我國磷石膏處置現(xiàn)狀及綠色發(fā)展對策

李 純，薛鵬麗，張文靜，孫曉峰，高 涵

（1. 北京市科學技術研究院 輕工業(yè)環(huán)境保護研究所，北京 100012；2. 生態(tài)環(huán)境部 環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012）

磷石膏是濕法制取磷酸時產(chǎn)生的一般工業(yè)固體廢物。隨著我國磷肥工業(yè)的快速發(fā)展，磷石膏排放量急劇增加。受各種因素的影響，目前磷石膏的資源化利用還不能做到“吃干榨凈”，堆存仍是大宗處置的主要方式。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，截止目前我國磷石膏累計堆存量超過5×108t［1-5］。另外，由于我國磷化工產(chǎn)業(yè)90%以上集中在云、貴、川、鄂等磷礦資源豐富的長江經(jīng)濟帶沿線區(qū)域，因此，大量堆存的磷石膏更是導致長江流域總磷污染的重要原因。

2018年12 月，國務院辦公廳印發(fā)《“無廢城市”建設試點工作方案》（以下簡稱《方案》）。《方案》提出“通過推動形成綠色發(fā)展方式和生活方式，持續(xù)推進固廢源頭減量和資源化利用”，強調“以磷石膏為重點，探索實施以用定產(chǎn)政策，逐步解決工業(yè)固廢歷史遺留問題”。隨著無廢城市建設的有序開展，以及長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護成為我國重大戰(zhàn)略部署，磷石膏資源化利用受到空前重視。

因此，系統(tǒng)梳理我國磷石膏處置的目前狀況和現(xiàn)存問題，推進磷石膏的資源化利用和綠色發(fā)展，不僅對改善長江經(jīng)濟帶區(qū)域水環(huán)境質量具有重要的戰(zhàn)略意義，同時也是大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，構建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要措施，具有重要的社會、環(huán)境和經(jīng)濟意義。

本文通過系統(tǒng)分析我國磷石膏資源化利用現(xiàn)狀，針對資源化利用過程中存在的問題，從政策扶持、技術突破、完善標準、樹立民眾綠色消費意識等角度提出了我國磷石膏綠色發(fā)展對策。

1 我國磷石膏生產(chǎn)及排放現(xiàn)狀

統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，“十一五”末期，我國磷石膏年排放量已達50 Mt。“十二五”期間，由于科學施肥等多種因素影響，高濃度磷肥產(chǎn)量逐年大幅度增長的勢頭有所放緩，磷石膏產(chǎn)生量也呈現(xiàn)緩慢增長的態(tài)勢。2016～2018年，受國內外化肥市場萎縮等諸多因素的影響，我國磷肥行業(yè)產(chǎn)能過剩矛盾愈加凸顯，高濃度磷肥產(chǎn)量下降，磷石膏產(chǎn)量稍有減少。2010～2018年我國磷石膏產(chǎn)生量見圖1。

圖1 2010～2018年我國磷石膏產(chǎn)生量

2 我國磷石膏資源化利用形勢及現(xiàn)狀

2.1 政策環(huán)境

近年來，固體廢物的污染防治與資源化利用已引起各級政府及相關部門的高度重視，政策環(huán)境進一步加強。2019年更是磷石膏資源化利用高度重視年和磷化工行業(yè)固廢全過程管理關鍵年。國家層面法規(guī)的發(fā)布頻率加快，省市實施細則相繼出臺，力度之大，前所未有。近5 a發(fā)布的部分磷石膏相關政策法規(guī)見表1。

表1 近5 a發(fā)布的部分磷石膏相關政策法規(guī)

由此可見，外部政策環(huán)境對磷石膏資源化利用已形成倒逼機制。倒逼力度之大、范圍之廣前所未有。磷石膏的資源化利用和綠色發(fā)展刻不容緩。

2.2 磷石膏資源化利用現(xiàn)狀

隨著生態(tài)環(huán)境保護、資源資源化利用要求的日益提高，磷石膏資源化利用問題已愈來愈引起各個方面的高度重視。“十一五”末期，我國磷石膏資源化利用率約為20%。“十二五”期間，我國磷石膏資源化利用率進一步提高。2011～2015年，我國磷石膏利用率從23.50%提高到33.13%，2015年磷石膏資源化利用率比2010年增長了約13%。“十三五”期間，2016～2018年磷石膏資源化利用率繼續(xù)穩(wěn)步提升。2010～2018年我國磷石膏資源化利用量和磷石膏綜合利用率見圖2。

