在磷石膏湿排堆场上,浆水沿堆场沟渠流动、沉淀,磷石膏逐渐累积成山。图为一家磷肥企业的磷石膏渣场上,挖掘机正在挖掘新的沟渠。
2.5亿吨的历史堆存量、7000万吨的年产生量、20%的平均利用率……这些数字,都跟磷肥产业的副产物磷石膏紧密相关。
中国的磷肥行业在“十一五”期间得到了跨越式发展,不仅实现了自给,还由进口大国变为出口大国。但随之而来的,副产物磷石膏也出现了跨越式激增。虽然磷肥行业在发展初期就一直很重视磷石膏的处理问题,但我国多个省份依然迅速堆起了磷石膏大山。
2.5亿吨:越来越多的堆存量
在位于福泉市马场坪的贵州瓮福集团磷石膏渣场,记者见到了传说中的磷石膏大山,放眼望去白茫茫一片。在半山腰的一块空地上,溶有磷石膏的水流从山下工厂用管道送上山来,在这片空地上盘旋环绕,日积月累地进行着“造山”运动。
这仅是冰山一角。据中国磷肥工业协会理事长武希彦介绍,除北京、天津、上海、吉林、黑龙江、海南、西藏等省区市外,国内其余省份均有磷石膏产出。磷石膏是湿法磷酸的副产品,我国有湿法磷酸生产装置的磷复肥企业90多家,磷酸单套装置规模从1.5万吨到30万吨不等。截至2011年,我国磷石膏产生量已经超过3亿吨,堆存量已经超过2.5亿吨。预计到“十二五”末,我国磷石膏年产生量约为7000万吨,并且相对集中分布在云南、贵州、湖北、四川等产磷省份。
“2011年,高浓度磷复肥产量前5名为湖北、云南、贵州、山东和安徽,这5省的高浓度磷复肥产量占全国高浓度磷复肥总量的78.3%,磷石膏产排量也约占全国磷石膏总量的78%。”武希彦说,这些数据反映出磷石膏产排的两大特点:一是年产生量大,占全国工业副产石膏总量的一半以上;二是产出地相对集中,大中型磷复肥企业年产排量均在数百万吨以上,且大多地处偏远地区,远离石膏建材消费市场。
据记者了解,随着低品位磷矿用量越来越多,磷石膏的产生量将会越来越大。磷肥行业在短短几年内实现了迅速发展,但受技术、市场等多方面原因影响,磷石膏还无法短期内做到全部利用,所以大量的磷石膏只能以堆存方式为主。武希彦告诉记者,我国的磷石膏堆存量占总量的80%以上。
就像记者在瓮福集团磷石膏渣场看到的,磷石膏堆存需要大量的土地,对地质和地形要求较高,还需做好防渗工作,耗资巨大。可现实的情况是,经过“十一五”的快速发展,很多企业的渣场已经堆满,面临封库。在中国人口众多、土地紧张的情势下,企业要想获批一块大面积的土地长久占用,难度与日俱增。
“我们的磷石膏堆存压力很大。”湖北黄麦岭磷化工有限公司技术发展部部长高晔向记者坦言,黄麦岭公司的渣场已经堆存了600多万吨磷石膏,马上就要封库了,所以新渣场的寻找和建设迫在眉睫。但公司每年能够利用的磷石膏量却不大,主要是制水泥缓凝剂,产品运输半径一旦超过150千米就要亏本。现在他们非常急切地想开发一些其他的利用途径。
像黄麦岭公司这样面临着巨大堆存压力的企业还很多。武希彦告诉记者,湖北已经成为磷石膏产排量第一大省,但应用还几乎为零。而磷石膏堆存不仅有土地问题,还涉及到环境安全的风险、渣场的建设和维护成本等。
“像瓮福这样投资6000多万元按照美国标准建设安全堆存渣场的企业毕竟还是少数。虽然大多数企业能做到安全处置磷石膏,但也有一些企业连安全堆存都做不到。磷石膏中含有少量的氟化物、磷化物,不能安全堆存就必然会给环境带来污染和破坏。”武希彦说。此外,渣场维护的成本也不是一个小数目,每吨磷石膏每年的堆存成本大概在30元,一年下来也是一笔很大的开支。
