磷石膏作為磷化工產生的工業固體廢棄物,其綜合利用是一項世界性難題,全球綜合利用率不到8%。多年來,巨量磷石膏主要采取堆存方式處理,對生態環境構成嚴重污染風險。
當前,我省磷石膏綜合利用存在哪些短板?磷石膏綜合利用企業生存狀況如何?如何推動磷石膏綜合利用上臺階?連日來,湖北日報全媒記者帶著以上問題,赴宜昌、荊門、襄陽等省內磷石膏主產區探訪,敬請關注。
用磷石膏生產路基材料,鋪設水穩層,每公里能“吃掉”磷石膏2.6萬噸——地處宜昌市夷陵區的湖北昌耀新材料股份有限公司(簡稱“昌耀新材”)研發了一種新型輕集料,卻難以大面積推廣應用。
湖北昌耀新材料股份有限公司生產的磷石膏護欄
到底卡在哪里?
新型路基材料難以推廣
3月7日,昌耀新材旗下的湖北磷隆新材料科技有限公司,磷石膏輕粗集料生產車間機器轟鳴,磷石膏經過粉碎、炒制、改性、攪拌、造粒、養護、打磨等流水線,變身新型輕集料。
該生產線是昌耀新材建設的國內首條磷石膏輕粗集料生產線,去年11月投產,達產后每年可消耗磷石膏100萬噸。該生產線生產1噸輕粗集料可消耗0.9噸至1.1噸磷石膏,輕粗集料在道路穩定層中的摻量可達到70%-90%。
該公司總工程師呂偉告訴湖北日報全媒記者,每噸輕集料采用80%的磷石膏,融入多種添加劑,制成新型水硬性膠凝材料,再摻入一定比例的沙石,具有微膨脹性和抗折、抗劈裂等優點,能替代水泥鋪設水穩層,可減少道路收縮開裂,生產過程節能環保,性價比高。
“水穩層是道路的主要結構,有承重、防止地下水上升和地表水下滲的作用。”昌耀新材董事長吳赤球說,2018年以來,該公司研發的新型輕集料水穩層,在宜昌試驗鋪設40多條道路,總長度50公里,未出現質量問題。經測算,平均每公里消耗磷石膏2.6萬噸,減少碳排放3647.5噸。
這樣的產品卻叫好不叫座。2021年昌耀新材利用此種工藝僅消耗磷石膏20余萬噸,使用該材料的路段不足10公里。
同樣的難題,襄陽企業也遇到。2017年以來,湖北豐利化工有限責任公司成立,研發生產出磷石膏道路填料和集料,先后在保康、谷城、南漳三縣部分路段以及公司廠區鋪設,總長度約5公里。公司負責人說,經過多年跟蹤,相關路段質量很好,遂邀請交通部門驗收。遺憾的是,交通部門不予驗收,這款產品至今無法大規模推廣應用。
“無害化”缺乏標準答案
宜昌市經信局原材料工業科科長秦世軍說,推廣應用的阻力主要是:磷石膏制品缺乏統一的安全環保標準,比如在環境方面,是否風險可控?如何界定有害和無害?“沒有標準答案,任何人不敢妄下結論。”
2021年底,湖北省發文要求,所有濕法磷酸生產企業必須配套建設磷石膏無害化處理設施,到2025年底,新產生的磷石膏要100%無害化處理,達到國家和省相關標準要求,從根本上消除磷石膏堆存的安全環保風險。
今年3月,武穴祥云集團5×100萬噸磷石膏無害化生產線一期試產。記者看到,在祥云集團化肥生產區,10%的磷石膏,注入90%的水,調成漿,通過管道抽送到五六百米外的水洗凈化區,首先流入直徑40米的濃密池,沉淀后,漂出磷、氟等雜質,再帶式過濾,進入料漿桶,注入堿水調成漿,經過浮選,脫出有機物等雜質,清洗用水60%通過管道回到化肥生產區循環利用。
該無害化生產線總投資3億元,一期2條生產線每年可水洗凈化250萬噸磷石膏,另外3條生產線2023年底投產,屆時水洗凈化能力可達到500萬噸。祥云集團副總經理董中文說,通過水洗凈化等工藝,每噸磷石膏可提取1%的磷,達到安全堆存的標準,不影響地表水質。
有別于水洗凈化,荊門市新洋豐磷石膏綠色建材產業園,采取煅燒方式來無害化處理磷石膏。產業園運營方湖北新洋豐新型建材科技有限公司副總經理詹成晉說,該公司前后投資近1億元,上馬一條90萬噸磷石膏提純生產線,該工藝先用化學法剔除磷石膏中的有害雜質,再經過高溫煅燒,揮發有機質和氟雜質,比水洗脫磷脫氟效果好,產出的石膏粉又白又純,受到下游加工企業歡迎。
昌耀新材董事長吳赤球認為,無論是煅燒,還是水洗凈化,都會消耗大量資金、能源,還可能會帶來二次污染,不如采用該公司生產輕集料方式,在生產環節,添加其他材料,把有害物質、磷、氟等固化成惰性物質,相當于包裹起來,使其不溶于水,就不會污染環境。
“無害化處理各有各的招,標準到底是什么?”湖北鄂中生態工程股份有限公司副總經理代中旭說,企業現在處于觀望階段,待省里標準出臺后再上這個項目,以免折騰。
吁請系列標準盡快出臺
由于在國家、省級層面磷石膏產品標準存在不少空白,近年來宜昌在團體標準、地方標準制定上作了一些探索。
比如,昌耀新材主編的團體標準《公路路面基層用磷石膏礦渣水泥穩定材料應用技術規程》,經中國建筑材料聯合會、中國混凝土與水泥制品協會聯合發布。湖北省地方標準《磷石膏道路基層材料應用技術規范(試行)》于去年3月經省市場監管局發文立項。
吳赤球介紹,去年4月,該規范在宜昌啟動編制,由武漢理工大學、昌耀新材、湖北益通建設股份有限公司、宜昌市建筑節能推廣中心、中國地質大學(武漢)主編,湖北省環境科學研究院、中南安全環境技術研究院股份有限公司等單位參編,一旦出臺,宜昌磷石膏道路工程應用即有“法”可依,有望填補國內磷石膏水穩層工程應用標準的空白。
迄今,宜昌市制定磷石膏及其綜合利用產品市級標準15項,其中有3項上升為省級地方標準,還有7項已立項。
“制定磷石膏應用技術標準,還應擴大到建筑材料、水泥等重點領域。”湖北力達環保科技有限公司總經理薛勇建議,對抹灰砂漿、條板、砌塊、紙面石膏板等磷石膏建材的技術參數、設計構造、施工驗收、使用維護做出統一技術規定,并配套出臺工程標準,做到有標準可依、有工法可操作、有定額可計價、有造價信息可參考,方便住建部門列入推廣目錄。
目前,省經信廳組織相關單位起草的《磷石膏無害化處理技術規程(暫行)》,仍在多方征求意見。
業內人士提出,相關企業制定的團體標準和宜昌市出臺的地方標準,都只限于在局部地區或領域得到認可。磷石膏產品大面積推廣,亟需在磷石膏利用領域盡快制定出臺全省乃至全國通用的系列標準。