2021年我国磷石膏综合利用现状及建议
[摘 要]介绍2021年我国磷石膏产生、利用情况:产生量约8000万t,同比上涨约3.9%;资源利用量3650万t,较上年增加250万t,同比提高1.4个百分点。分析磷石膏堆存现状及综合利用存在的问题,建议行业企业从源头提高磷石膏品质,因地制宜开展磷石膏综合利用项目建设,完善磷石膏综合利用标准体系,建立协同配合机制。
[关键词]磷石膏;综合利用;现状;问题;建议
2021 年是极其艰难的一年,国内新型冠状病毒肺炎疫情防控常态化,全球经济下行,产业链供应受挫,粮食安全被提到前所未有的高度,磷复肥行业努力克服疫情以及供应链不稳定带来的负面影响,为保证国家肥料供应、保障粮食安全做出了积极的贡献。
磷石膏作为磷复肥行业的重要副产品,其环保和资源综合利用压力巨大,磷石膏资源综合利用已成为磷复肥行业亟待解决的问题之一。研究和推动磷石膏资源综合利用,对实现磷复肥行业健康可持续发展具有重要意义。
1 2021年我国磷石膏产生、利用情况
1.1 磷石膏产生情况
2021年,受国内化肥保供及国际粮食、化肥市场波动影响,为保障国家粮食安全,我国磷肥产量有了一定增加,据中国磷复肥工业协会(以下简称协会)统计,2021年我国磷肥总产量为P2O51684.4万t,同比上涨3.2%;磷石膏产生量约为8000万t,同比上涨约3.9%。2012—2021 年我国磷石膏产生、利用情况见图1。
图1 2012—2021年我国磷石膏产生、利用情况
1.2 磷石膏利用情况
面对当前严峻的环保形势,在国家政策的大力扶持下,通过磷复肥行业的共同努力及相关行业的大力协助,我国磷石膏资源综合利用取得了较好的进展。据协会统计,2021年我国磷石膏资源综合利用量达到3 650万t,较上年增加了250万t,磷石膏资源综合利用率达到45.6%,同比提高了1.4个百分点(见图1)。
磷石膏政策的延续性和持续加码,促使我国磷石膏综合利用量和综合利用水平不断提高。贵州省已连续数年实现磷石膏资源综合利用率100%,云南、湖北、四川等磷石膏产生大省也相继发力,特别是湖北省,磷石膏资源综合利用情况有了较大的提高。
2021年磷石膏各利用途径利用量及占比见图2。由图2可知,磷石膏综合利用依然以传统途径为主。其中用于水泥缓凝剂制备的磷石膏量为1020 万t,占比为27.9%;外售外供磷石膏量为670万t,占比18.4%;生态修复用磷石膏量为500 万t,占比约13.7%。
图2 2021年磷石膏各利用途径利用量及占比
2021 年与2020 年各途径磷石膏利用量对比见图3。与2020年比,2021年水泥缓凝剂、筑路或充填、石膏板、建筑石膏粉、石膏砌块、石膏砖、制硫酸、生态修复等途径磷石膏利用量有一定程度的增加;外售外供途径磷石膏利用量减少较为明显。
图3 2021年与2020年各途径磷石膏利用量对比
2015—2021 年我国磷石膏利用量及不同利用途径利用量变化见图4。从2015—2021年磷石膏利用变化情况来看,磷石膏利用途径整体没有发生较大的变化。除用作水泥缓凝剂的磷石膏利用量呈逐年缓慢递增的趋势外,其他利用途径均存在不同程度的波动。生态修复作为磷石膏大规模综合利用的新途径,近两年得到了较快的发展,综合利用量增长幅度较大。
图4 2015—2021年磷石膏利用量及不同利用途径利用量变化情况
2 磷石膏堆存情况
2.1 基本情况
磷肥作为三大肥料之一,对我国粮食生产发挥着重要作用,磷肥生产每年副产大量磷石膏,2021年我国净产生磷石膏4350万t,目前这些磷石膏无法获得妥善处置,只能依赖堆存,据协会估算,至2021年我国已累计堆存磷石膏约8.7亿t。
2.2 面临形势和建议
我国磷石膏堆存压力极大。国家层面持续施压,环保要求不断严苛,提出了一系列扶持政策和限制措施;行业企业积极应对,开展大规模投资建设和研究,磷石膏综合利用率逐年提升,但利用率依然不足50%,且短期内磷石膏综合利用技术和市场容量无法满足磷石膏100%利用的要求;磷石膏堆场库容正在逐渐减少,且没有新的堆场进行补充,企业生产压力大;疫情和国际局势动荡又要求行业保证磷肥供应,保障粮食安全。磷石膏面临生产、利用、堆存三方面的巨大压力,对磷复肥行业的健康可持续发展产生一定影响。
在磷石膏规模化、高值化资源综合利用技术尚未突破前,政府有关部门应允许磷肥生产企业对磷石膏进行无害化处理后,严格按照相关法律法规、政策标准、技术规程进行安全规范贮存,并进行严格监管,以缓解行业和企业的压力,保证磷肥生产和供应。同时研究和论证磷石膏无害化处理后贮存或填埋作为资源化利用途径之一的可行性,拓宽磷石膏资源综合利用途径。
3 当前磷石膏综合利用存在的问题
3.1 磷石膏及下游产品质量不稳定
由于湿法磷酸生产工艺本身的限制,磷石膏中含有磷、氟等杂质,加之我国各地磷矿资源成分相差较大,磷石膏的品质也不尽相同,导致同种工艺不能满足不同地区不同磷石膏的综合利用需要,影响后期磷石膏综合利用制品的质量和使用效果。另外,少数磷肥企业生产过程控制不严,副产的磷石膏品质不高。
3.2 高值化、规模化利用手段缺失
目前我国磷石膏综合利用技术路线主要以传统低附加值的水泥缓凝剂、石膏建材等初级利用途径为主,缺乏大规模、大掺量、高附加值的技术应用手段,磷石膏综合利用受限于成本因素,辐射范围小,市场容量低。
3.3 支撑标准执行的检测方法不完备