堆存数量大、利用途径少,种种压力在磷肥行业迅速发展几年后一并向企业袭来。“十二五”期间,磷肥行业还树立了由大变强的发展目标,这些都倒逼着企业开始四处寻找磷石膏大规模消化利用的途径。
磷石膏的堆存压力迫使磷肥企业对磷石膏综合利用技术的热情陡增。在上个月召开的2012磷石膏综合利用工作会议期间,磷石膏制成的各种建材产品吸引了众多参会企业的目光。
20%:来之不易的利用率
我国磷石膏20%的综合利用效率,相比煤矸石、粉煤灰等其他工业固体废物来说,似乎不值得炫耀,可这却是全行业用“愚公移山”的精神换来的迄今为止全世界最好的成绩。
据磷肥工业协会统计,我国磷石膏消纳方向主要是制建材、化学法分解、制土壤调理剂这3个方向。其中,生产建材应用中的水泥缓凝剂是消纳磷石膏量最大的途径,现已形成年产460万吨的生产能力,此外还有年产220万吨建筑石膏粉、3亿平方米纸面石膏板、400万平方米石膏砌块、7.5亿块石膏标砖和100万吨土壤调理剂等消纳途径。
而最理想的方式是化学法分解磷石膏,这样可以真正实现硫资源的循环,缓解我国硫黄较高的对外依存。“我去国外交流,人家说磷石膏制硫酸联产水泥死路一条,能耗太高。但是我们没有死心。鲁北化工有一套坚持下来的化学法利用磷石膏装置,瓮福集团、四川大学等一些企业、研究机构目前也在这方面进行了有益尝试。虽然还存在一定技术瓶颈,无法大面积推广,但已经为行业提供了宝贵的借鉴经验和改进思路。”武希彦说。
“行业从发展之初就一直重视磷石膏的利用问题,行业也多次召开国际国内大会进行研讨。我们的重视程度比电力等其他行业要大得多。”武希彦说,石化联合会和磷肥工业协会为此下了很大功夫。行业协会在配合政府制定行业准入条件的时候,也将磷石膏的利用问题考虑了进去。
在工业和信息化部于2011年9月出台的《磷铵行业准入条件》中明确指出,现有磷铵企业必须配套建有规范的磷石膏堆场,未建磷石膏堆场的企业3年内必须完成装置建设,且磷石膏利用率在3年内必须达到年产生量的15%,达不到以上要求的企业必须关停;新建磷铵项目必须配套建设磷石膏综合利用项目,磷石膏要做到全部利用。“这是为了磷肥行业做大做强,这些条件的限制目标很明确。”武希彦说。
为保证企业在建设渣场的时候有所依据,磷肥协会还牵头制定了《磷石膏渣场污染防治技术指南》。据记者了解,按照《磷铵行业准入条件》的规定,磷石膏堆场建设应符合《一般工业固体废物贮存、处置污染控制标准》中第Ⅱ类一般工业固体废物的要求,同时按照国家有关部门发布的指南、规范等文件,加强堆场的建设和运行管理,防止磷石膏污染。但是武希彦告诉记者:“按照尾矿坝来设计磷石膏渣场毕竟有一定的不适应性,磷石膏渣场应该有自己的标准。我们联合几大磷肥企业,把渣场的《技术指南》做出来了。但是由于一些原因,目前还没有发布。”
行业自始至终的坚守,加之优秀企业的带动和众多企业的齐心协力,终于换来了我国磷石膏综合利用率世界第一的成绩。据武希彦介绍,2010年我国磷石膏综合利用量已达到1260万吨,综合利用率为20%,利用量比2009年增长了23.5%。磷石膏已由“以储为主”向“储用并举”的方向转变。
30%:共同努力的新目标
