四川省德陽市磷石膏現狀及對策

胡 敏

(1.四川建筑職業技術學院材料工程系，四川 德陽 618000；2.德陽市建材環保資源化工程技術研究中心，四川 德陽 618000)

0 前 言

磷石膏是生產磷肥中間產品磷酸的廢渣和磷酸生產中用硫酸處理磷礦時產生的固體廢渣。目前，絕大部分磷石膏被當作廢物丟棄，排出的磷石膏廢渣占用大量土地，而且堆場投資大、運營費高，浪費了寶貴的硫資源，并且污染環境。

因此，全面推進磷石膏安全堆存、大力發展磷石膏綜合利用，是調整產業結構、轉變經濟發展方向、構建環境友好型工業體系的重要舉措，也是解決磷石膏大量堆存造成環境污染和安全隱患的根本策略，為增強我國磷化工行業健康可持續發展提供重要方向[1]。

1 德陽地區磷石膏現狀

德陽是全國五大磷礦基地之一，磷化工普遍易帶來磷石膏污染。由于歷史原因和生產水平制約的影響，德陽地區綿竹、什邡一帶堆積大量磷石膏，約1 300萬t磷石膏都是來源于這一帶的磷礦，截至2017年，德陽市磷石膏堆存總量已超過3 000萬m3，圖1～5[2]為各堆場現狀。圖1為某集團14 ha的渣堆，氟化物含量達到了802 mg/L，渣堆與周邊村落相距最近約100 m，緊鄰河道；圖2為某磷化工廠磷石膏渣堆，位于某江岸，占地18 ha，氟化物含量約為190 mg/L，生產區與某地震安置房小區一墻之隔；圖3為某磷礦化工廠磷石膏渣堆，與農田僅相隔10 m；圖4為四川某集團磷石膏渣堆，占地32.9 ha，氟化物含量約為277 mg/L，水流緊貼磷石膏渣堆流過；圖5為某工業園區內磷石膏渣堆,體量巨大。

圖1 四川某集團14 ha的渣堆

圖2 某磷化工廠磷石膏渣堆

圖3 某磷礦化工廠磷石膏渣堆

圖4 四川某集團磷石膏渣堆

圖5 某工業園區內磷石膏渣堆

所有磷石膏渣的浸出液都含有氟化物、重金屬等有害化學物質，由于氟化物含量較高，超過一半的磷石膏樣品，屬于危險固體廢物[3]，而這些屬于危險固體廢物的渣堆的處置和管理都不符合國家標準，嚴重影響著當地的水資源，而且部分磷石膏含放射性物質，會對周邊社區造成放射性污染。四川省什邡市、綿竹市當地的五家大型磷化工企業所產廢渣，實驗室的檢測結果如表1所示。

表1 德陽磷石膏化學組成 %

2 德陽磷石膏綜合利用措施

2.1 政策措施

2005年以來，什邡市停止審批產生磷石膏的生產項目，綿竹市限期關閉了一批污染企業；兩地嚴格落實磷石膏渣場“三防措施”，并支持企業加快磷石膏綜合利用。針對磷石膏堆場可能造成地下水污染的問題，什邡市已對磷石膏堆場下游群眾實施了集中生活供水。不斷推進當地產業結構調整，淘汰落后產能，加強對現有磷石膏渣場的環境監測和依法監管，做好防護措施，繼續加快磷石膏綜合利用，定期監測地下水質。

2.2 石膏建材

石膏建材產品具有輕質隔熱、節能保溫、阻燃防火、施工方便、綠色環保等諸多優點，在建筑行業中得到廣泛應用。進入21世紀，化學副產石膏代替天然石膏進入石膏新材產品已成為趨勢。化學副產石膏巨大的使用領域就是墻體材料，主要有紙面石膏板、石膏砌塊和石膏基干混砂漿等產品。目前，僅四川房地產項目(超過80%以上是框架結構)開發年竣工面積超過4 000萬m2。在新材產品經濟輻射范圍(一般為100～200 km距離)的成都、德陽和綿陽三個中心城市每年房地產建設項目超過2 000萬m2。計算為填充墻體材料(石膏新型墻體材料的重要應用領域)年使用量為4 000萬m2以上，年增加使用量約20%。按照我國城鎮化建設目標，這樣的發展速度還將持速20年以上的時間，這為石膏新型墻體材料提供了巨大發展空間。

隨著黏土磚在城市逐步禁用以及墻體材料輕質隔熱、節能保溫、綠色環保等性能要求的提高，墻體材料的造價有了大幅度提高。目前大多數高層建筑充填墻成墻價在60～100元/m2，現行石膏砌塊產品生產銷售價35～45元/m2，這為石膏新型墻體材料發展提供了經濟可行性。

近幾年，石膏砌塊在川西地區的生產和使用發展迅速。目前在成都、綿陽和德陽三地區已經形成石膏砌塊年產銷能力200萬m2以上，年消耗建筑石膏粉(幾乎全部采用磷石膏作為原料生產的建筑石膏粉)15萬t左右。但每個生產企業的生產規模都不大，生產設備簡易，以手工澆筑為主，一般年產量不到10萬m2；按2011年國家產業政策對石膏砌塊生產規模和生產方式都屬于“限制類”和“淘汰類”[4]。目前石膏砌塊年產25～30萬m2石膏砌塊機組已經很成熟，機械化自動化程度也比較高，產品質量可以得到很好的控制。這為石膏建材產業化、規模化發展提供了廣闊空間。

2.3 公路路基填料

德陽市與當地企業合作研制特種膠凝材料，對磷石膏廢料進行改良，應用于公路建設的路基及基層填料，經質量測試及行車試驗，在工程強度、穩定性上具有可行性，并在縣道古什路到旌陽區德新鎮改線段進行試驗，路基強度及穩定性均保持較好，達到了工程建設的預期效果，下一步將以此為填料修建幾百公里的鄉村公路。用磷石膏改良土作為路基填料，比傳統填料的成本節約大于10元/m2。

2.4 利用工業園區集中處理磷石膏

由于德陽地區磷石膏產出量巨大，新型墻體材料需求量大，同時規模化生產企業不足，為德陽地區規模化處理磷石膏提供了便利條件。為此，德陽地區集中規劃建設了磷石膏處理大型項目。

1)某公司啟動4 500 kt/a磷石膏綜合利用災后重建工程，一期1 200 kt/a磷石膏建材制品項目，該項目位于什邡市洛水鎮靈杰工業集中發展區，計劃占地700畝(1畝≈666.67 m2)，建成后其生產能力為：80萬t/a建筑石膏粉、9 000萬m2/a紙面石膏板、100萬m2/a石膏空心砌塊、1億塊/a磷石膏建筑石膏磚、10萬t/a磷石膏水泥緩凝劑、2萬t/a粘結石膏。項目總投資：37 592.47萬元。

2)某公司為了保證磷石膏綜合利用項目能夠順利實施，與某新型建材公司聯合成立新型建材公司[5]，利用公司的技術優勢，雙方緊密型合作，建設國內單線規模最大(年產20萬噸建筑石膏粉生產線和一條年產100萬m2石膏砌塊聯合生產線)、高標準、高質量的磷石膏綜合利用示范生產線。

3)某集團為了綜合利用磷石膏，成立了專門的營運機構，專業進行磷石膏綜合處理。

3 結 論

磷石膏堆存量大，處理有一定成本，需要國家相關政策支持；磷石膏處理形式多樣，處理技術已趨成熟，但還需開發新技術；磷石膏處理應采取集中化、規模化方式，利于大量處理，同時具有經濟效益和社會效益。