過去五年，是我國高濃度磷復(fù)肥工業(yè)由小變大的重要時期。2006年，我國結(jié)束了磷復(fù)肥長期進(jìn)口的局面，實現(xiàn)自給；2007年，我國一舉成為磷復(fù)肥出口大國；2011年，我國磷肥產(chǎn)量占到世界的40%。磷肥工業(yè)的迅速發(fā)展，使我國農(nóng)業(yè)打破了磷肥供應(yīng)不足、受制于人的不利局勢。然而，正當(dāng)這個產(chǎn)業(yè)茁壯成長、意氣風(fēng)發(fā)之時，其副產(chǎn)物磷石膏巨大的產(chǎn)排量，卻已成為一個不容忽視的隱患，困擾著產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并開始引發(fā)社會的廣泛關(guān)注。
大量堆棄的磷石膏，無疑存在著極大的環(huán)境風(fēng)險；然而如今，業(yè)內(nèi)企業(yè)的實踐也向社會證明，若能物盡其用，工業(yè)固廢也可變身寶貴資源，造福于民。那么，磷石膏的排放量和環(huán)境污染風(fēng)險究竟有多大？其綜合利用對于社會的意義何在？又應(yīng)怎樣看待其利用前景？為此，記者進(jìn)行了深入采訪。
圖為重慶的一家化工企業(yè)堆在山谷里的磷石膏。 （佳華 攝）
令人頭疼的發(fā)展隱患
作為磷復(fù)肥原料的磷酸由硫酸酸解磷礦石萃取而成（又稱濕法磷酸），與此同時產(chǎn)生以二水硫酸鈣為主要成分，含有少量未分解的磷礦粉，未洗滌干凈的磷酸、磷酸鐵、磷酸鋁和氟硅酸鹽等雜質(zhì)的副產(chǎn)品，被業(yè)內(nèi)俗稱為磷石膏。雖然磷石膏所含主要元素?zé)o嚴(yán)重毒害作用，但與引發(fā)云南曲靖鉻污染事件的鉻渣一樣，磷石膏被認(rèn)為是工業(yè)過程中產(chǎn)生的重要的固體廢棄物之一。
“相對于其他工業(yè)副產(chǎn)物來說，磷石膏的產(chǎn)排比例很大。”中國磷肥工業(yè)協(xié)會理事長武希彥對記者說。據(jù)測算，每生產(chǎn)1噸磷酸約產(chǎn)生5噸磷石膏。中國磷肥工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2006～2011年，我國累積生產(chǎn)高濃度磷復(fù)肥6659.6萬噸，相應(yīng)的磷石膏產(chǎn)生量已超過3億噸，其中，堆存量超過了2.5億噸。“看那座灰白色的小山，就是磷石膏山。”臨近云南境內(nèi)的某磷肥生產(chǎn)基地，記者順著村民手指的方向看到，日積月累的磷石膏渣已經(jīng)形成一座巨大的山體，用“堆積如山”來形容毫不為過。
“建磷酸生產(chǎn)線的時候，在附近選擇一塊空地，把副產(chǎn)物磷石膏露天堆放起來，這基本上是全世界濕法磷酸企業(yè)處理磷石膏的方法。”武希彥說，“因為磷石膏成分比較復(fù)雜，處理難度大，而且產(chǎn)生量又多，像美國、巴西、摩洛哥這樣的磷酸大國都沒有找到很好的處置方式。”
長期堆存的磷石膏所帶來的環(huán)境風(fēng)險是目前社會公眾最為關(guān)注的問題。云南省化工行業(yè)協(xié)會化肥工作部專家趙龍告訴記者，磷石膏由于含有磷、氟及游離酸等物質(zhì)而具有腐蝕性，長期堆存會污染渣場的土壤表層，進(jìn)而破壞植被及生態(tài)環(huán)境。
記者了解到，盡管迄今為止，我國還沒有發(fā)生一起因磷石膏堆存而導(dǎo)致的重大環(huán)境災(zāi)害事故，但近年來，屢有媒體曝出因磷石膏堆存而引發(fā)的社會糾紛。在磷石膏堆場附近的居民眼中，這樣白茫茫的“雪山”是侵害其農(nóng)田土地和生活質(zhì)量的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;。但事實上，在很多專業(yè)人士眼中，這些磷石膏并不可怕，而如果加以合理利用，更完全能夠變廢為寶。
在甕福集團的磷石膏渣場，記者看到，年過半百的安徽森科新材料有限公司董事長張庚福從地上捻起一撮磷石膏，激動地說：“都是寶貝啊，這些石膏品質(zhì)非常好，這么堆著可惜了。”
值得注意的是，越堆越多的磷石膏也給企業(yè)帶來了沉重負(fù)擔(dān)，甚至影響了一些磷肥企業(yè)的持續(xù)生產(chǎn)。堆存磷石膏需要占用大量的土地資源，并且渣場維護和運營成本高昂，再加上環(huán)境和社會輿論壓力，許多磷肥廠家為此負(fù)擔(dān)沉重。“云南省內(nèi)就有兩家企業(yè)因磷石膏污染問題被關(guān)停，還有兩家被要求整改限產(chǎn)。”趙龍說。
“越堆越多的磷石膏，肯定對整個磷肥行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也形成阻礙。有些國家已經(jīng)因為磷石膏的問題而減產(chǎn)磷肥了，但這樣的話，必然又會影響到農(nóng)業(yè)的發(fā)展和糧食的供給。”武希彥表示。