續(xù)表1

圖2 2010～2018年我國磷石膏資源化利用量和磷石膏綜合利用率

分析表明，近年來我國磷石膏利用率雖逐年穩(wěn)步提高，但磷石膏利用量與產(chǎn)排量差距較大，加之前期的大量堆存，磷石膏堆存量仍呈逐年增加的態(tài)勢。

2.3 我國磷石膏資源化利用途徑

目前，我國磷石膏資源化利用途徑主要集中在外售或外供、建材領域、化工領域、農業(yè)領域、磷礦山采空區(qū)回填等其他領域。建材領域方面，主要用于生產(chǎn)水泥緩凝劑、建筑石膏（紙面石膏板、石膏模盒、石膏砌塊等）、石膏磚、a型建筑石膏粉、路基膠結充填等；化工領域方面，主要用于制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥、制備硫酸銨聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣、制備硫酸鉀等；農業(yè)領域方面主要用于土壤調理劑、肥田劑等。2018年我國磷石膏資源化利用途徑及利用率見圖3。由圖3可知，我國對磷石膏的資源化利用雖然逐漸呈現(xiàn)出多元化態(tài)勢，但制備水泥緩凝劑、外售或外供、制造石膏板這3種途徑仍然是主流方向。

3 我國磷石膏資源化利用面臨的問題和挑戰(zhàn)

3.1 政策支持不配套

近年來，國務各部委和地方各級政府相繼下發(fā)磷石膏資源化利用的相關政策文件，但內容多以宏觀調控為主，主要集中在磷石膏資源化利用目標和總量控制。我國磷石膏資源化利用的發(fā)展進程較短，實踐經(jīng)驗有限，政府在磷石膏利用上應為行業(yè)厘清思路、指明方向，在財稅政策、應用技術、資金支持方面找到突破口，給企業(yè)提供正確長遠的指導。

圖3 2018年我國磷石膏資源化利用途徑及利用率

3.2 標準體系不完善

企業(yè)要有章可循，相關產(chǎn)品和技術標準是必備條件。各級政府和行業(yè)主管部門應及時出臺統(tǒng)一的相關標準，才能使磷石膏資源化利用能夠健康、可持續(xù)地發(fā)展［6］。目前已有的磷石膏相關標準共有產(chǎn)品、處理技術和測定方法12項，對推動磷石膏資源化利用、穩(wěn)定產(chǎn)品質量起到了一定的規(guī)范和指導作用，同時也存在標準指標偏低、指標設置不足等問題。總體來說，磷石膏資源化利用標準體系還不完善。

3.3 技術支撐能力不足

現(xiàn)有的磷石膏處置及資源化利用技術主要集中于制備水泥緩凝劑、紙面石膏板、懸浮態(tài)分解磷石膏制硫酸等方面，存在在線質量控制技術不成熟、預處理技術成本較高、技術經(jīng)濟性差、推廣價值普遍低等問題［7-9］。這些因素限制了磷石膏的大規(guī)模處理，嚴重制約了磷石膏資源化利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.4 區(qū)域發(fā)展不平衡，磷石膏資源化利用產(chǎn)品的市場競爭力較弱

我國磷石膏的生產(chǎn)及排放主要集中在云、貴、川、渝、鄂等地，位置相對偏遠，經(jīng)濟發(fā)展相對滯后。這些地區(qū)及周邊市場對磷石膏產(chǎn)品市場需求有限，導致磷石膏只能大量堆存［10-13］。經(jīng)濟發(fā)達的東部地區(qū)，石膏使用量相對較大，而受運輸半徑的影響導致磷石膏供不應求。此外，由于大眾綠色消費觀念尚未形成、消費者對磷石膏產(chǎn)品質量有顧慮、磷石膏產(chǎn)品價格不占優(yōu)勢等原因，與天然石膏產(chǎn)品相比，磷石膏市場競爭力相對較弱，限制了磷石膏產(chǎn)品的大規(guī)模應用。

