有人形容尾礦是放錯地方的資源，言外之意就是只要換個(gè)思維和角度，這些尾礦就可以開(kāi)發(fā)利用而變?yōu)橘Y源和財富。其實(shí)則不然。由于技術(shù)、經(jīng)濟等因素的制約，目前我國許多尾礦還無(wú)法得到綜合利用。
如果關(guān)鍵技術(shù)得不到突破，經(jīng)濟上不劃算，尾礦將永遠是尾礦，而不會(huì )是資源，更不會(huì )變成財富。
我國的磷石膏渣就面臨著(zhù)這樣的問(wèn)題。作為在磷酸生產(chǎn)中用硫酸處理磷礦時(shí)產(chǎn)生的工業(yè)副產(chǎn)品，我國的磷石膏是石膏廢渣中排量最大的一種，不僅占用大量的土地，還嚴重污染環(huán)境。如何更好地利用磷石膏渣，使其變廢為寶，成為當務(wù)之急。近日，中國礦業(yè)報就此專(zhuān)訪(fǎng)了全國尾礦綜合利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟常務(wù)副秘書(shū)長(cháng)杜根杰。
我國磷石膏渣目前的存量和利用情況如何？
杜根杰：磷石膏是在磷酸生產(chǎn)中用硫酸處理磷礦時(shí)產(chǎn)生的固體廢渣，它的主要成分為二水硫酸鈣，此外還含有巖石成分Ca、Mg的磷酸鹽及硅酸鹽等多種其他雜質(zhì)。我國每年產(chǎn)生和排放數千萬(wàn)噸磷石膏。據統計，目前全國磷石膏年排放量超過(guò)7000萬(wàn)噸。到2012年，堆積總量超過(guò)2.5億噸。大部分磷石膏以土地堆存為主，磷石膏綜合利用率不到20%。
我國磷石膏資源和磷石膏生產(chǎn)排放具有典型區域性特點(diǎn)，90%以上集中在云南、貴州、四川和湖北四省。磷石膏固體廢渣目前均只能以堆存方式排放，這樣會(huì )占用大量土地。磷石膏堆放不僅占用大量土地，而且造成環(huán)境污染。磷石膏中的可溶磷滲入水體后，導致嚴重的富營(yíng)養化問(wèn)題。
目前，磷石膏開(kāi)發(fā)利用的主要途徑是用于水泥工業(yè)、化工原料、石膏建材制品，用作路基或回填礦山、工業(yè)填料、改良土壤等等。每年排放和歷年堆積的大量磷石膏已經(jīng)成為制約磷化工行業(yè)可持續發(fā)展的嚴重環(huán)保問(wèn)題。磷化工行業(yè)現在面臨高代價(jià)磷石膏規范的堆場(chǎng)建設和逐年提高準入門(mén)檻的綜合利用要求。磷石膏的綜合利用是磷肥行業(yè)節能減排的重要任務(wù)，事關(guān)磷肥行業(yè)能否健康、可持續發(fā)展。必須加強和推進(jìn)磷石膏綜合合理利用，實(shí)現磷化工的可持續發(fā)展。
當前，我國在磷石膏的資源化綜合利用方面還有哪些主要難點(diǎn)？
杜根杰：磷石膏排放不可避免地帶來(lái)磷、氟等游離酸性雜質(zhì)和有機雜質(zhì)。受生產(chǎn)工藝、控制條件和磷石膏露天堆放綜合影響，磷石膏使用性能影響最大的磷、氟雜質(zhì)成分具有不確定性和多樣性。
綜合利用磷石膏的各種技術(shù)，都需要控制對使用性能影響最大的雜質(zhì)成分。水洗和石灰中和反應處理方法是常用的兩種選擇：水洗是分離和降低磷石膏游離酸性雜質(zhì)的比較理想方法，難題是要產(chǎn)生大量需要二次處理的廢水；石灰中和反應處理是降低和去除磷石膏游離酸性雜質(zhì)比較簡(jiǎn)單的工藝方法，但需要重視石灰中和反應處理的附加影響。
當前，出于經(jīng)濟原因的考慮，水洗方法幾乎沒(méi)有應用于綜合利用磷石膏的工業(yè)生產(chǎn)。石灰中和反應處理方法也很少使用。實(shí)際綜合利用生產(chǎn)所采用的磷石膏大多是經(jīng)雨水洗滌酸性雜質(zhì)自然稀釋的長(cháng)期堆積原料。但是，雨水洗滌自然稀釋作用效果又具有很大的不確定性，相應綜合利用生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量也具有很大的不確定性。磷石膏可溶性雜質(zhì)是制約磷石膏像天然石膏及其他工業(yè)副產(chǎn)石膏（如脫硫石膏）進(jìn)行利用的主要原因。