圖為美國佛羅里達(dá)州露天堆放的磷石膏。 （本報記者 曲京佳 攝）
為民造福的廢棄資源
“對于總量還在逐年增長的磷石膏來說，最好的方式還是加以利用，利用起來，不僅可降低環(huán)境風(fēng)險，還能為社會造福。”武希彥對記者說。
其實我國從濕法磷肥產(chǎn)業(yè)起步開始，就啟動了磷石膏綜合利用的工作。“跟美國、巴西等國家的磷石膏相比，我們的磷石膏有一個很大的優(yōu)勢，就是重金屬含量和放射性不高，不管用做什么用途，都不會帶來嚴(yán)重的環(huán)境危害。”武希彥說。
經(jīng)過多年努力，我國磷石膏綜合利用率如今已達(dá)20%，成為世界上磷石膏綜合利用工作開展的最好的國家。而國內(nèi)企業(yè)的實踐也表明，作為工業(yè)固體廢棄物的磷石膏完全可以變廢為寶，變身再生資源應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等各個領(lǐng)域，還利于民，造福社會。
“貴州省政府的1號樓和7號樓內(nèi)墻都是用我們甕福生產(chǎn)的磷石膏砌塊砌成的，貴陽市第一醫(yī)院住院大樓的內(nèi)隔墻、粉刷石膏用的也是我們的磷石膏產(chǎn)品。”甕福集團有限責(zé)任公司董事長何浩明在前不久召開的2012年磷石膏綜合利用工作會議上，提起本公司的磷石膏產(chǎn)品顯得頗為自豪。
建材行業(yè)是磷石膏綜合利用的重要領(lǐng)域之一。目前，應(yīng)用較廣、消納磷石膏量較大且技術(shù)較為成熟的磷石膏應(yīng)用路線是用于制造新型石膏建材產(chǎn)品，包括磷石膏替代天然石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑，煉制建筑石膏粉，生產(chǎn)紙面石膏板、石膏砌塊等。
以貴州省為例，2008年，貴州省政府發(fā)布《關(guān)于在全省推廣使用磷石膏磚的通知》，結(jié)合該省可耕地少，以實心黏土磚和實心頁巖磚為主的墻體材料毀田毀土現(xiàn)象嚴(yán)重的事實，明確提出要加快發(fā)展磷石膏為主要原料的新型墻體材料，提高資源利用效率，改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟健康發(fā)展，并要求相關(guān)部門充分發(fā)揮投資、稅收、價格等政策調(diào)控作用，鼓勵建設(shè)單位采購磷石膏磚，引導(dǎo)房地產(chǎn)開發(fā)商自覺使用磷石膏等建筑材料。
在利好政策的支持下，包括甕福集團、開磷集團在內(nèi)的一批磷化工企業(yè)于早些年研發(fā)并上馬的磷石膏綜合利用項目產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟和社會效益，貴州不少大型建筑工程中都有磷石膏產(chǎn)品效力。
例如，甕福集團的年產(chǎn)10萬噸水泥緩凝劑、50萬平方米石膏砌塊、1億塊磷石膏磚等項目的產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于甕福大廈、貴陽喀斯特大酒店等建筑中。而開磷集團于2007年建設(shè)的世界首條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的年產(chǎn)1億塊新型高強耐水磷石膏磚中試生產(chǎn)線，以及10億塊新型高強耐水石膏磚、35萬平方米石膏砌塊等項目，也已成功將新型石膏建材產(chǎn)品應(yīng)用于開磷集團建筑建材研發(fā)中心實驗樓、辦公樓體，其磷石膏磚還被用于修建息烽磷化工基地單身公寓，并配合貴陽市完成了農(nóng)村危房改造工程，產(chǎn)品的一次合格率達(dá)到95%以上。
而磷石膏用做路基材料，也有成功的例子。“湖北省襄十高速公路的建設(shè)材料中，就有磷石膏。”據(jù)湖北省磷化工業(yè)協(xié)會秘書長黃文俊介紹，該省研制開發(fā)的磷石膏改性生石灰粉項目，不僅可以提高磷石膏、生石灰的活性，還可以大大簡化施工的配料工藝。這一應(yīng)用還獲得了湖北省政府科技進(jìn)步三等獎。
除用于建筑、筑路基等用途外，磷石膏因呈酸性，且含硫、鈣、鎂等元素，是一種適用于改良鹽堿地的土壤調(diào)理劑，目前已經(jīng)在云南、甘肅等地每年應(yīng)用近百萬噸，對緩解土地荒漠化發(fā)揮了重要作用。今年4月，云天化集團、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)、云南省土肥站等單位共同實施的磷石膏土壤調(diào)理劑的機理研究與應(yīng)用項目正式啟動，將首先對磷石膏對甘蔗產(chǎn)量效應(yīng)進(jìn)行試驗。技術(shù)研發(fā)成熟后，磷石膏將為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)發(fā)揮積極作用。
