、环境和经济意义。

本文通过系统分析我国磷石膏资源化利用现状，针对资源化利用过程中存在的问题，从政策扶持、技术突破、完善标准、树立民众绿色消费意识等角度提出了我国磷石膏绿色发展对策。

1 我国磷石膏生产及排放现状

统计数据表明，“十一五”末期，我国磷石膏年排放量已达50 Mt。“十二五”期间，由于科学施肥等多种因素影响，高浓度磷肥产量逐年大幅度增长的势头有所放缓，磷石膏产生量也呈现缓慢增长的态势。2016～2018年，受国内外化肥市场萎缩等诸多因素的影响，我国磷肥行业产能过剩矛盾愈加凸显，高浓度磷肥产量下降，磷石膏产量稍有减少。2010～2018年我国磷石膏产生量见图1。

图1 2010～2018年我国磷石膏产生量

2 我国磷石膏资源化利用形势及现状

2.1 政策环境

近年来，固体废物的污染防治与资源化利用已引起各级政府及相关部门的高度重视，政策环境进一步加强。2019年更是磷石膏资源化利用高度重视年和磷化工行业固废全过程管理关键年。国家层面法规的发布频率加快，省市实施细则相继出台，力度之大，前所未有。近5 a发布的部分磷石膏相关政策法规见表1。

表1 近5 a发布的部分磷石膏相关政策法规

由此可见，外部政策环境对磷石膏资源化利用已形成倒逼机制。倒逼力度之大、范围之广前所未有。磷石膏的资源化利用和绿色发展刻不容缓。

2.2 磷石膏资源化利用现状

随着生态环境保护、资源资源化利用要求的日益提高，磷石膏资源化利用问题已愈来愈引起各个方面的高度重视。“十一五”末期，我国磷石膏资源化利用率约为20%。“十二五”期间，我国磷石膏资源化利用率进一步提高。2011～2015年，我国磷石膏利用率从23.50%提高到33.13%，2015年磷石膏资源化利用率比2010年增长了约13%。“十三五”期间，2016～2018年磷石膏资源化利用率继续稳步提升。2010～2018年我国磷石膏资源化利用量和磷石膏综合利用率见图2。

续表1

图2 2010～2018年我国磷石膏资源化利用量和磷石膏综合利用率

分析表明，近年来我国磷石膏利用率虽逐年稳步提高，但磷石膏利用量与产排量差距较大，加之前期的大量堆存，磷石膏堆存量仍呈逐年增加的态势。

2.3 我国磷石膏资源化利用途径

目前，我国磷石膏资源化利用途径主要集中在外售或外供、建材领域、化工领域、农业领域、磷矿山采空区回填等其他领域。建材领域方面，主要用于生产水泥缓凝剂、建筑石膏（纸面石膏板、石膏模盒、石膏砌块等）、石膏砖、a型建筑石膏粉、路基胶结充填等；化工领域方面，主要用于制硫酸联产水泥、制备硫酸铵联产碳酸钙、制备硫酸钾等；农业领域方面主要用于土壤调理剂、肥田剂等。2018年我国磷石膏资源化利用途径及利用率见图3。由图3可知，我国对磷石膏的资源化利用虽然逐渐呈现出多元化态势，但制备水泥缓凝剂、外售或外供、制造石膏板这3种途径仍然是主流方向。

3 我国磷石膏资源化利用面临的问题和挑战

3.1 政策支持不配套

近年来，国务各部委和地方各级政府相继下发磷石膏资源化利用的相关政策文件，但内容多以宏观调控为主，主要集中在磷石膏资源化利用目标和总量控制。我国磷石膏资源化利用的发展进程较短，实践经验有限，政府在磷石膏利用上应为行业厘清思路、指明方向，在财税政策、应用技术、资金支持方面找到突破口，给企业提供正确长远的指导。

图3 2018年我国磷石膏资源化利用途径及利用率

3.2 标准体系不完善

企业要有章可循，相关产品和技术标准是必备条件。各级政府和行业主管部门应及时出台统一的相关标准，才能使磷石膏资源化利用能够健康、可持续地发展［6］。目前已有的磷石膏相关标准共有产品、处理技术和测定方法12项，对推动磷石膏资源化利用、稳定产品质量起到了一定的规范和指导作用，同时也存在标准指标偏低、指标设置不足等问题。总体来说，磷石膏资源化利用标准体系还不完善。

3.3 技术支撑能力不足

现有的磷石膏处置及资源化利用技术主要集中于制备水泥缓凝剂、纸面石膏板、悬浮态分解磷石膏制硫酸等方面，存在在线质量控制技术不成熟、预处理技术成本较高、技术经济性差、推广价值普遍低等问题［7-9］。这些因素限制了磷石膏的大规模处理，严重制约了磷石膏资源化利用产业的发展。