而磷石膏排放標準偏低也制約其綜合利用。國家標準《磷石膏》GB/T23456-2009規定了磷石膏的附著(zhù)水（H2O）、二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）、水溶性五氧化二磷(P2O5)和水溶性氟（F）等主要控制指標。因這些主要控制指標訂的太低，給開(kāi)發(fā)利用和產(chǎn)品使用造成了一定困難。標準要求附著(zhù)水（H2O）≤25%。這里又出現了幾個(gè)問(wèn)題：其一：綜合利用生產(chǎn)企業(yè)一般不會(huì )使用含有這么高濕度的原料。以建筑石膏粉生產(chǎn)為例，含濕度高10%，熱消耗提高50%以上，產(chǎn)量降低50%以上。其二：磷石膏堆放時(shí)水分基本不流失的自然保濕率在12%左右，高含濕度排放的磷石膏必然會(huì )流失溶有磷、氟等有害游離酸性雜質(zhì)的大量水分，造成環(huán)境污染。其三：高含濕度排放不利于促進(jìn)磷化工企業(yè)技術(shù)進(jìn)步。從技術(shù)角度看，將附著(zhù)水控制在≤15%是可行的，例如火電廠(chǎng)排放脫硫石膏附著(zhù)水基本上都小于15%。也存在非技術(shù)原因，如有些磷化工企業(yè)出于水平衡(例如廢水零排放要求）需要，愿意排放附著(zhù)水高一些的磷石膏，相當于變相排放有害廢水。
標準要求，磷石膏二水硫酸鈣含量：一級≥85%；二級≥75%；三級≥65%。實(shí)際上二水硫酸鈣含量≤75%的磷石膏基本上不能用于生產(chǎn)建筑石膏粉及其制品。還應該重視另一個(gè)問(wèn)題，當二水硫酸鈣含量相同時(shí)，即使磷石膏生產(chǎn)的建筑石膏粉濕強度與天然石膏相同，其干強度也要低20%左右。故標準不宜直接套用天然石膏標準要求。磷石膏的二水硫酸鈣含量宜最低要求≥78%。
標準還要求水溶性五氧化二磷含量≤0.80%；水溶性氟含量≤0.50%。這是一般重點(diǎn)磷化工企業(yè)都可以達到的標準。這樣的標準要求不利于促進(jìn)磷化工企業(yè)技術(shù)進(jìn)步，更不可能促進(jìn)磷石膏無(wú)害化處理排放。即使使用這樣要求的磷石膏原料生產(chǎn)的建筑石膏制品，不僅質(zhì)量指標不如天然石膏，石膏制品使用還存在鹽霜、霉變等長(cháng)期問(wèn)題。
當前我國有沒(méi)有加快磷石膏資源化開(kāi)發(fā)利用的可行性？具體體現在哪里？
杜根杰：首先就是存在著(zhù)開(kāi)發(fā)利用的產(chǎn)品和市場(chǎng)。開(kāi)發(fā)利用工業(yè)副產(chǎn)石膏，從技術(shù)角度，主要有三大途徑：一是制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥或氧化鈣；二是作為水泥緩凝劑；三是生產(chǎn)新型石膏建筑材料。
制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥或氧化鈣是硫資源的循環(huán)利用，鈣元素用于水泥或石灰生產(chǎn)。僅從技術(shù)角度看應該是循環(huán)經(jīng)濟資源化利用的有效途徑。但幾十年來(lái)，在我國并沒(méi)有得到大面積推廣應用。原因主要有：一是經(jīng)濟技術(shù)綜合原因，即相對于分別生產(chǎn)硫酸和水泥的成本和質(zhì)量問(wèn)題；二是制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥屬于高耗能生產(chǎn)，并不符合節能減排的世界潮流；三是很多磷化工企業(yè)使用和消耗其他行業(yè)環(huán)?；厥樟蛩?，如冶金企業(yè)的環(huán)?；厥樟蛩?。
