磷石膏“堆”不是辦法,“用”才是出路。目前,亟待加快磷石膏固廢資源化利用,以降低大量堆存帶來的環境和安全風險。
一是在水泥工業中,用作水泥緩凝劑。
水泥緩凝劑是水泥生產中的添加劑,磷石膏使用量為水泥量的3%~5%。用磷石膏替代天然石膏生產水泥緩凝劑,可有效提高磷石膏的綜合利用率。
二是生產石膏建材制品,其中用磷石膏生產建筑石膏是目前磷石膏應用中最為成熟的方法。
將預處理后的磷石膏,再經過干燥、煅燒、陳化等流程制成建筑石膏,以建筑石膏為原料生產紙面石膏板、纖維石膏板等。
三是生產化肥,如硫酸銨、硫酸鉀。
應用磷石膏制硫酸銨的原理是磷石膏與碳酸銨反應生成硫酸銨,副產碳酸鈣。該工藝技術成熟,生產設備通用,工藝條件易于控制,但生產費用比單獨生產尿素和硝酸銨高很多,工業推廣價值不高。硫酸鉀是一種重要的無氯鉀肥,已實現工業化的生產方法是兩步法,該工藝反應條件溫和、能耗低、投資少、產品質量穩定,但是反應過程中鉀的轉化率不高。
四是筑路或采空區回填。
磷石膏作為一種品質優良的路基填料,用于工程建設中可不同程度地改善半剛性基層的性能。磷石膏還可用作充填骨料,和黃磷渣膠結重新回填到磷礦山采空區,減少地質災害。
五是在農業上用作土壤改良劑。
將磷石膏加入氮肥中,可減少氮揮發,提高氮肥利用率。磷石膏中含有鈣、磷、硫、鎂及有機質等農作物生長所需的營養成分,可用作土壤調理劑來調節土壤酸堿平衡,消除碳酸鹽對農作物的毒害,解決土壤鹽漬化、土壤缺磷等問題,促進農業高質量發展。
磷石膏當前以低值化利用為主,制得的磷石膏產品不僅受銷售半徑內的市場容量限制,而且產品的可替代性大,缺乏市場競爭力,導致應用率相對較低。因此,磷石膏的資源化利用,一方面要在磷石膏規模化消納技術和高值化利用技術的研發上發力,提高消納能力和產品價值;另一方面要在磷石膏綜合利用產品的推廣應用上發力,提高大眾認可度。這需要國家相關部門、地方、科研院所聯手行動,共同推進磷石膏綜合利用,進而推動實現磷化工產業綠色轉型發展,為生態文明建設助力。
(作者單位:中國地質調查局鄭州礦產綜合利用研究所)
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