四川省德阳市磷石膏现状及对策

胡 敏

(1.四川建筑职业技术学院材料工程系，四川 德阳 618000；2.德阳市建材环保资源化工程技术研究中心，四川 德阳 618000)

0 前 言

磷石膏是生产磷肥中间产品磷酸的废渣和磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣。目前，绝大部分磷石膏被当作废物丢弃，排出的磷石膏废渣占用大量土地，而且堆场投资大、运营费高，浪费了宝贵的硫资源，并且污染环境。

因此，全面推进磷石膏安全堆存、大力发展磷石膏综合利用，是调整产业结构、转变经济发展方向、构建环境友好型工业体系的重要举措，也是解决磷石膏大量堆存造成环境污染和安全隐患的根本策略，为增强我国磷化工行业健康可持续发展提供重要方向[1]。

1 德阳地区磷石膏现状

德阳是全国五大磷矿基地之一，磷化工普遍易带来磷石膏污染。由于历史原因和生产水平制约的影响，德阳地区绵竹、什邡一带堆积大量磷石膏，约1 300万t磷石膏都是来源于这一带的磷矿，截至2017年，德阳市磷石膏堆存总量已超过3 000万m3，图1～5[2]为各堆场现状。图1为某集团14 ha的渣堆，氟化物含量达到了802 mg/L，渣堆与周边村落相距最近约100 m，紧邻河道；图2为某磷化工厂磷石膏渣堆，位于某江岸，占地18 ha，氟化物含量约为190 mg/L，生产区与某地震安置房小区一墙之隔；图3为某磷矿化工厂磷石膏渣堆，与农田仅相隔10 m；图4为四川某集团磷石膏渣堆，占地32.9 ha，氟化物含量约为277 mg/L，水流紧贴磷石膏渣堆流过；图5为某工业园区内磷石膏渣堆,体量巨大。

图1 四川某集团14 ha的渣堆

图2 某磷化工厂磷石膏渣堆

图3 某磷矿化工厂磷石膏渣堆

图4 四川某集团磷石膏渣堆

图5 某工业园区内磷石膏渣堆

所有磷石膏渣的浸出液都含有氟化物、重金属等有害化学物质，由于氟化物含量较高，超过一半的磷石膏样品，属于危险固体废物[3]，而这些属于危险固体废物的渣堆的处置和管理都不符合国家标准，严重影响着当地的水资源，而且部分磷石膏含放射性物质，会对周边社区造成放射性污染。四川省什邡市、绵竹市当地的五家大型磷化工企业所产废渣，实验室的检测结果如表1所示。

表1 德阳磷石膏化学组成 %

2 德阳磷石膏综合利用措施

2.1 政策措施

2005年以来，什邡市停止审批产生磷石膏的生产项目，绵竹市限期关闭了一批污染企业；两地严格落实磷石膏渣场“三防措施”，并支持企业加快磷石膏综合利用。针对磷石膏堆场可能造成地下水污染的问题，什邡市已对磷石膏堆场下游群众实施了集中生活供水。不断推进当地产业结构调整，淘汰落后产能，加强对现有磷石膏渣场的环境监测和依法监管，做好防护措施，继续加快磷石膏综合利用，定期监测地下水质。

2.2 石膏建材

石膏建材产品具有轻质隔热、节能保温、阻燃防火、施工方便、绿色环保等诸多优点，在建筑行业中得到广泛应用。进入21世纪，化学副产石膏代替天然石膏进入石膏新材产品已成为趋势。化学副产石膏巨大的使用领域就是墙体材料，主要有纸面石膏板、石膏砌块和石膏基干混砂浆等产品。目前，仅四川房地产项目(超过80%以上是框架结构)开发年竣工面积超过4 000万m2。在新材产品经济辐射范围(一般为100～200 km距离)的成都、德阳和绵阳三个中心城市每年房地产建设项目超过2 000万m2。计算为填充墙体材料(石膏新型墙体材料的重要应用领域)年使用量为4 000万m2以上，年增加使用量约20%。按照我国城镇化建设目标，这样的发展速度还将持速20年以上的时间，这为石膏新型墙体材料提供了巨大发展空间。

随着黏土砖在城市逐步禁用以及墙体材料轻质隔热、节能保温、绿色环保等性能要求的提高，墙体材料的造价有了大幅度提高。目前大多数高层建筑充填墙成墙价在60～100元/m2，现行石膏砌块产品生产销售价35～45元/m2，这为石膏新型墙体材料发展提供了经济可行性。

近几年，石膏砌块在川西地区的生产和使用发展迅速。目前在成都、绵阳和德阳三地区已经形成石膏砌块年产销能力200万m2以上，年消耗建筑石膏粉(几乎全部采用磷石膏作为原料生产的建筑石膏粉)15万t左右。但每个生产企业的生产规模都不大，生产设备简易，以手工浇筑为主，一般年产量不到10万m2；按2011年国家产业政策对石膏砌块生产规模和生产方式都属于“限制类”和“淘汰类”[4]。目前石膏砌块年产25～30万m2石膏砌块机组已经很成熟，机械化自动化程度也比较高，产品质量可以得到很好的控制。这为石膏建材产业化、规模化发展提供了广阔空间。

2.3 公路路基填料

德阳市与当地企业合作研制特种胶凝材料，对磷石膏废料进行改良，应用于公路建设的路基及基层填料，经质量测试及行车试验，在工程强度、稳定性上具有可行性，并在县道古什路到旌阳区德新镇改线段进行试验，路基强度及稳定性均保持较好，达到了工程建设的预期效果，下一步将以此为填料修建几百公里的乡村公路。用磷石膏改良土作为路基填料，比传统填料的成本节约大于10元/m2。

2.4 利用工业园区集中处理磷石膏

由于德阳地区磷石膏产出量巨大，新型墙体材料需求量大，同时规模化生产企业不足，为德阳地区规模化处理磷石膏提供了便利条件。为此，德阳地区集中规划建设了磷石膏处理大型项目。

1)某公司启动4 500 kt/a磷石膏综合利用灾后重建工程，一期1 200 kt/a磷石膏建材制品项目，该项目位于什邡市洛水镇灵杰工业集中发展区，计划占地700亩(1亩≈666.67 m2)，建成后其生产能力为：80万t/a建筑石膏粉、9 000万m2/a纸面石膏板、100万m2/a石膏空心砌块、1亿块/a磷石膏建筑石膏砖、10万t/a磷石膏水泥缓凝剂、2万t/a粘结石膏。项目总投资：37 592.47万元。

2)某公司为了保证磷石膏综合利用项目能够顺利实施，与某新型建材公司联合成立新型建材公司[5]，利用公司的技术优势，双方紧密型合作，建设国内单线规模最大(年产20万吨建筑石膏粉生产线和一条年产100万m2石膏砌块联合生产线)、高标准、高质量的磷石膏综合利用示范生产线。

3)某集团为了综合利用磷石膏，成立了专门的营运机构，专业进行磷石膏综合处理。

3 结 论

磷石膏堆存量大，处理有一定成本，需要国家相关政策支持；磷石膏处理形式多样，处理技术已趋成熟，但还需开发新技术；磷石膏处理应采取集中化、规模化方式，利于大量处理，同时具有经济效益和社会效益。