此外，魯北化工、安丘奧寶化工等企業(yè)在磷石膏制硫酸方面的突破，也為我國緩解硫礦資源緊缺現(xiàn)狀、實現(xiàn)資源循環(huán)利用提供了新的技術(shù)路線。據(jù)山東魯北化工股份有限公司PSC公司副總經(jīng)理高強介紹，以石膏制20萬噸硫酸聯(lián)產(chǎn)30萬噸水泥裝置計，每年可消耗掉40萬噸工業(yè)石膏廢渣，節(jié)約硫鐵礦20萬噸。
圖為在今年6月舉辦的磷石膏綜合利用工作會議期間，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會會長李勇武在甕福集團參觀用磷石膏生產(chǎn)的紙面石膏板材。（本報記者 張育 攝）
喜中有憂的利用前景
從“資源—產(chǎn)品—廢棄物—排放”的線性物質(zhì)流動，向“資源—產(chǎn)品—再生資源—產(chǎn)品”的循環(huán)模式轉(zhuǎn)變，不僅構(gòu)建了企業(yè)內(nèi)部的循環(huán)經(jīng)濟體系，也為磷石膏變廢為寶、發(fā)揮社會效益提供了思路。而這一轉(zhuǎn)變，也已經(jīng)不再是局限于磷肥行業(yè)內(nèi)的事，還有賴于社會各方面的支持。近年來，我國有關(guān)部門出臺的利好政策，有力地促進(jìn)了磷石膏綜合利用實踐的開展。
去年12月，國家發(fā)改委印發(fā)的《大宗固體廢物綜合利用實施方案》指出，到2015年，工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用率提高到50%以上，其中脫硫石膏、磷石膏綜合利用率分別達(dá)到80%和30%，通過實施重點工程新增2000萬噸的年利用能力。下游建材應(yīng)用市場也表現(xiàn)出光明的前景。據(jù)住建部有關(guān)部門預(yù)測，在2020年之前，我國每年新增建筑面積都將超過20億平方米。工信部2011年11月29日發(fā)布的《建材工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出，新型墻體材料比重將由55%上升到65%。
“作為新型建筑材料的石膏建材未來將具有極大的發(fā)展空間。”中國建筑材料聯(lián)合會石膏建材分會楊再銀說，“以石膏墻板為例，與上世紀(jì)90年代城鄉(xiāng)建筑主要以磚混結(jié)構(gòu)不同，如今的城市建筑以框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)為主，框架結(jié)構(gòu)建筑的分戶墻、分室墻，剪力墻結(jié)構(gòu)的室內(nèi)隔墻均需要使用大量非承重墻體材料，這就為石膏墻板的發(fā)展提供了極為廣闊的空間。”
盡管如此，武希彥卻坦言，相對于巨大的產(chǎn)排量和環(huán)境風(fēng)險而言，目前20%的磷石膏利用率仍顯得有點低。要實現(xiàn)“十二五”末，磷石膏年綜合利用率達(dá)到30%、力爭達(dá)到40%的目標(biāo)，難度還非常大。
“在磷石膏綜合利用上，我們面臨著幾個不利條件。”武希彥說。首先，我國天然石膏資源豐富，開采成本低，不利于磷石膏替代天然石膏。
其次，電力企業(yè)目前正在積極開發(fā)利用的脫硫石膏將對磷石膏應(yīng)用市場形成不小的沖擊。相對而言，電力企業(yè)產(chǎn)生的脫硫石膏量小，且在大中小城市分布均勻，臨近消費市場，而湖北、云南、貴州、山東、安徽五省的磷石膏就占全國磷石膏總量的78.3%，產(chǎn)量大而集中，且大多地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，遠(yuǎn)離石膏建材消費市場，運輸半徑長，制約了經(jīng)濟效益。
再次，磷石膏含有磷、氟等有害雜質(zhì)，要開發(fā)質(zhì)量好的新型建材需進(jìn)行預(yù)處理，這也導(dǎo)致其在與天然石膏和電廠脫硫石膏的市場競爭中處于不利的地位。
最后，綜合利用磷石膏需要企業(yè)進(jìn)行技術(shù)、資金的大量投入，與之相比，后延產(chǎn)品的利潤卻顯得微薄。因此，這條循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈條運行起來既有賴于下游市場的打開，也有賴于國家在政策、資金等方面的支持，如加征天然石膏的資源稅等。
“磷石膏綜合利用已經(jīng)不只是磷肥產(chǎn)業(yè)自身的問題，所以我們大力呼吁社會各方能夠把這個事情高度重視起來，看到這個問題的迫切性和解決難度，通過政策扶持、企業(yè)投入、上下游行業(yè)配合等多管齊下，齊心協(xié)力搬掉磷石膏這座大山。”武希彥說。
圖為開磷集團利用磷石膏磚興建的辦公樓。（本報記者 張育 攝）
圖為用磷石膏制磚建成的馬路，既堅固耐磨又有很好的吸水性。 （本報記者 張育 攝）