4 磷石膏綠色發(fā)展對策建議

4.1 綠色發(fā)展，政策先行

科學的產(chǎn)業(yè)政策和優(yōu)越的制度是開展經(jīng)濟活動的根本前提。要徹底解決磷石膏大量堆存和資源化利用的問題，離不開國家相關政策的大力扶持。如在磷石膏發(fā)展空間上，政府可出臺相關政策，限制或禁止開采天然石膏，提高天然石膏資源稅稅率，既可防止天然石膏過度開采，也有助于推動磷石膏資源化利用；在磷石膏利用共性技術研發(fā)上，政府可對磷石膏資源化利用技術研發(fā)項目和機構給予必要的財政補助；在磷石膏產(chǎn)品推廣方面，政府可出臺相關政策措施，把磷石膏產(chǎn)品納入政府采購品目分類目錄，在市政工程建設等政府項目中大力推廣使用磷石膏產(chǎn)品；在資金支持方面，政府可通過設立專項基金、政府補貼、銀行貸款等方式加大對磷石膏利用企業(yè)的扶持，實施磷石膏利用以獎代補等政策和做法。此外，政府還需建立配套的協(xié)調機制和長效機制，打通磷石膏資源化利用進程中最后一公里的障礙。

4.2 完善標準建設

磷石膏產(chǎn)品得不到大規(guī)模應用，很大一部分原因是缺乏相關標準，導致下游企業(yè)不敢用。規(guī)范磷石膏利用標準不僅可以提高磷石膏利用效率，還能促進產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化和合理化。目前，國家有關行業(yè)主管部門已著手開展磷石膏及其資源化利用產(chǎn)品相關標準的制定工作，但存在標準指標偏低、指標設置不足等問題，難以滿足產(chǎn)品日益發(fā)展的需求。因此應及時修、制定相關標準，同時促進國家標準、行業(yè)標準、地方標準和技術標準的有機結合，實現(xiàn)標準對行業(yè)發(fā)展的有效指導。

4.3 強化科技支撐

一是推廣示范適用技術，加快科技成果推廣應用。如山東魯北企業(yè)集團總公司自主研發(fā)的磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥技術，于2017年被原國家環(huán)保部列入國家先進污染防治技術目錄，被國家發(fā)改委列入國家首批循環(huán)經(jīng)濟典型案例，然而由于種種原因，該技術目前并沒有得到大力推廣。因此，具有自主知識產(chǎn)權的科技成果在投入市場后，政府和相關金融機構應大力支持和推廣，以加快科技成果的落地應用。二是攻關研發(fā)前瞻技術。產(chǎn)學研用相結合，打造以企業(yè)為主體、高校和科研院所為輔助的聯(lián)合團隊，加大科研投入力度，開展磷石膏資源化利用相關研究工作，完成針對性的技術突破，拓展磷石膏資源化利用途徑。

4.4 控制磷石膏在線產(chǎn)生量和無害化排放，從源頭控制磷石膏質量

磷石膏資源化利用的前提在于磷石膏的無害化排放。由于磷化工行業(yè)與磷石膏資源化利用產(chǎn)品下游行業(yè)屬于兩個不同行業(yè)，上游磷肥企業(yè)為了降低成本、提高效益，對工藝過程中產(chǎn)生的磷石膏質量重視不足。磷石膏生產(chǎn)及排放的先天不足會給下游企業(yè)帶來二次處理投資及成本問題，以及安全環(huán)保問題。因此，磷肥企業(yè)在工藝流程中應加強生產(chǎn)全過程管理，在磷肥生產(chǎn)線對磷石膏的生產(chǎn)及排放進行無害化處理，減少磷石膏排放量，提升磷石膏品質，為其資源化利用提供質量保障。

4.5 加大宣傳和引導，提高公眾認知度和接受度

當前，磷石膏產(chǎn)品普遍面臨公眾接受度不高、市場推廣困難的處境。對此，磷肥企業(yè)可聯(lián)合相關政府部門以及相關磷石膏制品企業(yè)，建設磷石膏資源化利用產(chǎn)品示范工程，同時加強媒體宣傳，牢固樹立磷石膏是產(chǎn)品的觀念，加大公眾對磷石膏產(chǎn)品的認知度和接受度，營造有利于磷石膏利用的良好社會氛圍。

5 結語

國家“十三五”規(guī)劃明確提出，到“十三五”末，磷石膏資源化利用率達到50%。磷石膏資源化利用是節(jié)約資源、保護環(huán)境和實現(xiàn)綠色發(fā)展的重要舉措，是構建無廢城市的重要基石。我國磷石膏資源化利用起步較晚，目前仍以大量堆存為主，給環(huán)境和企業(yè)帶來沉重的負擔。只要政府、企業(yè)、科研機構、民眾聯(lián)合起來，營造良好的政策環(huán)境、完善磷石膏利用標準體系、突破磷石膏資源化利用關鍵技術、牢固樹立綠色消費觀念，磷石膏資源化利用必將迎來綠色發(fā)展的春天。