磷石膏作為水泥緩凝劑也存在一定的局限性：一是磷石膏原料含磷、氟等游離酸性雜質(zhì)，直接使用會(huì )影響水泥質(zhì)量，需要對原料進(jìn)行預處理；二是水泥使用地區分布基本是均勻的，而磷石膏則具有典型區域性分布特點(diǎn)，不適合長(cháng)距離運輸使用。
石膏建材產(chǎn)品因其輕質(zhì)隔熱、節能保溫、阻燃防火、施工方便、綠色環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，在建筑行業(yè)中得到廣泛應用。磷石膏排放量巨大，新型建材行業(yè)的利用是可能消納的主要途徑。工業(yè)副產(chǎn)石膏代替天然石膏生產(chǎn)石膏新材產(chǎn)品將成為大趨勢。利用磷石膏原料生產(chǎn)新型建筑材料的關(guān)鍵是工業(yè)大規模生產(chǎn)高質(zhì)量、低成本和性能指標穩定的建筑石膏粉。目前，磷石膏生產(chǎn)新型石膏建筑材料的工藝和裝備技術(shù)在進(jìn)步。我國近10年來(lái)，利用磷石膏和脫硫石膏為主的工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)新型石膏建筑材料獲得很大發(fā)展。新型石膏建材產(chǎn)品以紙面石膏板、石膏砌塊、石膏基干混砂漿為主。生產(chǎn)設備主要圍繞石膏煅燒設備，發(fā)展了流化床（俗稱(chēng)“沸騰爐”）等具有中國特色的石膏煅燒設備。
當前，我國建筑石膏粉生產(chǎn)線(xiàn)成熟年生產(chǎn)規模達到20萬(wàn)噸左右，發(fā)展了烘干煅燒同步進(jìn)行（俗稱(chēng)“一步法”）和烘干、煅燒分別進(jìn)行（俗稱(chēng)“兩步法”）的建筑石膏粉煅燒生產(chǎn)工藝。單從煅燒工藝和設備方面，我國與國外相比，甚至具有一定創(chuàng )造性，已發(fā)展具有中國特色的、大規?；霉I(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)建筑石膏粉的工藝和裝備。
我國當前加快磷石膏資源化開(kāi)發(fā)利用，該怎么做？
杜根杰：目前至少應該做到這幾點(diǎn)：
首先，做到磷石膏廢渣無(wú)害化排放。磷石膏資源化開(kāi)發(fā)利用的前提是磷石膏廢渣應該是一種可利用和能夠經(jīng)濟利用的資源，而不是勉強利用的“被”資源化。如果磷石膏廢渣能夠實(shí)現無(wú)害化排放，不僅現在是容易實(shí)現經(jīng)濟化綜合利用的資源，也是將來(lái)后人方便使用的資源。行業(yè)內有一種認識——磷石膏廢渣利用是一個(gè)世界難題。這需要深入分析和認識。磷石膏廢渣開(kāi)發(fā)利用難就難在二次處理，不光是二次處理直接投資問(wèn)題，主要是二次處理的堆場(chǎng)建設和廢水處理巨大的間接投資和環(huán)保許可難題。資源化綜合利用的基礎和根本在于磷石膏廢渣的無(wú)害化處理排放。
磷化工企業(yè)排放磷石膏廢渣在線(xiàn)進(jìn)行無(wú)害化處理技術(shù)和經(jīng)濟角度都是可行的。例如增加循環(huán)堿性水中和水洗和二次脫水處理工藝，可以除去95%以上的磷、氟等游離酸性雜質(zhì)和大部分有機雜質(zhì)。循環(huán)堿性水中和水洗工藝不會(huì )增加磷化工企業(yè)任何廢水排放量，成本代價(jià)小。初步分析估算，在線(xiàn)處理50萬(wàn)噸磷石膏，投資2000萬(wàn)元左右，噸處理成本5元~10元?？紤]多次運輸等各種因素，二次處理將超過(guò)在線(xiàn)處理成本10倍。