3.4 区域发展不平衡，磷石膏资源化利用产品的市场竞争力较弱

我国磷石膏的生产及排放主要集中在云、贵、川、渝、鄂等地，位置相对偏远，经济发展相对滞后。这些地区及周边市场对磷石膏产品市场需求有限，导致磷石膏只能大量堆存［10-13］。经济发达的东部地区，石膏使用量相对较大，而受运输半径的影响导致磷石膏供不应求。此外，由于大众绿色消费观念尚未形成、消费者对磷石膏产品质量有顾虑、磷石膏产品价格不占优势等原因，与天然石膏产品相比，磷石膏市场竞争力相对较弱，限制了磷石膏产品的大规模应用。

4 磷石膏绿色发展对策建议

4.1 绿色发展，政策先行

科学的产业政策和优越的制度是开展经济活动的根本前提。要彻底解决磷石膏大量堆存和资源化利用的问题，离不开国家相关政策的大力扶持。如在磷石膏发展空间上，政府可出台相关政策，限制或禁止开采天然石膏，提高天然石膏资源税税率，既可防止天然石膏过度开采，也有助于推动磷石膏资源化利用；在磷石膏利用共性技术研发上，政府可对磷石膏资源化利用技术研发项目和机构给予必要的财政补助；在磷石膏产品推广方面，政府可出台相关政策措施，把磷石膏产品纳入政府采购品目分类目录，在市政工程建设等政府项目中大力推广使用磷石膏产品；在资金支持方面，政府可通过设立专项基金、政府补贴、银行贷款等方式加大对磷石膏利用企业的扶持，实施磷石膏利用以奖代补等政策和做法。此外，政府还需建立配套的协调机制和长效机制，打通磷石膏资源化利用进程中最后一公里的障碍。

4.2 完善标准建设

磷石膏产品得不到大规模应用，很大一部分原因是缺乏相关标准，导致下游企业不敢用。规范磷石膏利用标准不仅可以提高磷石膏利用效率，还能促进产业的规范化和合理化。目前，国家有关行业主管部门已着手开展磷石膏及其资源化利用产品相关标准的制定工作，但存在标准指标偏低、指标设置不足等问题，难以满足产品日益发展的需求。因此应及时修、制定相关标准，同时促进国家标准、行业标准、地方标准和技术标准的有机结合，实现标准对行业发展的有效指导。

4.3 强化科技支撑

一是推广示范适用技术，加快科技成果推广应用。如山东鲁北企业集团总公司自主研发的磷石膏制硫酸联产水泥技术，于2017年被原国家环保部列入国家先进污染防治技术目录，被国家发改委列入国家首批循环经济典型案例，然而由于种种原因，该技术目前并没有得到大力推广。因此，具有自主知识产权的科技成果在投入市场后，政府和相关金融机构应大力支持和推广，以加快科技成果的落地应用。二是攻关研发前瞻技术。产学研用相结合，打造以企业为主体、高校和科研院所为辅助的联合团队，加大科研投入力度，开展磷石膏资源化利用相关研究工作，完成针对性的技术突破，拓展磷石膏资源化利用途径。

4.4 控制磷石膏在线产生量和无害化排放，从源头控制磷石膏质量

磷石膏资源化利用的前提在于磷石膏的无害化排放。由于磷化工行业与磷石膏资源化利用产品下游行业属于两个不同行业，上游磷肥企业为了降低成本、提高效益，对工艺过程中产生的磷石膏质量重视不足。磷石膏生产及排放的先天不足会给下游企业带来二次处理投资及成本问题，以及安全环保问题。因此，磷肥企业在工艺流程中应加强生产全过程管理，在磷肥生产线对磷石膏的生产及排放进行无害化处理，减少磷石膏排放量，提升磷石膏品质，为其资源化利用提供质量保障。

4.5 加大宣传和引导，提高公众认知度和接受度

当前，磷石膏产品普遍面临公众接受度不高、市场推广困难的处境。对此，磷肥企业可联合相关政府部门以及相关磷石膏制品企业，建设磷石膏资源化利用产品示范工程，同时加强媒体宣传，牢固树立磷石膏是产品的观念，加大公众对磷石膏产品的认知度和接受度，营造有利于磷石膏利用的良好社会氛围。

5 结语

国家“十三五”规划明确提出，到“十三五”末，磷石膏资源化利用率达到50%。磷石膏资源化利用是节约资源、保护环境和实现绿色发展的重要举措，是构建无废城市的重要基石。我国磷石膏资源化利用起步较晚，目前仍以大量堆存为主，给环境和企业带来沉重的负担。只要政府、企业、科研机构、民众联合起来，营造良好的政策环境、完善磷石膏利用标准体系、突破磷石膏资源化利用关键技术、牢固树立绿色消费观念，磷石膏资源化利用必将迎来绿色发展的春天。