通过近年来的发展,在有关政府部门的大力支持与帮助下,磷肥行业联合各大专院校、科研院所、工程单位等,建立完善了磷石膏综合利用的相关标准及技术规范,为磷石膏资源综合利用提供了方向和技术支持。但这些标准、规范中部分技术指标,尤其是磷石膏特征污染物,如共晶磷、水溶磷、有机质等的确定和检测大多引用类似行业或产品的标准,因磷石膏的特殊性,部分政府部门或下游综合利用产业对这些指标不认同,在一定程度上阻碍了磷石膏资源综合利用的发展。
3.4 上下游产业协同不足
磷石膏综合利用是一项系统工程,涉及化肥、化工、建材、建筑、农业、轻工等多个行业,以及生态环境部、国家安全部、国家发展和改革委员会、工业和信息化部、住房和城乡建设部等多个政府管理部门,磷石膏综合利用在标准制定和执行、归口管理、权责划分等方面存在产业间、部门间沟通协作不畅的问题,推动磷石膏资源化利用工作阻力较大。
4 磷石膏资源综合利用建议
4.1 从源头提高磷石膏品质
磷肥生产企业应切实转变观念,将磷石膏视作产品而非副产品或固体废弃物;积极研发、探索新型选矿工艺、设备、药剂,提高选矿质量和效率,为磷石膏品质提升提供基础条件;对现有湿法磷酸生产工艺进行改进,在兼顾磷酸生产的同时,强化过程管理,着重提升磷石膏品质;大力开展磷石膏无害化处理研究,研发高效、低成本磷石膏净化技术,进一步降低磷石膏中的杂质含量,为其资源化利用做好准备。
4.2 因地制宜开展磷石膏综合利用项目建设
企业应避免盲目投资,在充分了解自身磷石膏品质以及充分调研周边市场需求的基础上,以提升磷石膏的规模化、高质化利用为目标,以绿色循环经济为导向,充分把握国家产业结构调整,节能减排,大力发展新型墙体材料,碳中和、碳达峰的大好时机,主动联合高校、研究院所等科研力量制定有针对性的磷石膏综合利用方案,开发具有高经济附加值的深加工产品,实现企业的经济效益和社会效益共赢。
4.3 完善磷石膏综合利用标准体系
在加快磷石膏资源综合利用产品标准、技术规范、评价指标等相关标准的修订和编制工作的同时,配套建立完备的符合行业情况的检测方法,尤其是有较大磷石膏消纳潜力的建材、农业、道路方面,建立从磷石膏产生、磷石膏制品生产、磷石膏制品到施工、后评价全过程的标准体系,并加大磷石膏资源化利用标准的宣传,提升社会对磷石膏制品的认可度和接受度。
4.4 建立协同配合机制
由各相关部委牵头、行业协会参与,建立上下游产业协同、地区间配合的协同处理机制和统一、高效的协调机构,疏通体系间的壁垒,强化统筹协调和督促指导,研究解决推进过程中的新情况、新问题,积极协调配套政策的落实,合力推动磷石膏资源综合利用。
Status of comprehensive utilization of phosphogypsum in China in 2021 and suggestions
Status of comprehensive utilization of phosphogypsum in China in 2021 and suggestions
CUI Rongzheng
(China Phosphate and Compound Fertilizer Industry Association, Beijing 100013, China)
Abstract:The production and utilization of phosphogypsum in China in 2021 are introduced: The production volume is about 80 million tons,with a year-on-year increase of about 3.9%;The utilization volume is 36.5 million tons, with an increase of 2.5 million tons over the previous year, which is increased by 1.4 percentage points. The current situation of phosphogypsum stockpiling and existing problems in comprehensive utilization of phosphogypsum are analyzed. It is suggested that the industry enterprises should improve the quality of phosphogypsum from the source, carry out the construction of phosphogypsum comprehensive utilization projects according to local conditions, improve the standard system of phosphogypsum comprehensive utilization, and establish a cooperative mechanism.
Key words:phosphogypsum;comprehensive utilization;status;problems;suggestions
[收稿日期]2022-09-13
[作者简介]崔荣政(1992-),男,山东临沂人,工程师,长期从事磷肥及磷石膏行业研究工作。E-mail:820114101@qq.com
[中图分类号]X705;TQ177.3+7
[文献标志码]A
[文章编号] 1007-6220(2022)11-0001-03