在線(xiàn)無(wú)害化處理，控制磷石膏游離附著(zhù)水在接近磷石膏自然保濕率的15%以?xún)?，現行脫水技術(shù)經(jīng)濟可行。無(wú)害化和低附著(zhù)水的磷石膏原料既便于現在利用，又方便長(cháng)期堆存，還可大幅度降低堆場(chǎng)建設費用。
其次，重視磷石膏廢渣的堆場(chǎng)管理?；祀s有建筑垃圾和塑料垃圾等異物的磷石膏原料，會(huì )嚴重影響生產(chǎn)穩定性和安全性；混雜有化學(xué)物質(zhì)的磷石膏原料，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。這些在磷石膏廢渣開(kāi)發(fā)利用方面不是個(gè)案。為了很好綜合利用磷石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏，保證其純凈無(wú)雜質(zhì)，建議排放和堆場(chǎng)管理分離。即堆場(chǎng)建設和使用歸排放方，堆場(chǎng)管理由環(huán)保指定或開(kāi)發(fā)利用部門(mén)專(zhuān)門(mén)管理，費用由排放費支付。
再次，資源化開(kāi)發(fā)利用和資源保護并舉。盡管有《國家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)“十二五”資源綜合利用指導意見(jiàn)和大宗固體廢物綜合利用實(shí)施方案的通知》中“到2015年，磷石膏綜合利用率達到30%”和工業(yè)信息化部的《磷銨生產(chǎn)準入條件》等國家政策要求，要實(shí)現這些目標有諸多困難。典型區域分布特點(diǎn)是實(shí)現這些要求目標的難點(diǎn)。磷石膏產(chǎn)生和排放主要集中在經(jīng)濟不很發(fā)達的西南地區，很多企業(yè)遠離使用新型建材相對集中的大城市。不分區域特點(diǎn)的相同政策要求，其結果必然是很多企業(yè)對于目標要求流于形式。
另外，有些地方的磷石膏，是不亞于一般天然石膏的寶貴石膏資源。例如貴州開(kāi)磷集團排放的磷石膏，其二水石膏品位、色度和可以生產(chǎn)的建筑石膏粉質(zhì)量指標均超過(guò)許多天然石膏。這些磷石膏廢渣應該實(shí)現無(wú)害化處理和有計劃堆放，給后人留下寶貴的資源。
最后，磷石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏的開(kāi)發(fā)利用需要產(chǎn)業(yè)政策的扶持。建議將磷石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)的建筑石膏粉列入國家減免稅收產(chǎn)品范圍。磷石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)的建筑石膏制品屬于國家減免稅收產(chǎn)品范圍，磷石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)的建筑石膏粉產(chǎn)品并沒(méi)有列入其中。建筑石膏粉是生產(chǎn)石膏新型建材的原料，也是綜合利用的關(guān)鍵和難點(diǎn)所在。故將磷石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)的建筑石膏粉列入國家減免稅收產(chǎn)品范圍有利于鼓勵源頭項目投資和工業(yè)規?；a(chǎn)企業(yè)的積極性。
還有一點(diǎn)必須提及，那就是建議按磷石膏廢渣排放質(zhì)量等級和無(wú)害化處理標準征收不同等級的排放費，優(yōu)質(zhì)磷石膏廢渣低費，劣質(zhì)磷石膏廢渣高費。排放費主要用于返還、扶持和獎勵綜合利用貢獻單位，特別要獎勵開(kāi)發(fā)利用技術(shù)進(jìn)步貢獻大的單位。
資料來(lái)源：中國礦業(yè)報
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