磷石膏作为磷化工产生的工业固体废弃物,其综合利用是一项世界性难题,全球综合利用率不到8%。多年来,巨量磷石膏主要采取堆存方式处理,对生态环境构成严重污染风险。
当前,我省磷石膏综合利用存在哪些短板?磷石膏综合利用企业生存状况如何?如何推动磷石膏综合利用上台阶?连日来,湖北日报全媒记者带着以上问题,赴宜昌、荆门、襄阳等省内磷石膏主产区探访,敬请关注。
我省磷石膏综合利用率偏低、环境污染频发的问题,引起了省委、省政府和省人大常委会的高度关注。
2021年12月,省委办公厅、省政府办公厅出台《关于加强磷石膏综合治理 促进磷化工产业高质量发展的意见》。省人大常委会通过广泛深入的调研,很快拿出了《湖北省磷石膏污染防治条例(草案)》并提交省十三届人大常委会第三十次会议审议。
磷石膏综合利用这道必答题,唯有政府和市场“两只手”齐发力,才能尽快破解。
磷石膏产品目前成本较高
作为磷化工副产品,磷石膏往往是白送给下游企业,有的还要给补贴甚至倒贴运费,但磷石膏制品是否一定“价廉”呢?
从目前的情形看,答案是否定的。
湖北三峡实验室主任、武汉工程大学教授池汝安说,磷石膏的无害化处理,无论是水洗、煅烧还是浮洗,每增加一个环节,都意味着增加药剂费、电费、水费、人工费、煤炭费等成本。如,对磷石膏脱色提纯,仅脱色每吨会增加成本20元至30元,若要增白,吨成本会增至50元。而要动火煅烧的话,吨成本会达到100元,即便对回转窑等设备优化,吨成本也在70元至80元。难怪有企业吐槽,制一吨磷酸利润才200元左右,每吨磷石膏无害化处理就得花40元左右。
探索磷石膏制水泥新途径
在武汉工程大学兴发矿业学院教研室主任李洪强看来,如今磷石膏的困境跟十几年粉煤灰的遭遇有点类似。当时很多企业尤其是电厂粉煤灰堆成山,白送都没人要,但后来随着技术进步,粉煤灰被大量用作建材,每吨可卖到100元至200元。“随着技术进步,磷石膏制品用途越来越广,产量上来了,成本会不断降低,市场接受度会越来越高。”
依托科技创新破解磷石膏利用难题,湖北三峡实验室让人们看到了希望。
池汝安教授介绍,三峡实验室在创新基金中专门设立磷石膏综合利用重大专项,正在筹建宜昌市磷石膏产业研究院,将以推动大宗固废利用为方向,聚焦建筑材料、路基材料及水泥等重点领域,加强技术攻关。
在他看来,目前磷石膏综合利用领域急需扩大,一个重要的方向就是用于生产水泥。磷石膏在产生过程中的硫酸钙,加入还原剂可分成二氧化硫和氧化钙,碳酸钙可分解成氧化钙和二氧化碳,两者产生的氧化钙可替代石灰石用作生产水泥的原料,进而减少石灰石矿的开采,少排二氧化碳,而且硫酸钙因为不含硅,比常用水泥原料硅酸钙更纯,这将是水泥生产工艺的革命性变革。
据测算,若采用磷石膏生产水泥,我省每年8000万吨水泥的产量,就要消耗800万吨氧化钙,消化1200万吨磷石膏,基本可消掉全省每年新增的磷石膏,存量磷石膏也可逐步消化。
山东的鲁北化工,几年前就创建了磷铵—硫酸—水泥联产的循环经济产业链。宜昌市远安县西部化工公司正与科研团队联合开展25万吨/年磷石膏制硫酸联产石灰工艺示范项目建设,探索磷石膏制硫酸联产水泥工艺路径,预计本月点火投产。值得关注的是,由于硫酸价格目前处于高位,吨价达1000元左右,较低谷期时增长了2倍多,利用硫酸钙分解二氧化硫制硫酸,利润较高,兴发集团去年以来大受其益。
池汝安透露,他曾前往西部化工观摩学习该项目。今年,武汉工程大学兴发矿业学院牵头,拟与兴发集团合作上马磷石膏制水泥生产线,目前已在郑州一家设备厂完成了小试,效果较好,正在做中试和生产线的设计。
“磷石膏制水泥,技术上完全可行,但因涉及化工、建材两个行业,涉及利益冲突,推广起来难度不小。”池汝安说,磷石膏制水泥必须先得到住建部门认可,否则难以实现市场准入。
蹚出综合治理之路
磷石膏综合治理非同小可,事关磷化工产业高质量发展,更事关长江大保护及生态优先、绿色发展理念在湖北的实施。
去年底,我省出台《关于加强磷石膏综合治理促进磷化工产业高质量发展的意见》,要求按照“谁采矿谁治理”“谁排渣谁治理,谁利用谁受益”原则,压实企业主体责任;加快建立健全磷石膏制品及应用标准体系,推动将磷石膏综合利用产品纳入绿色建材产品认证范围;支持磷化工企业开展新一轮技改,产业链向价值链高端跃升。
该新政还要求省级财政每年统筹专项资金1亿元,宜昌、襄阳、荆门、黄冈、荆州、孝感等地方财政按不低于1:1比例配套安排专项资金,用于支持磷化工高质量发展、磷石膏资源综合利用和创新平台建设,最高奖补额度达1000万元。按照“控制增量、消化存量、逐步平衡”原则,到2025年底,新产生的磷石膏全部实现无害化处理,综合利用率达到国家规定要求,实现产消动态平衡。
据了解,《湖北省磷石膏污染防治条例》颁布实施后,我省经信部门将会同财政主管部门建立磷石膏产品应用保险补偿机制,加强磷石膏产品推广应用的风险控制和分担。科技主管部门将把磷石膏污染防治的自主创新研究、创新平台建设、人才培养列入本级科技发展规划,落实相关科技计划。市场监管主管部门将会同住建、交通运输等部门组织开展磷石膏产品质量、设计、生产、施工、检验等标准制定、修订工作,完善磷石膏产品质量和应用标准体系。
宜昌等地经信部门呼吁,将磷石膏综合利用产品纳入全省各级政府采购目录,在全省范围内大力推广应用磷石膏建材、道路水稳层等综合利用产品,培育全省统一的磷石膏综合利用产品市场。同时,建议省有关部门对磷石膏制硫酸联产水泥熟料等共性关键技术项目,呼吁国家、省在煤耗、水泥产能置换等政策指标方面给予倾斜支持,比如增加5%-10%的产能置换指标用于磷酸膏综合利用。鼓励水泥厂探索利用磷石膏代替部分碳酸钙作生料工艺试验,作为碳达峰和碳减排成果示范。支持沿江城市建设磷石膏综合利用产品专用码头;对运输磷石膏制品的车辆减免省级以下地方道路及桥梁通行费。
多位专家建议,设立磷石膏相关产业环保基金,引入环保企业协同发展,加强产业链上下游的深入协作能力,引导企业深入研究开发磷石膏的综合利用和磷石膏的品质提升,突出对土壤和水资源等的保护,并让参与企业有一定的经济效益。