磷石膏综合利用既是世界性难题,又是一项系统工程。我国磷石膏综合利用率远高于世界平均水平,但由于集中产生、大量堆存、复杂难用,已经成为长江经济带大宗固废综合利用的痛点和难点。怎样在建材产业结构调整的新格局下,探寻磷石膏资源化利用的新路子?近日由中国建筑材料联合会石膏建材分会、宜昌市人民政府共同主办的第十六届全国石膏技术交流大会及展览会暨第十二届中国建筑材料联合会石膏建材分会年会上,专家各抒己见。
综合利用陷入多重困境
中国建筑材料联合会特别副会长、石膏建材分会理事长徐洛屹指出,近年来,磷石膏行业的发展速度很快,但暴露出的问题也在不断增加。比如,对副产石膏的基础研究不够;行业的整体技术装备水平偏低;石膏的应用市场尚未打开;石膏产品质量堪忧,应用技术有待完善。
国家环境保护工业副产石膏资源化利用工程技术中心副主任、中国磷复肥工业协会原副总工程师叶学东分析,磷石膏综合利用陷入困境的主要原因:一是先天不足。磷石膏年产生量大,又相当集中;成分复杂,含有杂质,处理较难。二是竞争力弱。质量不稳定,瑕疵时有发生;远离消费市场,物流成本高;同质化利用,途径单一。三是技术缺乏。缺乏先进适用预处理净化技术,缺乏针对磷石膏特性的煅烧技术,缺乏大量化、规模化利用的技术。四是认知不足。对杂质影响危害性认识不深;对磷石膏及其利用产品有偏见;行业间存在壁垒,产业衔接难。五是监管缺位。情况不明,底数不清;政出多门,各自为政;九龙治水,相互推诿。六是政策缺失。缺乏协同有效的协调机制;循环不经济,缺乏原动力;运输上缺少相关优惠政策,难以冲破地域限制。
探寻高质化发展新路径
伴随着“双碳”战略的实施,建材产业结构调整,工业副产磷石膏规模化、高质量发展迎来重大机遇。重庆大学教授彭家惠认为,室内非结构材料石膏代水泥,可以从根本上解决工业副产磷石膏规模化利用的市场难题,具有巨量减碳、利废、绿色环保、助力低碳建材和低碳建筑的显著效益。因此,行业应积极建言献策,促成石膏代水泥,限制室内水泥基非结构材料的产业发展。
彭家惠介绍,中温煅烧技术线路制备II型无水石膏,能够有效去除磷石膏中可溶磷、共晶磷、可溶氟、有机物等有害杂质,使其无害化,保证下游产品性能与质量的稳定性。且经活性激发与改性处理后,产品强度与耐水性大幅提高,是传统技术路线的升级及磷石膏资源化的新途径,是“十四五”磷石膏规模化利用技术升级、技术创新的方向。
“下一步,我们将加强副产石膏原料预处理,从源头推动综合利用。要加强原料无害化预处理研究,提升除杂技术水平,突破水洗、酸溶、萃取、分离、提纯等预处理工艺的技术难点和不足,让副产石膏综合利用道路更加顺畅。”中国建筑材料联合会石膏建材分会秘书长杨再银说,发展磷石膏新产品、新技术,必须开拓利用新领域。目前磷石膏消耗量最大的产品是水泥缓凝剂和纸面石膏板。要想达成大规模副产石膏综合利用的目标,就需要在已有工作的基础上加大投入,继续研究,发展新技术,生产新产品,为石膏行业和下游应用注入活水。此外,在高附加值石膏应用领域,要继续加大对石膏晶须、3D打印石膏、石膏增强材料、石膏填料、医用石膏、艺术石膏、高档石膏装饰材料等产品的研究。
摆脱困境做好四项工作
如何摆脱磷石膏综合利用困境?叶学东建议:
一是磷肥企业要坚定信心、转变观念,克难攻坚。真正树立“磷石膏是产品”观念,在技术开发、工艺创新、生产管理上与主产品同等重视;牢固树立“质量是生命线”的观念,下大力气做好磷石膏杂质提质工作;适应市场需要、满足建筑需求是出发点,“用好用活”是综合利用的落脚点;注重市场开拓,实现从生产加工型向“产品+示范+服务”型企业转变。
二是发挥创新支撑作用,技术研发重点方向。研发清洁适用的预处理净化技术,重点是回收碳元素、降低氟含量;去除有机物、提高pH值。研发大量化、规模化利用技术,重点针对磷石膏特性,适应下游产品需求的中、高温煅烧技术;组合绿色矿山修复、安全环保、绿色生态的井下和矿坑回填技术;抓住“双碳”机遇,以提高“强度、稳定性、耐水性”为目标,研发路基充填材料、PVC等高分子充填材料、隧道充填材料等生产技术;结合土壤改良需要,研发制备土壤调理剂生产技术及相关标准规程。
三是加大政策扶持力度,多方协同支持。建立统一有效的协调机制,及时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;充分发挥政府的主导和引导作用,设立技术和装备创新和成果转化基金,增强企业的造血功能;加强石膏建材与建工、建筑行业间的沟通和与协调,扫除磷石膏在土壤改良、路基建筑等方面应用的障碍;不断扩大“政府购买”的范围和比例,对磷石膏综合利用产品运输实行“减免过路过桥费”等优惠政策。
四是健全绿色低碳的消费体系与观念,营造良好环境。健全绿色低碳的消费体系与观念,加大宣传力度,为促进磷石膏利用营造良好氛围;树立磷石膏是二次资源的科学认知,制订磷石膏“放射性核素活度浓度标准”,明确准入门槛,消除顾虑和误区;加强磷石膏建材绿色产品认证管理,建立健全正向激励和负向约束机制;加大引导,倡导绿色低碳规划设计理念,强化绿色设计和绿色施工管理,鼓励使用以磷石膏为原料加工制备的各类建材产品。
工业和信息化部原材料工业司建材处处长高萍表示,下一步,工信部将按照“三个一批”来开展工作:一是研发一批。目前磷石膏主要是以水泥缓凝剂、制石膏的建材产品等为主,亟需拓宽资源化利用途径。二是示范一批。对于可行的一些技术路线择优建设示范项目,解决新技术产业化、装备大型化、项目经济化等问题。三是建成一批。重点围绕磷石膏的工业固废建成一批工业资源综合利用基地,在重点地区建设磷石膏综合利用项目,推进原材料工业耦合发展。