“‘十一五’期间,磷肥工业为保障我国粮食安全和社会和谐稳定作出了重要贡献。但在行业高速发展的同时,我们也要清醒地看到存在的突出问题——资源依存度高、产业集中度低、自主创新能力弱、产品竞争力不强、环境约束加大等。”中国石油和化学工业联合会会长李勇武说,行业面临的环保要求越来越高,这就要求我们必须顺应新形势,大力发展清洁生产、循环经济和资源综合利用。磷石膏综合利用作为发展循环经济的重要载体和有效支撑,是石油化工行业战略性新兴产业的重要组成部分。“十二五”时期,磷肥行业必须破解制约行业发展的难题,实施结构调整和产业升级;必须将磷石膏综合利用作为“调结构、转方式”和建设资源节约型、环境友好型行业的重要抓手。
中国石油和化学工业联合会副会长周竹叶告诉记者,行业的可持续发展,不能是在行业发展的同时产生污染,这不是发展的初衷和落脚点。如果磷肥行业在发展过程中旧的问题没解决,新的问题又产生,这是所有企业家们都不愿看到的,对不起子孙万代。行业的可持续发展要和社会良性互动,创造美好社会的同时要建设环境。
据周竹叶介绍,为解决目前磷石膏处置和综合利用过程中存在的问题,促进磷肥行业健康发展,中国石油和化学工业联合会和中国磷肥工业协会经过认真调研,反复讨论,五易其稿,最终形成了《磷石膏安全处置及综合利用“十二五”实施方案(征求意见稿)》,并于今年6月12日联合发布。
《方案》明确提出了“十二五”期间的总体目标,即磷石膏年综合利用率要达到30%,力争达到40%,磷石膏安全处置率超过90%,年消纳磷石膏2500万吨。同时,开发一批具有自主知识产权的共性关键技术,基本形成技术装备水平先进、产品市场健全、政策环境优良的磷石膏综合利用长效机制,引导磷石膏综合利用产业向规模化和集约化发展,形成多途径、大用量、高附加值、清洁经济的磷石膏综合利用产业格局。
“石化联合会将尽快以行业名义发布《磷石膏渣场污染防治技术指南》,之后再组织有关单位编制磷石膏堆场设计、施工、验收及运行管理方面的标准与规范,并通过工信部发布成行业标准。”武希彦说,现在企业渣场新建需求这么大,要尽快让设计院有所依据。
“要实现30%的综合利用目标难度很大,磷石膏的综合利用需要动用社会各方的力量。其一这不是化工企业的主业;其二市场前景有一定风险;其三企业不熟悉建材领域的渠道。”周竹叶说,比如用磷石膏做建筑材料,设计、施工、建设、监理、项目验收都得新建一套规范。此外,新型建材的产品标准更新也有些滞后。
为此,在磷石膏的建材应用上,磷肥协会将加强与建材行业、设计研究单位、建筑业的沟通与合作,为企业做好服务工作。在土壤调理剂应用上,协调有关部门争取尽快发布实施《磷石膏土壤调理剂》行业标准,同时创造条件,将《磷石膏土壤调理剂》行业标准升格为国家标准;积极争取地方政府及有关部门的大力支持,扩大盐碱地、沙漠以及低产田的应用范围。
武希彦还告诉记者,为促进磷石膏的化学法应用,协会将组织成立一个磷石膏化学分解联盟。联盟有两大任务:第一,对已有的模式进行完善,比如鲁北化工的模式,在国际硫黄什么价格时可以维持,在不同地域有什么样的临界值,同时争取创建半水物制硫酸项目;第二,在现有基础上进行改进创新,比如寻找催化剂降低分解温度,用硫黄替代焦炭做还原剂等。
“治理需要成本,但是这项工作真正做好了,可以起到调节产能的作用。扶强扶优,淘汰落后。作为行业协会,我们还将积极向国家争取优惠政策,推动这项工作的完成。希望各级地方政府也真正负起责任来,对于已有的政策、规划等,能够真正执行到位、落实到位。”武希彦说。
图为瓮福集团2011年3月投产的25万吨/年磷石膏制粒状硫铵装置和硫铵产品。(图片由本报记者张育提供)